Вводная теория
Строительные машин, также в дальнейшем именуемые как инженерные машины или земляные транспортеры, используются в различных задачах, связанных с развитием инфраструктуры и обработки материалов. В то время, как современные строительные машины представляют собой в некотором смысле высокий уровень комплектации, их системы подвески, в большинстве своем, являются либо упрощенными либо вообще отсутствуют. Это приводит к неприемлемо высоким уровням вибрации кабины оператора, особенно, когда речь идет о фронтальных погрузчиках, самосвалах, которые регулярно пересекают большие расстояния на разумно высоких скоростях. Для достижения большего комфорта оператора и высокой скоростной способности, должны быть разработаны более улучшенные подвески. Целью данного тезиса является исследование тех или иных факторов, влияющих на разработку фундаментального проекта подвесной системы для колесных строительных машин.
На динамику езды колесных строительных машин влияет ряд отдельных особенностей, характерных для данного типа транспортного средства. Показатель степени инерции, как правило, является высоким по отношению к массе и колесной базе, что ведет к сильно выраженной неустойчивости транспорта при движении. Нагрузка на трансмиссию в нагруженном и разгруженном состоянии значительно различается, что требует регулирование высоты езды, и, следовательно, свойства подвески могут быть изменены для нагруженного транспорта. Кроме того, низкое значение жесткости внедорожных шин в вертикальной плоскости означает, что изменения в свойствах шин будут иметь большое влияние на динамику подвесной массы. Воздействие этих факторов было исследовано с помощью аналитических моделей и параметров для типичных фронтальных погрузчиков. Многокритериальное динамическое моделирование также более подробно было использовано для изучения воздействия подвесных мостов на колебания транспорта при езде. Имитационная модель также была сравнена с измерениями, выполненными на прототипе фронтального погрузчика с подвесными мостами.
В целях достижения лучшей маневренности и устойчивости, многие строительные машины используют шарнирно-сочлененный рамой руль. Таким образом, было проделано исследование динамического поведения шарнирно-сочлененных транспортных средств, основанное на устойчивости при поперечных нагрузках в виде "извивания" и " складывания". Модель многокомпонентной динамики была использована для исследования влияния подвесных мостов на "извилистую" стабильность сочлененных фронтальных погрузчиков. Испытания сочлененных машин, проводимые посредством дистанционного управления в модельном масштабе, также были разработаны для того, чтобы обеспечить безопасные и недорогие практические эксперименты. Тестовая машина используется для изучения влияния некоторых ее параметров на "извивающую" стабильность, включающую подвеску, конфигурацию привода и распределение массы. Сравнения также выполняются с помощью показаний с использованием упрощенной линейной модели.
Внедорожные шины представляют собой ряд проблем, влияющих на динамику строительной техники, поскольку их поведение во время тестов, как правило, довольно непредсказуемое и сложное для оценки в силу их размеров. Прокатная тестовая установка для больших шин была оценена по достоинству, показывая, что она способна предоставлять полезные данные для проверки шин различной сложности с помощью имитационной модели. Теоретические и экспериментальные исследования, представленные в данной работе, способствуют более глубокому пониманию ряда аспектов динамических показателей строительных машин. Эта работа, следовательно, обеспечивает основу для дальнейшего развития колесной подвески для транспортных средств.
Проектирование подвески для внедорожных строительных машин
Введение и справочная
Введение в строительные машины
Со времен происхождения первых паровых экскаваторов в 19 веке, передвижные строительные машины были ключевыми для дальнейшего развития современной инфраструктуры. В то время как большинство ранних машин были в основном переделаны под сельскохозяйственные тракторы, современные строительные машины, в большинстве своем, были преобразованы в машины интегрированные и машины специального назначения.
Самая элементарная задача для строительной машины- это перемещение грунта, а именно: копание и/или транспортировка почвы, песка, камней или аналогичных сырых материалов из одного местоположения в другое. Тогда как подавляющее большинство машин выполняют функцию перемещения грунта, строительные машины могут быть исполнены с большим количеством других задач, таких как перенос поддонов, укладка труб или многих других задач, которые требуют прочных транспортных средств с высокой погрузочной способностью и хорошими показателями во внедорожных условиях. Перемещение грунта, также как и многие другие задачи строительных машин, обычно исполняется во время таких циклах, как погрузка, транспортировка и разгрузка материалов. Погрузочная способность машины, перемещающей грунт, может быть описана двумя основными параметрами: количество груза, транспортируемого за каждый цикл и полное время цикла. Улучшение выполнения данных задач, следовательно, может быть сопровождено как увеличением погрузочной способности, так и сокращением времени всего цикла.
В зависимости от особенности конкретной операции по перемещению грунта, могут быть выбраны различные машины для выполнения данной задачи. Исследовательская работа, представленная в данном тезисе, фокусируется на динамических характеристиках машин, что означает, что отдельно взятые этапы рабочего цикла подразделяются на такие стадии, как "перемещение материала" и "обратный путь". Машины, которые преодолевают, в разумных рамках, довольно большие расстояния на больших скоростях, в основном имеют фронтальный отвал для погрузки и самосвал. Экскаваторы, скреперы, бульдозеры и подобного рода техника используются либо на низких скоростях, либо в стационарном состоянии, что означает, что динамические характеристики для данного ряда техники не столь важны.