Виртуальный стенд для определения нагрузок в пневматической подвеске задней тележки грузового автомобиля на ранних стадиях проектирования

Обложка


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Для определения максимальных нагрузок, действующих в задней пневматической подвеске грузового автомобиля, на ранних стадиях проектирования использовано компьютерное моделирование, основанное на решении уравнений динамики твердых тел и реализованное в программном комплексе Recurdyn. Подробно рассмотрены компоненты разработанного виртуального стенда, включающего шарниры, силовые связи, ведущие мосты, колесно-ступичный узел с колесом и опорной площадкой. Управление стендом осуществляется с помощью математической модели, созданной в среде расчета динамики твердых тел и связанной с твердотельной моделью подвески программными стандартными средствами приложения. В управляющей модели реализуются наиболее тяжелые режимы нагружения элементов задней пневматической подвески грузового автомобиля. Применение такого стенда позволяет определить нагрузки в шарнирах и силовых связях подвески, определить взаимные положения звеньев для каждого нагрузочного режима, повысить точность расчета нагрузок по сравнению с плоским кинематическим и силовым расчетом. Также математическая модель виртуального стенда позволяем проводить многочисленные параметрические исследования подвески без привлечения дорогостоящих натурных прототипов. Это позволяет на ранних стадиях проектирования определить все опасные режимы, подобрать рациональные параметры элементов подвески, сократить затраты на проектирование.

В работе показаны результаты моделирования работы виртуального стенда с пневматической подвеской в наиболее типичных режимах нагружения, выявлены наиболее опасные режимы. Доказана работоспособность и адекватность работы математической модели подвески. Показаны примеры определения усилия во всех шарнирах конструкции, выбраны максимальные нагрузки для проведения конструкторских расчетов при проектировании пневматической подвески автомобиля.

Об авторах

Р. О. Максимов

МГТУ им. Н.Э. Баумана

Автор, ответственный за переписку.
Email: romychmaximov@gmail.com
Россия, Москва

И. В. Чичекин

МГТУ им. Н.Э. Баумана

Email: hiv2@mail.ru

к.т.н.

Россия, Москва

Список литературы

  1. Вдовин Д.С. Расчет нагрузок на звенья независимой подвески ходовой части автомобиля 8х8 с использованием Nx Motion. Сборник трудов секции “Автомобили и тракторы” 85-ой международной научно-технической конференции «Будущее автомобилестроения в России», Ассоциация Автомобильных Инженеров, Университет Машиностроения (МАМИ), Москва, 24 апреля 2014 г. С. 2−6.
  2. Горобцов А.С., Карцов С.К., Поляков Ю.А., Дьяков А.С. Динамический анализ параметров передней подвески кабины грузового автомобиля // Известия МГТУ «МАМИ». 2014. № 4(22). Том 1. С. 74–80.
  3. Горобцов А.С., Шурыгин В.А., Серов В.А., Дьяков А.С., Лаптева В.О., Макаров А.А. Разработка математической модели многоопорной транспортной машины для перевозки крупногабаритных неделимых грузов // Грузовик. 2014. № 11. С. 2−5.
  4. Xiaobin Ning et al. Dynamic Analysis of Car Suspension Using ADAMS/Car for Development of a Software Interface for Optimization / Procedia Engineering 16 (2011) 333 – 341.
  5. Кушвид Р.П., Чичекин И.В. Шасси автомобиля. Конструкция и элементы расчета: учебник. М.: МГИУ, 2014. 555 с.
  6. Равкин Г.О. Пневматическая подвеска автомобиля / Под ред. канд. техн. наук А.А. Лапина. М.: Машгиз, 1962. 288 с.
  7. Раймпель Й. Шасси автомобиля: Элементы подвески / Пер. с нем. А.Л. Карпухина; Под ред. Г.Г. Гридасова. М.: Машиностроение, 1987. 288 с.
  8. RecurDyn Professional | MBD | Multibody dynamics analysis┃ FunctionBay. – URL: https://functionbay.com/en/page/single/16/professional (Дата обращения 08.02.2021).
  9. Introduction. – URL: https://functionbay.com/documentation/onlinehelp/default.htm (Дата обращения 08.02.2021).
  10. Проектирование полноприводных колесных машин: Учебник для вузов: В 3 т. / Б.А. Афанасьев, Б.Н. Белоусов, Г.И. Гладов и др.; Под ред. А.А. Полунгяна. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Общий вид модели виртуального стенда с пневматической подвеской

Скачать (71KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Компоненты модели виртуального стенда подвески

Скачать (147KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Моделирование работы виртуального стенда подвески с указанием векторов сил и моментов: синим – внешние нагрузки; зеленым – реакции в шарнирах подвески; красным – силы и моменты в упругих элементах; оранжевым – силы в амортизаторах

Скачать (71KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Упругие втулки BUSHING для моделирования работы РМШ тяг и втулок стабилизаторов

Скачать (74KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Шарниры математической модели виртуального стенда

Скачать (112KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Пневматический упругий элемент рукавного типа

Скачать (90KB)
Метаданные
8. Рис. 7. а) – Модель пневматического упругого элемента в среде по расчету динамики твердых тел, б) – Упругая характеристика пневматического элемента для автомобиля полной массы

Скачать (88KB)
Метаданные
9. Рис. 8. а) – Модели буферов сжатия, отбоя и амортизаторов в среде по расчету динамики твердых тел, б) – Упругая характеристика буфера сжатия, в) – Упругая характеристика буфера отбоя, г) – Демпфирующая характеристика амортизатора

Скачать (279KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Графики изменения вертикальной нагрузки на колеса виртуального стенда

Скачать (117KB)
Метаданные
11. Рис. 10. Перемещения элементов подвески под действием нагрузок в режимах: а) – Диагонального вывешивания, б) – Подъема 30° с вывешиванием заднего моста, в) – Спуска 30° с вывешиванием заднего моста, г) – Косогора

Скачать (324KB)
Метаданные

© Максимов Р.О., Чичекин И.В., 2021

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».