Максимов Роман Олегович – аспирант, инженер, преподаватель; ведущий инженер-конструктор – руководитель группы
г. Москва 107023
г. Москва 121205
Maksimov R.O. – postgraduate, engineer, lecturer; lead design engineer – group head
Moscow 107023
Moscow 121205
Введение (постановка задачи и актуальность). Актуальными проблемами при разработке современных грузовых транспортных средств (ТС) являются синтез и проектирование систем подрессоривания их кабин таким образом, чтобы обеспечивать высокий уровень комфортабельности и требования по допустимым уровням вибрационной нагрузки на водителя и пассажиров. В подвесках кабин отечественных грузовых автомобилей чаще применяют пружинные упругие элементы, а в большинстве зарубежных – пневматические с резинокордными оболочками. Современные исследования, особенно в области систем подрессоривания кабин с регулируемым демпфированием, определяют требования к синтезу упругих характеристик, обеспечивающих наилучшие показатели комфортабельности и вибронагруженности в кабинах ТС. Поэтому актуальной задачей становится разработка модели пневматического упругого элемента как инструментария для синтеза требуемых упругих характеристик подвесок кабин ТС.Цель исследования – разработка нового способа синтеза требуемых нелинейных прогрессивных упругих характеристик систем подрессоривания кабин ТС.Методология и методы исследования. Математическая модель пневматического упругого элемента с резинокордной оболочкой и профилированной формой поршня строится на основе известной теории резинокордных оболочек с дополнениями её конструктивными особенностями профиля поршня устройства. Преобразование результатов использования разработанной модели в графическое представление осуществляется с использованием программных средств для 3D-моделирования. Экспериментальные исследования способа синтеза производятся методами имитационного моделирования в среде для расчётов динамики связных систем.Результаты и научная новизна. Разработанный способ синтеза позволяет формировать нелинейные упругие характеристики, обеспечивающие околонулевую жёсткость упругого элемента в положениях около положения статического равновесия, прогрессивно нарастающих и спадающих при ходах сжатия и отбоя соответственно, для систем подрессоривания кабин ТС.Практическая значимость. Разработанная модель позволяет определить геометрию профиля поршня пневматического упругого элемента с резинокордной оболочкой, обеспечивающую формирование требуемой с точки зрения комфортабельности упругой характеристики системы подрессоривания кабины грузового ТС.
Introduction (problem statement and relevance). An actual problems in the modern cargo vehicles development are the synthesis and design of cabins suspension systems in such a way as to provide a necessary high comfort level and requirements for allowable vibration levels and load on the driver and passengers. Spring elements are more often used in the domestic trucks cabin suspensions and pneumatic air-balloons with rubber-cord shells in most foreign ones. Modern researches, especially in the field of cabin damping controlled suspension systems, determines the requirements for the load characteristics synthesis that provide the best comfort and vibration load in vehicle cabins. Therefore, the pneumatic air-balloon model development as a tool for synthesizing the required load characteristics of vehicle cabin suspensions becomes an actual challenge.The purpose of the study – a new method for synthesizing the required vehicle cabin suspension systems nonlinear progressive load characteristics development.Methodology and research methods. A pneumatic air-balloon with a rubber-cord shell and a profiled piston shape mathematical model is based on the well-known rubber-chord shells theory, supplemented by its device piston profile design features. The developed model using results transformation into a graphical representation is carried out using 3D-modeling software tools. Experimental studies of the synthesis method are carried out using simulation methods in the Multi-Body Dynamics system.Scientific novelty and results. The developed synthesis method makes it possible to form the nonlinear spring characteristics that provide near-zero stiffness in positions near static equilibrium position, progressively increasing and decreasing during compression and rebound strokes respectively, for vehicle cabin suspension systems.Practical significance. The developed model makes it possible to form the piston profile geometry of the pneumatic air-balloon with a rubber-cord shell that provides required from the comfort point of view cargo vehicle cabin suspension system load characteristics creation.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.