ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Анализ деформируемости несущих систем автомобилей-самосвалов ври разгрузке из "Автомобили-самосвалы " Характер нагружения элементов несущей системы при разгрузке самосвала и возникающие в них усилия зависят от особенностей конструктивного исполнения автомобиля, положения центра масс главным образом груза и кузова, а также от расположения колес на опорной поверхности. [c.140] Для выявления основных зависимостей кинематики и статики несущей системы самосвала при разгрузке рассмотрим ее обобщенную модель (рис. 80, а). Не вдаваясь в конструктивные подробности, представим несущую систему пятью блоками рама 1, платформа 2, передняя 5 и задняя 4 подвески, подъемный механизм 3, определяющими только основные геометрические размеры. На рис. 80, а показана схема конструкции с разгрузкой назад, но принципиально она не отличается от схемы конструкции с разгрузкой на боковую сторону. [c.140] Положение автомобиля на опорной поверхности относительно горизонтальной плоскости ху может быть определено координатами Za, Zb, Z и Zd опорных точек А, В, С я D или угловыми параметрами продольным Y и поперечными gn и з соответственно для передних и задних опорных точек. [c.141] Параметр ао определяет взаимный поворот задней D и передней АВ опорных линий или поворот одного сечения несущей системы относительно другого, т. е. ее закручивание относительно продольной оси. Таким образом, в отличие от параметров продольного Y и поперечного уклонов опорной поверхности, определяющих повороты несущей системы как жесткого тела, параметр ао определяет закручивание или, точнее, перекос несущей системы автомобиля относительно ее положения, когда все четыре опорные точки располагаются на плоскости. При абсолютно жесткой несущей системе перекос будет равен нулю, при этом на произвольной поверхности несущая система чаще всего будет иметь только три точки опоры. [c.141] Основное силовое воздействие на элементы несущей системы самосвала при разгрузке оказывает вес О груза и платформы. Влияние других агрегатов менее существенно, так как их вес меньше, и они практически не меняют своего положения при разгрузке. [c.142] Действие веса груза и платформы вызывает реактивные усилия на опорах. В общем случае деформации несущей системы реактивные усилия от силы С в зонах контакта колес с опорной поверхностью можно привести к равнодействующим, которые выражаются их проекциями на оси координат хуг, как показано на рис. 81. Определение всех компонентов реактивных усилий представляет большие трудности. Для этого необходимо разрабатывать достаточно точные расчетные модели, которые учитывали бы, например, влияние сил трения в соединениях элементов, зазоров в этих соединениях, нелинейности упругих характеристик и т. п. Более эффективен путь выявления основных реактивных усилий и учета побочных компонентов на основании экспериментальных данных. [c.142] Определение реактивных усилий упрощается, если предположить, что несущая система продольно симметрична. Для этого кроме симметрии геометрических размеров должна соблюдаться симметрия и жесткостных параметров (например, жесткость шин и рессор левого и правого бортов должна быть одинакова). [c.142] Так же легко в идеальном случае разгрузки можно определить усилия в подъемном механизме Р=0(Ь+5—l)/f и при необходимости реактивные усилия на оси поворота О, используя уравнения равновесия, записанные отдельно для платформы. [c.143] Таким образом, в идеальном случае разгрузки основные внешние усилия для элементов несущей системы самосвала рамы, кузова и подъемного механизма могут быть легко определены. Следует также отметить, что внешние и реактивные усилия как для всей несущей системы, так и для отдельных ее элементов, приводятся только к симметричным составляющим, что значительно облегчает расчеты на прочность. [c.143] Учитывая особенности нагружения несущей системы самосвала при разгрузке, представим ее двумя блоками платформой и рамой с передней и задней подвесками. Сначала более подробно рассмотрим второй блок (рис. 85). Он представляет собой последовательное соединение передней подвески (колеса, мост и рессоры) 7, рамы 2 и задней подвески 3. Блок нагружен как реактивными моментами Мп и Мз, так и, в общем случае, моментами М) и Мг, передаваемыми от кузова на раму. [c.144] Возникающие под действием поперечных моментов деформации несущей системы приводят к дальнейшему смещению центра тяжести кузова с грузом из продольнрй плоскости и, следовательно, к дополнительному увеличению скручивающих моментов. [c.146] Если условие (37) удовлетворяется, т. е. значения конечного и начального моментов практически не отличаются, расчет считается законченным если это условие не удовлетворяется, расчет повторяют уже на следующем г-ом цикле и за начальный момент принимают значение конечного момента предыдущего этапа расчета. [c.147] Детально проанализировать влияние различных параметров на деформируемость несущей системы самосвалов при разгрузке можно только на конкретных примерах при определенных численных значениях приведенных жесткостей. Однако можно сделать и некоторые общие выводы. Так, например, при разгрузке назад угловые деформации рамы будут тем меньше, чем меньше задний свес рамы, характеризуемый коэффициентом а. Заметно влияние коэффициента а и при разгрузке на сторону. [c.147] Более детально проанализировать деформируемость несущих систем при разгрузке можно на примерах расчета автомобилей-самосвалов КамАЗ-5511 и ЗИЛ-ММЗ-4505. Для выбора податливости элементов несущих систем следует воспользоваться данными замеров угловой жесткости при перекосе автомобилей в результате подъема переднего и задних расположенных диагонально колес на стенде. Данные замеров высоты подъема колес, углов поворота сечений рамы и вертикальных реакций на передних колесах обрабатывались по специальной методике с использованием метода наименьших квадратов. Податливость передней и задней подвесок и рамы при различной комплектации автомобилей приведена в табл. [c.147] Заметно изменяется податливость, особенно задней подвески н рамы, в зависимости от комплектации автомобиля, что еше раз подтверждает необходимость при перекосе рассматривать деформации всей несущей системы, а не отдельных ее элементов. Различие в податливости рамы снаряженного автомобиля по сравнению с шасси связано с непосредственным включением в работу платформы. Влияние платформы на жесткость рамы, точнее системы рама — платформа, еще более увеличивается у загруженного автомобиля, так как увеличиваются силы трения в зонах контакта их элементов. В процессе разгрузки зоны контакта платформы с рамой сокращаются, поэтому при проведении расчетов на этой стадии естественно использовать значение податливости рамы, полученное при поднятой платформе. [c.148] Различие значений приведенной податливости задней подвески в зависимости от комплектации автомобиля обусловлено в первую очередь влиянием контактных усилий между листами рессор. Чем больше эти усилия, тем больше поперечные силы трения и, следовательно, выше жесткость рессоры при закручивании. В процессе разгрузки при подъеме центра тяжести груза и увеличении скручивающего момента контактные усилия между рессорными листами будут изменяться и, следовательно, будет меняться угловая жесткость задней подвески. Для расчета можно использовать значения податливости задней подвески, приведенные в табл. 5. [c.148] На следующем этапе, пока Мзп 0,5 Ог-ЬОк)Вр(Ок/9,8 — масса платформы), за расчетное значение фзи можно принять полусумму податливостей задней подвески снаряженного автсжобиля и шасси. На последнем этапе расчета расчетное значение фзш соответствует значению угловой податливости задней подвески, полученному для шасси с надрамником. [c.149] Ниже приведены расчетные значения угловых податливостей элементов несущей системы автомобилей-самосвалов ЗИЛ-ММЗ-4505 и КамАЗ-5511 с учетом их усреднения по перекосам в обе стороны и даны другие необходимые для расчета параметры нагрузка платформы с грузом С, максимальная высота подъема центра тяжести платформы с грузом Нт, коэффициент заднего свеса а. [c.149] Результаты расчетов по исходным параметрам приведены ниже. Для ЗИЛ-ММЗ-4505 и КамАЗ-5511 даны начальные поперечные углы уклона опорной поверхности з и соответствующие им угод поворота сечения оси опрокидывания Рш относительный угол закручивания рамы 0р общий скручивающий шасси момент М, а также моменты на заднем Мз и переднем Мп мостах. [c.149] На рис. 87 Приводится также графическая зависимость угла поворота сечения оси опрокидывания Рш от начального уклона площадки з- Там же показаны результаты экспериментальных замеров, полученные на специальном стенде для определения боковой устойчивости (рис. 88). Самосвал ЗИЛ-ММЗ-4505 загружали с равномерно распределенной нагрузкой 60 кН, центр тяжести находился в геометрическом центре платформы. Груз закрепляли на платформе. Задние колеса устанавливали на площадку стенда, которую при помощи гидроцилиндров поворачивали на фиксированный угол относительно продольной оси, расположенной на внешней стороне колес одного из бортов (на рис. 88 —правого), после чего кузов поднимали на максимальную высоту и фиксировали угол поворота сечения рамы, соответствуюшего оси опрокидывания. [c.150] Вернуться к основной статье