Обґрунтування параметрів систем віброізоляції силових агрегатів транспортних засобів

Abstract

Дисертація присвячена зменшенню амплітуд вібрацій і динамічних зусиль в елементах підвісок силових агрегатів транспортних засобів. У роботі побудовано уточнені нелінійні математичні моделі просторових коливань силового агрегату і підресореної частини транспортного засобу. Розроблено алгоритм розрахунку просторових коливань силового агрегату з урахуванням особливостей геометрії мас, структури і пружно-дисипативних властивостей елементів підвіски агрегату, а також віброактивності двигуна та кінематичного збудження коливань. З’ясовано можливість застосування спрощеної лінійної математичної моделі в інженерній практиці. Проведено порівняльний аналіз характеристик вібрацій силового агрегату у випадках встановлення його на трьох, чотирьох або п’яти опорах. Експериментально визначені характеристики вібрацій силових агрегатів автобуса та вантажного автомобіля і проведено порівняльний аналіз теоретичних і експериментальних досліджень. The dissertation is dedicated to reduce the dynamic loads on the suspension elements powertrain vehicles. In this paper, built refined nonlinear mathematical model of spatial fluctuations of the power unit and the sprung part of the vehicle. An algorithm for calculating spatial fluctuations of the power unit with the peculiarities mass geometry, structure and elastic-dissipative properties of elements suspension unit and engine vibration and kinematic excitation of oscillations. Found out the scope of application of non-linear and a simplified linear mathematical models in engineering practice. A comparative analysis of the vibration characteristics of the power unit in case of setting it for three, four or five poles. Experimentally determined vibration characteristics of engines of buses and trucks and conducted a comparative analysis of theoretical and experimental studies. Диссертация посвящена уменьшению амплитуд колебаний и динамических усилий в элементах подвесок силовых агрегатов транспортных средств. В работе разработаны уточненные нелинейные математические модели пространственных колебаний силового агрегата и подрессоренной части транспортного средства. Разработан алгоритм расчета пространственных колебаний силового агрегата с учетом особенностей геометрии масс, структуры и упруго-диссипативных свойств элементов подвески агрегата, а также виброактивности двигателя и кинематического возбуждения колебаний. Исследована возможность применения упрощенной линейной математической модели в инженерной практике. Проведен сравнительный анализ характеристик вибраций силового агрегата в случаях монтажа его на трех, четырех и пяти опорах. Сравнительный анализ теоретических и экспериментальных результатов исследований вибраций силовых агрегатов подтвердил адекватность построенных математических моделей. Рассмотрены колебания силовых агрегатов автобуса и грузового автомобиля в различных режимах работы, как самого агрегата, так и движения транспортного средства. Цель работы состоит в уменьшении амплитуд вибраций и динамических усилий в элементах подвесок силовых агрегатов транспортных средств за счет рационального подбора структуры и жёсткостных характеристик элементов подвесок. Научная новизна полученных результатов состоит в том, что в работе усовершенствован метод расчета вибраций силовых агрегатов транспортных средств за счет построения уточненной математической модели нелинейных пространственных колебаний агрегата с учетом углового отклонения продольной главной оси инерции относительно оси вращения коленчатого вала, гироскопических эффектов и упруго-диссипативных свойств системы виброизоляции, а также виброактивности двигателя, инерционного и кинематического возбуждения колебаний. Впервые установлена возможность применения линеаризованной модели пространственных колебаний силовых агрегатов транспортных средств для оценки и анализа характеристик вибраций. Получила дальнейшее развитие методология подбора параметров систем виброизоляции силовых агрегатов транспортных средств в аспекте определения количества опор, их размещения и упруго-диссипативных свойств, исходя из условия уменьшения амплитуд вибраций, а также динамических нагрузок на элементы подвесок. Впервые в уточненной нелинейной постановке построена и реализована в виде расчетного алгоритма математическая модель пространственных колебаний подрессоренной части транспортного средства, вызванных движением по дороге с неровностями и исследовано влияние неровностей дорожного покрытия на динамику силового агрегата. Практическая ценность полученных результатов состоит в том, что построенные математические модели колебаний силовых агрегатов транспортных средств дают возможность повысить точность расчетов элементов подвески, обосновать рациональные параметры систем виброизоляции силовых агрегатов и усовершенствовать конструкции их подвесок. Практические результаты диссертации направлены на повышение эффективности работы систем виброизоляции силовых агрегатов, повышение комфортабельности транспортных средств, снижение материалоемкости несущих конструкций. Разработанные алгоритмы и программы исследований динамических процессов в системах виброизоляции силовых агрегатов транспортных средств прошли промышленные испытания на ООО «ГАЛАЗ АВТО».