ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБЪЕМА И ДЕМПФИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА НА СВОБОДНЫЕ ЗАТУХАЮЩИЕ КОЛЕБАНИЯ ДИАФРАГМЕННЫХ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ РЕССОР

ЦЕЛЬ. Экспериментальное определение влияния демпфирующего устройства и различного сочетания переменного и постоянного объема воздуха в диафрагменной пневматической подвеске на эффективность гашения свободных затухающих колебаний подрессоренной массы при импульсном кинематическом возмущении. МЕТОДЫ. Возбуждение свободных затухающих колебаний подрессоренной массы на пневмоподвеске осуществлялось на динамическом стенде с помощью гидропульсатора методом толчка поршня пневморессоры на 50 и 100 мм вверх или вниз. При этом колебания подрессоренной массы регистрировались во времени с помощью магнитострикционного датчика перемещения GEFRAN MK 4, данные с которого поступали на пульт управления. Методика испытаний предусматривала запись осциллограмм свободных затухающих колебаний подрессоренного груза, массой 500 кг, установленного на пневматической рессоре с резинокордной оболочкой рукавного типа, структура которой зависела от разного сочетания величин постоянного и переменного объемов поршня пневморессоры и установки демпфирующих устройств между ними. Испытания проводились при следующих рабочих объемах поршня пневморессоры: 11; 18,6; 31 и 38,6 л, где 11 л - переменный объем над поршнем; 18,6 л - суммарный объем резинокордной оболочки (11 л) и полого поршня (7,6 л); 31 л - суммарный объем резинокордной оболочки (11 л) и ресивера (20 л); 38,6 л - суммарный объем резинокордной оболочки (11 л), полого поршня (7,6 л) и ресивера (20 л). При объемах 11 и 31 л сообщение с полостью поршня перекрывалось заглушкой, а при объемах 18,6 и 38,6 л сообщение с резинокордной оболочкой с полостью поршня было либо свободным, либо через демпфирующий узел, представляющий собой дроссельное отверстие диаметром 6 мм и обратный клапан, открытый на ходе сжатия поршня пневморессоры. При объеме 31 и 38,6 л к верхней крышке поршня пневморессоры подсоединялся ресивер посредством шланга длиной 1 м и сечением 20 мм. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. Проведен анализ влияния воздушного демпфирования и различных сочетаний переменного и постоянного объема пневматической рессоры на ее демпфирующие свойства, результаты представлены в виде осциллограмм свободных затухающих колебаний. ВЫВОДЫ. По сравнению с поршнем пневморессоры без постоянного дополнительного объема увеличение рабочего объема с 11 до 18,6 л за счет подсоединения полости поршня, на котором установлены дроссель с обратным клапаном, обеспечивает снижение собственной частоты колебаний в среднем с 1,75 до 1,25 Гц и уменьшение амплитуды первого колебания на 23 %. Подсоединение к переменному объему поршня пневморессоры ресивера, объемом в 20 л, приводит к снижению амплитуды первого колебания свободных затухающих колебаний подрессоренной массы на 50 % и времени затухания колебаний в среднем с 1,7 до 1 с.

пневматическая рессора, свободные затухающие колебания, гидропульсатор, резинокордная оболочка, воздушный демпфер, рабочий объем

1. Новиков В.В. Стендовые испытания пневмоподвески автобуса ВЗТМ-32731 с гидроамортизаторами разной мощности // Грузовик. 2007. № 6. С. 41-44.

2. Новиков В.В. Стендовые испытания пневмоподвески с воздушным демпфером в виде дросселя и обратного клапана // Грузовик. 2007. № 7. C. 43-46.

3. Фитилев Б.Н., Комочков В.А., Труханов В.М., Соболевский И.В. Гидропневматическая подвеска и ее упругодемпфирующие характеристики // Справочник. Инженерный журнал. 2007. № 11. С. 62-64.

4. Новиков В.В., Дьяков А.С., Федоров В.А. Пневморессора с регулируемым по амплитуде и направлению воздушным демпфером // Автомобильная промышленность. 2007. № 10. C. 21-22.

5. Хамитов Р.Н. Синтез системы управления импульсным электродинамическим клапаном пневмоамортизатора // Справочник. Инженерный журнал. 2008. № 2 (131). С. 62-65.

6. Калашников Б.А. Системы амортизации объектов с дискретной коммутацией упругих элементов. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2008. 344 с.

7. Фитилев Б.Н., Комочков В.А., Поздеев А.В. К расчету характеристик пневмоэлемента с воздушным демпфированием // Прогресс транспортных средств и систем - 2009: матер. Междунар. науч.-практ. конф., Волгоград, 13-15 окт. 2009 г.: в 2 ч. Ч. 2. Волгоград, 2009. С. 40-47.

8. Новиков В.В., Рябов И.М., Чернышов К.В. Виброзащитные свойства подвесок автотранспортных средств. Волгоград, 2009. 338 с.

9. Хамитов Р.Н., Аверьянов Г.С., Корчагин А.Б. Рабочие процессы двухкамерного пневматического амортизатора с кратковременной коммутацией объемов // Вестник машиностроения. 2009. № 10. С. 19-23.

10. Новиков В.В., Поздеев А.В. Определение оптимальных алгоритмов регулирования активно-управляемых пневмоподвесок // Грузовик. 2010. № 5. С. 6-10.

11. Чернышов К.В., Поздеев А.В., Новиков В.В., Рябов И.М. Определение условий оптимального регулирования жесткости пневматической подвески АТС // Грузовик. 2010. № 11. С. 2-5.

12. Еременко А.В., Скакунов В.Н., Дьяков А.С., Олейников А.С. Пневматический виброподвес с микропроцессорным управлением демпфированием // Известия ВолгГТУ. Серия: Электроника, измерительная техника, радиотехника и связь: межвуз. сб. науч. ст. Волгоград. 2010. Т. 4. № 3. С. 94-100.

13. Хамитов Р.Н., Аверьянов Г.С. Системы амортизации крупногабаритных объектов с активными упругими и демпфирующими элементами. Омск: Изд-во Омского государственного технического университета, 2010. 123 с.

14. Поздеев А.В. Коммутация полостей как способ повышения виброзащитных свойств двухкамерных пневматических рессор // Научные исследования и их практическое применение. Современное состояние и пути развития `2011: сб. науч. тр. SWorld по матер. Междунар. науч.-практ. конф. (г. Одесса, 04-15 октября 2011 г.). Одесса, 2011. Т. 2. С. 40-48.

15. Поздеев А.В., Дьяков А.С., Новиков В.В., Рябов И.М. Исследования двухкамерной пневматической рессоры с коммутацией полостей // Грузовик. 2013. № 1. С. 35-37.

16. Поздеев А.В., Дьяков А.С., Новиков В.В., Рябов И.М. Саморегулируемые двухкамерные пневматические рессоры с коммутацией полостей // Грузовик. 2013. № 9. С. 1-5.

17. Поздеев А.В., Новиков В.В., Дьяков А.С., Похлебин А.В., Рябов И.М., Чернышов К.В. Регулируемые пневматические и пневмогидравлические рессоры подвесок автотранспортных средств. Волгоград: Изд-во Волгоградского государственного технического университета, 2013. 244 с.

18. Дьяков А.С., Олейников А.С. Двухобъемная система пневматического подрессоривания с микропроцессорным управлением // Известия ВолгГТУ. Серия: Актуальные проблемы управления, вычислительной техники и информатики в технических системах: межвуз. сб. науч. ст. Волгоград: Изд-во Волгоградского государственного технического университета, 2013. Т. 19. № 24 (127). С. 26-29.

19. Горобцов А.С., Дьяков А.С., Олейников А.С. Активная система пневматического подрессоривания со ступенчатым изменением жесткости // Вестник машиностроения. 2015. № 4. С. 24-27.

20. Новиков В.В., Поздеев А.В., Чумаков Д.А., Голяткин И.А. Виброзащитные свойства пневматической подвески с динамическим гасителем колебаний колес и сухим трением // Оборонная техника. 2015. № 9-10. С. 102-106.

21. Зубарев А.В., Климентьев Е.В., Звонов А.О. Некоторые актуальные проблемы расчетов пневматических упругих элементов машин // Численные методы решения задач теории упругости и пластичности: матер. XXIV Всерос. конф. (г. Омск, 02-04 июня 2015 г.). Омск, 2015. С. 52-56.

22. Климентьев Е.В., Корнеев В.С., Корнеев С.А. Численный анализ работы пневматического амортизатора при стандартном режиме нагружения и разных алгоритмах управления // Омский научный вестник. 2015. № 3 (143). С. 138-145.

23. Климентьев Е.В., Кондюрин А.Ю., Пеньков И.А., Корнеев В.С., Корнеев С.А. Экспериментальный стенд для определения механических характеристик и термодинамических параметров пневмоэлементов с резинокордной оболочкой // Омский научный вестник. 2015. № 3 (143). С. 127-129.

24. Корнеев С.А., Корнеев В.С., Зубарев А.В., Климентьев Е.В. Основы технической теории пневматических амортизаторов. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2016. 147 с.

25. Чернышов К.В., Рябов И.М., Поздеев А.В. Выявление потенциальных виброзащитных свойств управляемой пневматической подвески автомобиля с алгоритмом управления, обеспечивающим рекуперацию энергии в цикле колебаний // Проектирование специальных машин для освоения горных территорий: материалы Междунар. науч.-практ. конф. (г. Владикавказ, 30 сентября - 2 октября 2016 г.). Владикавказ, 2016. C. 92-100.

26. Пат. № 167265, Российская Федерация, МПК F16F7/10, F16F9/19, F16F9/48, B60G13/18. Пневматическая подвеска / В.В. Новиков, А.В. Поздеев, И.М. Рябов, К.В. Чернышов, Д.А. Чумаков; ВолгГТУ. 2016.

27. Пат. № 169805, Российская Федерация, МПК B60G13/18, F16F7/104, F16F13/22. Пневматическая подвеска / В.В. Новиков, А.В. Поздеев, И.М. Рябов, К.В. Чернышов, Д.А. Чумаков; ВолгГТУ. 2017.