Построение математической модели вертикальных одноосные колебаний тележки для транспортировки опасных грузов

ПОСТРОЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ОДНООСНЫЕ КОЛЕБАНИЙ ТЕЛЕЖКИ ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ

ОПАСНЫХ ГРУЗОВ

Венедиктов С.А., Калиновский А.Я., к.т.н., доцент,

Чернобай Г.А., к.т.н., доцент, Национальный университет гражданской защиты Украины,

г. Харьков

В арсенале пожарной и аварийно-спасательной техники отсутствуют малогабаритные несамоходные средства транспортировки опасных, в частности, взрывоопасных грузов.

Для их перевозки от места нахождения пункта утилизации предлагается создать специальную тележку, рессорное подвешивание которого характеристики, удовлетворяющие условиям безопасной транспортировки, а отсутствие двигателя и трансмиссии обусловливает простую, надежную и, главное, недорогую конструкцию.

Важной технической характеристикой современных транспортных средств является плавность их движения, что особенно актуально при перевозках опасных виброчувствительных грузов. Для транспортировки указанных объектов обычно используются специальные несамоходные тележки-прицепы, конструкция которых оснащена рессорным подвешиванием. К сожалению традиционные системы подрессоривания тележек-прицепов не позволяют получить вибрационное воздействие на груз на необходимом низком уровне. В данной работе предлагается создать специальную несамоходную тележку, конструкция которой имеет дополнительную степень подрессоривания.

Конструкции и принципы расчета систем рессорного подвешивания современных транспортных средств изложены в работах [1-3].

В первой ступени рессорного подвешивания предложенного транспортного средства принята традиционная для автомобилестроения независимая торсионная подвеска каждого из четырех колес тележки.

Вторую ступень рессорного подвешивания (вместе с корректором жесткости) моделируем упругим элементом. Несмотря на значительно большую по сравнению с резиновыми шинами жесткость поверхности дороги, в качестве возбудителя вынужденных колебаний тележки принято абсолютно жесткий геометрический профиль заданной конфигурации. На предварительном этапе исследований при определении собственных частот колебаний диссипативные силы не учитываем.

Имея в виду, что вертикальные колебания имеют основное влияние на динамические свойства транспортной системы, для будущих исследований целесообразно провести их расчет на упрощенной одноосные модели.

Для построения соответствующей математической модели тележка рассматривается как система трех упруго связанных твердых тел:

- Грузовая платформа вместе с приведенной к ней частью массы второй ступени рессорного подвешивания и грузом, массу которых обозначим М2;

- Опорная платформа вместе с приведенных к ней частями массы второй и первой степени рессорного подвешивания, массу которых обозначим М?;

- Колеса тележки, суммарную массу которых обозначим М0.

Ко

Рис. 1 - Модель одноосных вертикальных колебаний транспортного средства для перевозки опасных грузов.

Упрощенная одноосная математическая модель тележки для транспортирования опасных грузов, которая имеет двухступенчатое рессорное подвешивание повышенного качества, состоит из трех нелинейных дифференциальных уравнений второго порядка, определяющие параметры вынужденного движения этой системы в процессе колебаний, которые вызываются геометрическими неровностями абсолютно жесткого профиля дороги заданной конфигурации п = П (0) и учитывают специально определенную приведенную жесткость С2 = f (Л2) второй степени рессорного подвешивания.

Список литературы

1. Алабужев П.М. и др. К разработке и исследованию виброзащитной системы с регулируемой жесткостью // Вопросы динамики механических систем виброударного действия. Новосибирск, 1980. - С. 8 - 13.

2. Алабужев П.М. и др. Виброзащитные системы с квазинулевой жесткостью. -Л.: Машиностроение, 1986. 96 с.

3. Андронов А. А., Витт А. А. Теория колебаний. М: Физматгиз, 1959. - 915 с.