Расчетные схемы подрессоривания
Расчетные схемы систем подрессоривания содержат данные о расположении упругих и демпфирующих элементов, а также определяют компоновочные и конструктивные параметры, необходимые для проведения исследований плавности хода трактора.
При составлении расчетных схем приняты следующие допущения.
1. Навесное орудие в транспортном положении считается жестко соединенным с остовом трактора. Влияние навешенного орудия учитывается изменением положения центра масс агрегата.
2. Силы сопротивления в подвеске и шинах считаются пропорциональными скорости колебаний.
3. Характеристики упругих элементов подвески (рессор и шин) считаются линейными. Пробои рессор при сжатии отсутствуют.
4. При рассмотрении колебаний остова трактора не учитывается влияние колебаний водителя на сиденье, так как оно мало.
5. Колебания трактора рассматриваются в продольной вертикальной плоскости.
Колесные тракторы. С учетом принятых допущений колесный трактор с подрессоренной передней частью представляет колебательную систему с тремя степенями свободы.
Положение подрессоренной и неподрессоренной масс трактора определяется тремя координатами. Две координаты трактора обусловлены обобщенными вертикальными перемещениями zx и z2 точек остова над осями передних и задних колес и третья — вертикальным перемещением неподрессоренной массы передней части трактора. Важным компоновочным параметром трактора, в зависимости от которого можно выбирать расчетную схему, является коэффициент распределения подрессоренных масс: Если коэффициент распределения подрессоренных масс будет близок к единице, то колебания передней и задней частей остова теоретически становятся не связанными между собой. Для указанных тракторов колебания передней части можно исследовать по упрощенной расчетной схеме, соответствующей системе с двумя степенями свободы, аналогично можно исследовать колебания задней части остова.
При навешивании на трактор сельскохозяйственных орудий происходит перераспределение веса остова по мостам и изменение коэффициента е, который значительно отличается от единицы. У мощных колесных тракторов типа 4К4 с одинаковыми колесами коэффициент е также значительно отличается от единицы. Для этих тракторов колебания остова необходимо рассматривать с учетом взаимного влияния передней и задней подвесок. При исследовании низкочастотных колебаний остова трактора, особенно на скоростях движения, значительно меньших скоростей, при которых возникает высокочастотный резонанс, можно пренебречь влиянием неподрессоренной массы передней части, так как она у большинства колесных тракторов невелика по сравнению с массой трактора. Упрощенная колебательная система подрессоривания при представляет систему с двумя степенями свободы. Согласно этой схеме, приведенная жесткость передней подвески.
По этой схеме рассчитывают колебания неподрессоренного трактора. Для такого трактора принимают жесткость рессор равной бесконечности, а приведенную жесткость передней подвески равной. В уравнения колебаний подставляют значения момента инерции и массы трактора! При отсутствии подрессоривания заднего моста, что характерно для большинства колесных тракторов с пневматическими шинами низкого давления, задняя часть тракторов, у которых параметр, представляет собой систему с одной степенью свободы. Передняя часть неподрессоренного трактора, а также подрессоренного при тоже представляет собой систему с одной степенью свободы. Гусеничные тракторы. На гусеничных тракторах широко распространены балансирная и полужесткая системы подрессоривания, трактора с балансирной системой подрессоривания, в которой балансирная каретка заменена условной эквивалентной схемой. При этом упругий элемент расположен по оси качания балансиров каретки на цапфе рамы трактора. Такая замена возможна, если при приведении действительной схемы каретки к эквивалентной учитываются балансирные свойства каретки и характеристика упругого элемента. Колебания остова трактора в этом случае определяются обобщенными координатами: вертикального перемещения центра масс остова и углового перемещения остова трактора.
Гусеничный трактор с полужесткой системой подрессоривания имеет, как правило, трехточечную подвеску остова и гусеничные тележки с жестко закрепленными катками. При этом упругий элемент подвески расположен спереди, в поперечном направлении относительно трактора, а остов опирается на левую и правую тележки. В данном случае возмущающие воздействия неровностей зависят от угловых перемещений тележек гусениц. Для гусеничных тракторов получает распространение индивидуальная система подрессоривания. Наиболее распространенной индивидуальной системой подрессоривания является такая, при которой каждый каток, насаженный на рычаг (балансир), подрессорен торсионом. Рассмотренные расчетные схемы колесных и гусеничных тракторов являются исходными при составлении дифференциальных уравнений колебаний трактора, анализ решений которых позволяет оценить плавность хода трактора. Приведенные расчетные схемы в основном охватывают все типы систем подрессоривания на тракторах. Те или иные варианты подвесок могут быть приведены к рассмотренным расчетным схемам.