МОДЕЛЮВАННЯ НЕРІВНОСТЕЙ ДОРОЖНЬОГО ПОКРИТТЯ З УРАХУВАННЯМ ЗГЛАДЖУЮЧОЇ ЗДАТНОСТІ ШИН
DOI:
https://doi.org/10.20998/2078-6840.2024.1.11Ключові слова:
автомобіль, шина, здатність згладжувати, мікропрофіль доріг, кореляційна функція, спектральна щільністьАнотація
При русі автомобіля по дорогах з різними видами покриття та різного ступеня зношеності виникають коливальні процеси які негативно впливають на продуктивність перевезення пасажирів та вантажів, обмежують швидкість руху та погіршують надійність транспортного засобу. Поліпшення експлуатаційних показників автомобіля потребує поглибленого дослідження взаємозв’язків між транспортним засобом та зовнішнім середовищем. На етапі проектування автомобіля ці дослідження раціонально проводити шляхом імітаційного моделювання за допомогою розрахункових еквівалентних моделей як досліджуваної системи так і зовнішнього впливу на неї. У такий спосіб можливо точніше оцінити конструкторські рішення с точки зору ефективності їх застосування. Тому при дослідженні плавності ходу автомобіля необхідно також враховувати здатність пневматичних шин згладжувати нерівності дороги.
Здатність шини згладжувати нерівності мікропрофілю дороги описано за допомогою передавальної функції динамічної ланки у вигляді диференційного рівняння, яке дозволяє осереднити значення ординати мікропрофілю опорної поверхні по площадці плями контакту пневматичної шини з дорожнім покриттям.
За результатами імітаційного моделювання нерівностей дороги у вигляді випадкової функції шляхом генерації випадкових збурювань по заданих статистичних характеристиках отримано кореляційні функції ординат середнього перетину мікропрофілю, спектральні щільності дисперсій та значення ординати нерівності дорожнього покриття з урахуванням здатності шини згладжувати нерівності дороги для різних типів дорожнього полотна. Що дозволяє підвищити точність розрахунків при математичному дослідженні автомобіля, як коливальної системи, за рахунок моделювання умов взаємодії пневматичної шини з опорною поверхнею максимально наближених до реальних умов впливу на підвіску нерівностей дороги. Та найбільш повно й достовірно визначити параметри плавності ходу та вибрати раціональну конструкцію системи підресорювання транспортного засобу з урахуванням умов експлуатації.
Посилання
Богомолов В. О. Моделювання дорожньої поверхні для розрахунку динаміки руху транспортних засобів / В. О. Богомолов, В. І. Клименко, А. І. Штлов та ін. // Автомобільный транспорт, 2011. – Вип. 29. – С. 37–42.
Бур’ян М. В. Плавність руху автобусів у взаємозв’язку з характеристиками підвіски та сидінь [Електронний ресурс] : дис. ... канд. техн. наук : спец. 05.22.02 : галузь знань 13 / Михайло Володимирович Бур’ян ; наук. керівник Крайник Л. В. ; Нац. ун-т "Львівська політехніка". – Львів, 2020. – 151 с. – Бібліогр.: с. 132-151. – укр.
Говорущенко Н. Я. Системотехніка транспорту / Н. Я. Говорущенко, А. Н. Туренко. – Харків : ХГАДТУ, 1998. – 255 с.
Динаміка руху колісних тракторів : монографія / Б. І. Кальченко [та ін.] ; Нац. техн. ун-т "Харків. політехн.
ін-т". – Харків : Мірошниченко О. А., 2021. – 320 с. : іл. – Режим доступу: http://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/55593
Калюжний О. Я. Моделювання систем передачі сигналів в обчислювальному середовищі MATLAB-Simulink:Навч. посіб. – К.: ІВЦ “Видавництво «Політехніка» ”, 2004. – 136 с.
Кузьо І. В Simulation micro profile road in dynamics problems wheeled vehicles / І. В Кузьо, Ю. В. Залуцький, О. В. Житенко. Моделювання мікропрофілю дороги в задачах динаміки колісних машин Житенко. // Вісник Національного університету "Львівська політехніка". Динаміка, міцність та проектування машин і приладів. - 2016. - № 838. - Режим доступу: http://nbuv.gov.ua/UJRN/VNULPDM_2016_838_27
Ларін О. О. Математичне моделювання коливань спеціалізованого транспортного засобу з дворівневою нелінійною системою підресорювання при переїзді одиничної дорожньої нерівності / О. О. Ларін, В. М. Баштовий, Р. О. Кайдалов та інші // Системи озброєння і військова техніка. – Харків: Харківський національний університет Повітряних Сил імені Івана Кожедуба . – 2016. – No 3(47). – С. 14 – 21.
Ammon D. Problems in road surface modelling // Vehicle System Dynamics. – 1991. – Vol. 20. – Р. 28–41.
Andren P. Power spectral density approximations of longitudinal road profiles, Int. J. Vehicle Design, 2006. – Vol. 40, №. 1/2/3. – Р. 2–14.
Zhang Y. Non-stationary Random Vibration Analysis of Vehicle with Fractional Damping / Y. Zhang, W. Chen, L. Chen //13 National Conference on Mechanisms and Machines (NaCoMM07), Bangalore, India. – 2007. December. 12–13. – Р. 171–178
Freeman Tomas E. Evaluation of a laser road surface fesber: summary report / Tomas E. Fruman, Kenneb H. McGhee. – Charloffesville, Virqinia, 1995. – P. 2–4.
Gonzalez Effect of road profile on heavy vehicles with air suspension, /Gonzalez O, Jauregui J, Lozano A // Int. J. Heavy Vehicle Systems, 2007. – Vol. 14, №. 1. – Р. 98–110.
ISO 8606:1995 – Mechanical vibration – road surface profiles – reporting of measured data, 1995. – 29p.
J. Ferris Characterising road profiles as Markov chains, Int. J. Vehicle Design, 2004. – Vol. 36, №2/3. – Р. 103–115.
J. Zhu Stochastic modeling of pavement roughness / Zhu J, Zhu W //28th Southeastern Symposium on System Theory, 1996. – Р. 28–32. 11.
M. Borowiec, A.K. Sen, G. Litak, J. Hunicz, G. Koszaaka, A. Niewczas, Vibrations of a vehicle excited by real road profiles, Forsch. Ingenieurwes. 74 (2010) 99 – 109
Steinwolf A. Limitations on the use of Fourier transform approach to describe test course profiles, / Steinwolf A, Connon W // Sound and Vibration, the noise and vibration control magazine, 2005. – Vol. 39. – № 2, Acoustical Publications Inc. – Р. 12–17.
Sun L. Nonstationary Dynamic Pavement Loads Generated by Vehicles Traveling at Varying Speed / L. Sun, F. Luo //Journal of Transportation Engineering, 2007. – Vol. 133. – № 4. – Р. 252–263.
Tyan F. Generation of Random Road Profiles /F.Tyan, Y. Hong, S. Tu // Journal of Advanced Engineering, 2009. – Vol. 4. – № 2. – Р. 151–156.
Zhang L. A study on nonstationary random vibration of a vehicle in time and frequency domains / L. Zhang, C. Lee Y. Wang //International Journal of Automotive Technology, 2002. – Vol. 3. – № 3. – Р 171–178.
