Математическое моделирование движения шарнирно-сочлененной колесной машины без упругого элемента в соединительном шарнире
Аннотация
В результате проведенных теоретических исследований получена математическая модель движения секций шарнирно-сочлененной колесной машины по неровностям. При составлении динамической модели движения шарнирно-сочленовного колесного трактора по неровностям были учтены основные конструктивные параметры, которые влияют на стойкость его положения в плоскости, перпендикулярной к опорной поверхности, а также характеристики самой опорной поверхности. Предложенный подход позволяет учесть вертикальные и угловые колебания подрессоренной и неподрессоренных масс; вязко-упругие характеристики подвески и шин трактора. Для построения уравнений движения секций трактора использовано уравнение Лагранжа второго рода и, исходя из конструктивных особенностей шарнирно-сочлененного колесного трактора, принят ряд предположений для упрощения математической модели. В рассмотренном варианте соединительный шарнир трактора представляет собой стандартную конструкцию без упругого элемента. То есть, пренебрегая трением в горизонтальном шарнире, принято, что секции трактора двигаются в вертикальной поперечной плоскости независимо одна от другой (параметры движения и опорной поверхности не допускают смыкания упоров соединительного шарнира). Изменение углов наклона образующих неровностей поверхности под колесами секций шарнирно-сочлененного трактора задана в виде периодических функций. В качестве параметра динамической устойчивости положения рассмотрены угловые скорости секций в поперечной плоскости, перпендикулярной к опорной поверхности. Проведены расчеты на примере колесного шарнирно-сочлененного трактора с номинальным тяговым усилием 35кН с соответствующими характеристиками с применением численного решения с использованием ПЕОМ (численный метод Рунге-Кутты с коррекцией шага по времени). Погрешность в определении максимальных угловых скоростей секций в вертикальной поперечной плоскости с использованием математического моделирования, по сравнению с экспериментальными данными, составляла не больше 10%.
