Исследование плавности хода гусеничного трактора с эластичной подвеской

Размещено на http://www.allbest.ru//

Липецк 2008

Исследование плавности хода гусеничного трактора с эластичной подвеской

1. Функциональное назначение программы, область применения, ее ограничения

Программа «Исследование плавности хода гусеничного трактора с эластичной подвеской» позволяет определить вертикальные и продольные колебания гусеничного трактора с эластичной подвеской, включая перемещения остова трактора и сиденья водителя, скорости и ускорения колебаний на рабочем месте водителя при перемещении трактора по неровному опорному основанию с описанием неровностей по гармоническому закону в зависимости от высоты и шага неровностей, скорости движения трактора, массы трактора, от силы тяги на крюке трактора и высоты крюка, продольной базы трактора, смещения центра тяжести от середины опорной поверхности гусеницы, массы сиденья, а также от жестких и диссипативных свойств подвески опорных катков сиденья. При этом учитываются реологические свойства конкретного почвогрунта, а функции влияния представлены в виде экспоненциально-степенных выражений.

Программа предназначена для научно-технических работников, аспирантов, соискателей, занимающихся вопросами проходимости и плавности хода мобильных машин, а также для проведения обучения студентов специальности 1902.00 "Автомобиле- и тракторостроение" в рамках теоретического курса, курсового и дипломного проектирования.

Сферой функционирования разработанной программы является ее применение в научно-исследовательских организациях или в учебных заведениях на предмет получения необходимых данных о показателях плавности хода проектируемых или эксплуатируемых в различных хозяйствах гусеничных тракторов.

Основная цель создания программы - повышение эффективности работы по оценке плавности хода гусеничного трактора, параметров или режимов его работы.

В результате применения программы должны быть достигнуты следующие показатели эффективности:

уменьшение затрат времени научно-технических работников, аспирантов, соискателей, студентов, занимающихся вопросами плавности хода мобильных машин;

повышение точности определения показателей плавности хода при учете реологических свойств деформируемого опорного основания.

2. Используемые технические средства

Конфигурация ЭВМ предлагается такой:

Pentium 1.

Операционная система - Windows 98.

64 Mb RAM.

Монитор.

Клавиатура Standart 101/102 клавиши.

3. Специальные условия применения и требования организационного, технического и технологического характера

Для работы с данной программой не требуются высококвалифицированных специалистов; достаточно людей, знакомых с персональным компьютером на уровне обычного пользователя.

Кроме того, при использовании программы необходимо знание нижеприведенного руководства.

РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ

Программа предназначена для определения основных параметров, характеризующих плавность хода гусеничного трактора, а именно: виброперемещение, виброскорость и виброускорение на рабочем месте водителя. Кроме того, программа позволяет оценивать виляние различных конструктивных параметров трактора, а также реологических свойств опорного основания на плавность хода гусеничной машины.

Для работы программы необходимо, чтобы папка «Плавность хода» находилась в корневом разделе диска С, то есть ее адрес должен иметь вид C:\Плавность хода.

Интерфейс программы представляет собой окно с расположенными на нем панелями и вкладками (рис. 1).

Первая вкладка «Исходные данные» предназначена для исходных параметров: конструктивных параметров трактора (жесткость подвески, масса трактора и т.д.), эксплуатационных параметров (скорость движения, нагрузка на крюке и т.д.) и параметров почвы, по которой движется трактор (влажность, плотность почвы и т.д.).

Во второй вкладке «Результаты расчета» (рис. 2) в графическом и численном виде выводятся результаты определения основных параметров, характеризующих плавность хода трактора, а именно: виброперемещения (вертикальное и горизонтальное), виброскорости (вертикальная и горизонтальная) и виброускорения (вертикальное и горизонтальное).

На третьей вкладке (рис. 3) «Графики зависимостей» строятся графики, показывающие изменение величины вертикального виброускорения, как основного параметра, характеризующего плавность, в зависимости от некоторых конструктивных параметров трактора и параметров, описывающих характер его движения.

Четвертая вкладка (рис. 4) «Математическая модель» отображает систему интегро-дифференциальных уравнений, которая и лежит в основе расчетной программы. В программе решение математической модели осуществляется с применением численного метода Рунге-Кутты четвертого порядка точности.

Пятая вкладка (рис. 5) «Динамическая модель» отображает расчетную динамическую модель гусеничного трактора с индивидуальной подвеской каждого опорного катка, построенную на основе методологического подхода к исследования реологических свойств опорного основания.

ПОРЯДОК РАБОТЫ С ПРОГРАММОЙ

После запуска файла Project1/exe открывается пользовательское окно с экранной формой, представленное на рис. 6, при этом основные параметры, необходимые для расчета, уже введены в соответствующие поля ввода. Численные значения представленных величин по желанию можно изменять в широких диапазонах, соответствующих реальным значениям параметров.

Первым шагом является расчет базовых параметров ядра опорного основания. Для этого используется приложение, которое позволяет рассчитать данные параметры на основании кривой развития деформации, полученной экспериментально. Для запуска этого приложения необходимо нажать на кнопку «1: Рассч. параметры ядра».

Параметры кривой развития деформации вводятся в соответствующие поля панели «Параметры кривой развития деформации» (рис. 7). На кривой развития деформации берутся четыре точки. При этом нулевая точка (0,0) не используется в расчетах из-за значительной погрешности, возникающей в этом случае. Точки должны быть расположены равномерно на участке изменения деформации во времени, при этом последняя точка берется с участка незначительного изменения деформации во времени.

Также вводятся нормальные и касательные напряжения и глубина слоя, взятые из эксперимента на специальной установке по оценке развития деформации слоя опорного основания под нагружаемым штампом.

Далее после нажатия кнопки «РАССЧИТАТЬ» (рис. 7) программа рассчитывает параметры ядра основания и строит графики теоретической и действительной кривой развития деформации во времени. По совпадению графиков можно судить о точности эксперимента и о погрешности расчетов.

Для экспорта полученных результатов в приложение для расчета плавности хода гусеничного трактора необходимо нажать кнопку «Передать данные» (рис. 7), при этом приложение «Определение свойств почвы» завершит работу, а данные будут переданы приложению «Исследование плавности хода гусеничного трактора с учетом реологических свойств почвы» (рис. 8).

Для того чтобы вставить рассчитанные данные необходимо нажать кнопку «2: Вставить рассчит. парам.». Необходимые значения будут помещены в соответствующие поля. При этом переключатель типа параметров находится в положении «Базовые».

Вторым шагом является расчет параметров опорного основания под гусеницами машины. Для этого необходимо нажать кнопку «3: Рассч. параметры основ.» (рис. 8), после чего запустится приложение «Расчет объемной деформации после прохода трактора» (рис. 9), при этом все необходимые для расчета данные уже будут введены в соответствующие поля ввода, поэтому изменять какие-либо значения в них нельзя. Если же необходима смена исходных данных, то их нужно менять в приложении «Исходные данные» вкладки «Исследование плавности хода гусеничного трактора с учетом реологических свойств почвы».

Для дальнейшего расчета необходимо нажать кнопку «FULL» (рис. 9), при этом программа произведет все необходимые расчеты. Для передачи данных приложению «Исследование плавности хода гусеничного трактора с учетом реологических свойств почвы» необходимо кликнуть кнопку «Передать данные»(рис. 9), при этом приложение «Расчет объемной деформации после прохода трактора» завершит работу, а данные будут переданы приложению «Исследование плавности хода гусеничного трактора с учетом реологических свойств почвы».

Для того чтобы вставить переданные данные, необходимо нажать кнопку «4: Вставить рассчит. парам.» (рис. 10). Необходимые значения будут помещены в соответствующие поля. При этом переключатель «Тип параметров» перейдет в положение «Под гусеницами». Чтобы снова посмотреть базовые параметры ядра основания необходимо вручную установить этот переключатель в положение «Базовые».

Рис. 10. Вкладка «Исходные данные» после экспорта результатов расчета приложения «Расчет объемной деформации после прохода трактора»

После проведения указанных выше расчетов, можно приступить непосредственно к расчету показателей плавности хода гусеничной машины. Для этого необходимо нажать кнопку «РАССЧИТАТЬ» (рис. 10), при этом программа выполнит все необходимые расчеты и перейдет на вкладку «Результаты расчетов» (рис. 11).

Рис. 11. Вкладка «Результаты расчетов» после нажатия кнопки «РАССЧИТАТЬ»

На этой вкладке построены шесть графиков, характеризующих колебания на рабочем месте водителя: вертикальное виброперемещение, вертикальная виброскорость, вертикальное виброускорение, горизонтальное виброперемещение, горизонтальная виброскорость и горизонтальное виброускорение. Кроме того, в соответствующих полях вывода можно увидеть численные значения указанных выше параметров.

Для проведения анализа по влиянию некоторых конструктивных параметров трактора или параметров, описывающих процесс его движения, необходимо перейти на вкладку «Графики зависимостей» (рис. 12), на которой следует выбрать желаемый график для построения и нажать кнопку «Построить график».

Рис. 12. Вкладка «Графики зависимостей» после нажатия кнопки «Построить график»

программа ход трактор деформация

Разработанная программа позволяет рассчитывать параметры плавности хода гусеничного трактора без учета реологических свойств почвы.

Для осуществления такого расчета необходимо поставить переключатель «Учет реологических свойств» в положение «Не учитывать» (рис. 1). После чего необходимо нажать кнопку «РАССЧИТАТЬ». Остальные действия аналогичны описанным выше.

Размещено на Allbest.ru