Кафедра СМ-10.
SPIN 2981-0189
Кафедра СМ-10 SPIN 2981-0189
Для расчета динамической нагруженности деталей трансмиссии колесных машин необходимо сформировать соответствующие расчетные динамические системы, определить инерционные, упругие и демпфирующие параметры этих систем.
Начальной точкой этого процесса является формирование исходной динамической системы. В дальнейшем с целью сокращения времени на вычисления стремятся уменьшить число масс этой системы, а иногда и упростить её структуру. Основное требование, которое необходимо выполнить при этом, – эквивалентность расчетной динамической системы исходной (в смысле близости характеристик колебательных процессов в этих системах, т.е. частот и форм колебаний обеих систем, их амплитудно-частотных характеристик), что возможно при равенстве энергетических характеристик соответствующих систем, т.е. их кинетических и потенциальных энергий, диссипативных функций, работ внешних сил.
Обычно при формировании исходных и расчетных динамических систем все виды трения стремятся привести к линейно-вязкому. Однако это не позволяет исследовать движение этих систем при произвольном, в частности, полигармоническом воздействии (например, со стороны двигателя внутреннего сгорания), так как в этом случае приведённые коэффициенты линейного трения будут зависеть от частоты и амплитуды колебаний.
Целью данной работы является определение эквивалентных параметров расчетных динамических систем колесных машин, в том числе диссипативных параметров для общего случая трения.
На основе энергетических принципов получены выражения для определения эквивалентных инерционных, упругих и демпфирующих параметров расчетных динамических систем колесных машин при изменении структуры и уменьшении числа масс системы. Представленная методика дает возможность исследовать движение этих систем при произвольном, в том числе, полигармоническом возмущении на систему, используя не приведенные коэффициенты линейного трения, а расчетные или экспериментально полученные параметры трения в элементах динамической системы, независящие от частоты и амплитуды колебаний.
To calculate dynamic loading of transmission parts of wheeled vehicles, it is necessary to build up the appropriate calculated dynamic systems and determine their inertial, elastic, and damping parameters.
The initial point of this process is to form an initial dynamic system. Hereafter, to cut the time of computations there is a need to reduce the number of masses of this system, and sometimes simplify its structure. The main requirement to be fulfilled in this case is that the calculated dynamical system is to be equivalent to the initial one (in terms of similarity of the vibrational process characteristics in these systems, i.e., the frequencies and modes of oscillations of both systems, their amplitude-frequency characteristics). This is possible when the energy characteristics of the corresponding systems are equal, i.e. their kinetic and potential energies, dissipative functions, and external force energies.
Usually, when forming the initial and calculated dynamic systems, all types of friction are reduced to a linearly viscous one. However, it disables us to investigate the motion of these systems if there is an arbitrary, in particular, poly-harmonic action (for example, on the side of the internal combustion engine), since in this case the linear friction coefficients given will depend on the frequency and amplitude of the oscillations.
The paper is aimed at determining the equivalent parameters of calculated dynamic systems of wheeled vehicles, including the dissipative parameters for the general case of friction.
On the basis of energy principles, the expressions are obtained to determine the equivalent inertial, elastic, and damping parameters of the calculated dynamical systems of wheeled vehicles when the structure is changed and the number of masses of the system is decreased. The presented technique enables us to investigate the motion of these systems under arbitrary, including poly-harmonic, action on the system, using the calculated or experimentally obtained friction parameters in the dynamic system components, which are independent on the frequency and the amplitude of the oscillations, rather than the reduced coefficients of linear friction.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.