Конструкция задней складывающейся подвески скоростной амфибии. Кинематический синтез направляющего элемента графическим вариационным способом

В результате рассмотренных технических характеристик видно, что ни одно из устройств не имеет существенных преимуществ, но необходимо все же учитывать, что «Сириус-2 ОМП» чуть более компактен и может запускать ОМП от порогового значения тока, а так же имеет большее количество дискретных входов.

Сравнение по фиксируемым данным.

Оба терминала фиксируют расстояние до места повреждения, вид замыкания, дату и время повреждения. Также эти устройства могут

Сравнение по модификациям.

«Сириус-2 ОМП» выпускается одного вида, в отличие от «Бреслер-0107.ОМП», который выпускается в 3-х модификациях: для организации одностороннего ОМП по ПАР, для организации двухстороннего ОМП по ПАР и для организации двухстороннего волнового ОМП, что опять же добавляет ему вариативности.

Сравнение по погрешностям измерений.

В связи с тем, что устройство «Бреслер-0107.ОМП» может использовать волновой метод двухсторонних измерений, это снижает погрешность измерений до ±50 м, когда же у устройства «Сириус-2 ОМП» минимальная погрешность составляет 1% от длины линий.

Сравнение по цене.

Приблизительная цена на «Сириус-2 ОМП» равна 75 тыс. руб. Приблизительная цена на «Бреслер-0107.ОМП» равна 500 тыс. руб. Цена на каждое устройство варьируется в зависимости от комплектации, но, тем не менее, эти значения позволяют сделать определенные выводы.

Рассмотрев основные характеристики, можно сделать следующие выводы: для линий, длина которых не превышает 50 км, более целесообразно и выгодно использование терминала «Сириус-2 ОМП», за исключением ВЛ, имеющий особую важность, а для линий, длина которых больше 50 км, рекомендуется использование терминала «Бреслер-0107.ОМП». В таком случае будет достигаться необходимая точность, а как следствие, линии будут считаться более надежными.

Список использованной литературы:

1. Смирнов А.Н., Волновой метод двухсторонних измерений для определения места повреждения воздушной линии электропередачи 110-220 КВ: дис. на соискания ученой степени канд. тех. наук : 05.14.02 / Александр Николаевич Смирнов ; Москва. 2015. - 209 л.

2. http://www.rza.ru/catalog/opredelenie-mesta-povrezhdeniya-lep-6-750-kv/sirius-2-omp.php - Дата обращения: 15.05.2016.

3. https://www.bresler.ru/ - Дата обращения: 15.05.2016.

© Бодруг Н.С., Халиков В.В., Шатравка В.В., 2016

УДК 629.027

Борисевич Владимир Борисович,

д.т.н., профессор МАДИ(ГТУ), г. Москва, РФ E-mail: vbborisevich51@mail.ru Филатов Владимир Викторович, аспирант МАДИ(ГТУ), г. Москва, РФ E-mail: 2vfilatov@gmail.com

КОНСТРУКЦИЯ ЗАДНЕЙ СКЛАДЫВАЮЩЕЙСЯ ПОДВЕСКИ СКОРОСТНОЙ АМФИБИИ. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ НАПРАВЛЯЮЩЕГО ЭЛЕМЕНТА ГРАФИЧЕСКИМ

ВАРИАЦИОННЫМ СПОСОБОМ

Аннотация

Скоростная амфибия легкого класса, для которой производится разработка задней подвески, представляет собой гидроквадроцикл. Конструкция данной подвески спроектирована под специфику

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №5/2016 ISSN 2410-700X_

разрабатываемого гидроквадроцикла.

Ключевые слова

Подвеска, амфибия, гидроквадроцикл, синтез подвески.

Описание конструкции подвески

Подвеска заднего моста - независимая двухрычажная на поперечных качающихся рычагах с цилиндрическими пружинами, телескопическими гидравлическими амортизаторами двустороннего действия. Тип и конструкция подвески обеспечивают плавность хода при движении, а так же складывание колес для образования гладкого днища при движении на воде, что позволяет избежать сопротивления ходовой части [2, с. 150-152]..

Подвеска в сборе (рис.1) прикреплена к несущей системе шестью приваренными кронштейнами (два для пружинно-амортизаторных стоек, два для нижних рычагов и два для гидроцилиндров наклона).

Гидроцилиндр наклона и нижний рычаг связаны шарнирно с кронштейнами с помощью распорных втулок, стянутых пальцем. Шарнирные соединения смазываюися пресс-масленками, ввернутыми в проушины.

Нижние рычаги представляют собой лестничные сварные конструкции, работающие на изгиб. Они связаны с цапфой через резиновые втулки, стянутые пальцами.

Гидроцилиндр наклона двустороннего действия, он выполняет роль верхнего рычага при движении на суше. Вилка штока связана с цапфой через резиновую втулку, стянутую пальцем, а цилиндр соединен с кронштейном, приваренным к корпусу.

Рисунок 1 - Схемная проработка конструкции радиально-упорные конические

В цапфе установлены подшипники. Для их защиты установлены сальники и грязеотражательные кольца. Подшипники смазываются консистентной смазкой ЛИТОЛ-24, которая закладывается в полость цапфы при сборке. Внутренним диаметром подшипники устанавливаются на наружный диаметр ступицы колеса, которая связана болтовым соединением с диском колеса. Передачу крутящего момента от дифференциала обеспечивают внутренний и наружный ШРУСы, соединенные шлицевым валом и защищенные от грязи пыльниками. Внутренний ШРУС устанавливается в дифференциал, а наружный - в ступицу колеса. Центрирование ступицы обеспечивается конической втулкой. Крепление ступицы - с помощью резьбового соединения гайки и наружного ШРУСа. Гайка закрывается колпаком колеса.

К упругим элементам подвески относятся пружина и резиновые буфера отбоя и сжатия. Буферы грибовидным хвостовиком удерживаются в своих кронштейнах, связанных с несущей системой. Ходы подвески ограничиваются упором нижнего рычага и корпуса гидроцилиндра в металлические ограничители

хода.

Цилиндрическая пружина и гидравлический телескопический амортизатор соосны и находятся в сборе в виде стойки. Верхним концом стойка связана с кронштейном корпуса через резиновую втулку, а нижним -с кронштейном нижнего рычага.

Гидроцилиндр подъема связывает так же нижний рычаг и кронштейн корпуса.

Кинематический синтез подвески

Решим задачу кинематического синтеза графическим вариационным способом. Для этого используем табличный редактор Microsoft Excel и САПР SolidWorks. Так как задача двухмерная, то решаем ее на плоскости в эскизе SolidWorks. На первом этапе создается топология двухрычажной подвески и вычерчивается корпус. Система координат связана с корпусом и имеет начало отсчета в нижней точке сечения корпуса. (рис.3). Необходимые размеры параметризуются для вариации их значений. Варьируемыми переменными назначаем положение шарнирной опоры верхнего и нижнего рычагов на несущей системе (базе), длины рычагов, вертикальное и горизонтальное расстояния между рычагами на цапфе. Исходные параметры вариации представлены в таблице 1.

Таблица 1

Исходные параметры направляющего устройства.

Исходные параметры направляющего устройства Величина, мм

1. X верхнего рычага на базе 30

2. Y верхнего рычага на базе 400

3. X нижнего рычага на базе 95

4. Y нижнего рычага на базе 40

5. Длина верхнего рычага 400

6. Длина нижнего рычага 500

7. Вертикальное расстояние между рычагами на цапфе 315

8. Горизонтальное расстояние между рычагами на цапфе 170

Контролируемыми параметрами являются дорожный просвет, изменение половины колеи и угла наклона колеса относительно вертикальной оси. Исследование проводится следующим образом: один из восьми параметров полагается постоянным, остальные - переменными. Значение параметра изменяется в некоторых пределах, и каждый раз проводятся измерения контрольных параметров при статическом положении подвески, при ходе отбоя и сжатия (табл. 2). Затем строятся графики зависимости изменения половины колеи, дорожного просвета и угла наклона колеса к вертикали в зависимости от изменения данного параметра (рис.2). После выявления графической зависимости выбирается оптимальный показатель переменного параметра, исходя из условия минимума контролируемых параметров (табл. 3). Далее следующий параметр полагается переменным, а остальные - постоянными. В результате исследования получается оптимальная форма направляющего элемента (рис.3).

Таблица 2

Пример варьируемого параметра - длина верхнего рычага.

Длина верхнего рычага, мм Ход подвески, мм Просвет, мм Колея, мм Угол, град

390 0 208,15 623,26 0

125 329,61 628,22 2,78

-125 83,13 585,02 0,67

Изменение параметра, мм 246,48 -43,2 2,11

395 0 266,17 629,43 0

125 390,97 618,77 4,61

-125 141,17 607,09 -1,39

Изменение параметра, мм 249,8 -11,68 6

405 0 348,4 626,58 0

125 464,22 591,24 13,14

-125 222,98 625,29 -2,44

Изменение параметра, мм 241,24 34,05 15,58

410 0 381,82 621,5 0

103,32 475,96 585,81 13,55

-146,68 214,94 624,04 -3,37

Изменение параметра, мм 261,02 38,23 16,92

415 0 412,15 614,85 0

80 487,27 580,31 13,82

-170 241,4 627,39 -3,97

Изменение параметра, мм 245,87 47,08 17,79

Рисунок 2 - Зависимости изменения половины колеи (dB), угла наклона колеса (alpha) и дорожного

просвета от изменения длины верхнего рычага.

На втором этапе проверяется кинематика складывания колес. Изменяется длина верхнего рычага, контролируется угол наклона колеса по вертикали. Он не должен превышать 45 градусов (предельный угол излома наружного ШРУСа). Так же контур колеса не должен пересекать контур корпуса, а выступ колес не должен заходить за контур обвода днища.

Таблица 3

Определение оптимального параметра длины верхнего рычага

Длина верхнего рычага, мм Изменение парамет] эов

Просвет, мм Колея, мм Угол, град

390 246,48 -43,2 2,11

395 249,8 -11,68 6

405 241,24 34,05 15,58

410 261,02 38,23 16,92

415 245,87 47,08 17,79

Оптимальная величина 393 мм

Получив оптимальные значения, построим эскиз в SolidWorks. Упругодемпфирующий элемент и

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №5/2016 ISSN 2410-700X_

гидроцилиндр подъема находятся в одной плоскости. Отобразим их на графике схематично в виде наклонного отрезка. Положение определено из конструктивных соображений.

Рисунок 3 - а) статическое положение оптимизированной подвески, b) сложенное положение оптимизированной подвески, с) положение отбоя оптимизированной подвески, d) положение сжатия

оптимизированной подвески.

Заключение

_1. Разработанная кинематика подвески обеспечивает изменение угла развала колес 0°22' и изменение колеи 27 мм в пределах полного хода подвески. Дорожный просвет в статическом положении составляет 195 мм, что является удовлетворительным для мотовездеходов.

2. При складывании колес обеспечивается практически полное изолирование колес от поверхности воды, что позволяет исключить сопротивление ходовой части при движении по воде.

3. Компоновка подвески не препятствует компоновке элементов трансмиссии, конструкция компактна.

4. Полученная кинематическая схема позволяет произвести динамический анализ движения твердотельной математической модели гидроквадроцикла. В результате будут получены кинематические параметры плавности хода и силовые факторы, действующие на гидроквадроцикл при движении. Они будут являться исходными данными прочностных расчетов элементов подвески для оптимизации их конструкции по равнопрочности.

Список использованной литературы:

1. Динамика системы дорога-шина-автомобиль-водитель. Под ред. А.А. Хачатурова. М., "Машиностроение", 1976

2. Теория движения многоцелевых гусеничных и колесных машин: Учеб. Для вузов/ В.В. Павлов, В.В. Кувшинов. - Чебоксары. Издание: ООО "Чебоксарская типография №1", 2011.-424 с.: ил.

3. Шасси автомобиля. Элементы подвески/ Раймпель Й. Пер с нем. В.П. Агапова; Под ред. О.Д. Златовратского.-М.: Машиностроение, 1986. -320 с.:ил.

© Борисевич В.Б., Филатов В.В., 2016