Другие журналы
Сетевое издание Машины и установки: проектирование, разработка и эксплуатация

Издатель ФГБОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана". Эл. № ФС 77-61859. ISSN 2412-592X

Гидропневматическая подвеска стабилизированной по горизонту грузовой платформы

Машины и установки: проектирование, разработка и эксплуатация # 05, октябрь 2015
DOI: 10.7463/aplts.0515.0821039
Файл статьи: Aplts_Oct2015_013to032.pdf (1297.69Кб)
авторы: Пильгунов В. Н.1, Ефремова К. Д.1,*

УДК 543.8 + 541.13

1 МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия

Предметом исследования является грузовая платформа на мягкой подвеске, стабилизированная в горизонтальной плоскости.
Отклонение плоскости платформы от горизонта может быть вызвано:
   - смещением центра тяжести установленного на ней основного единичного груза от вертикальной оси платформы,
   - смещением центра масс рассредоточенного на плоскости платформы груза от ее вертикальной оси,
   - добавленным грузом, центр тяжести которого не совпадает с центром тяжести основного груза.
Использование для стабилизации грузовых платформ по горизонту сложных и дорогостоящих следящих систем повышенной точности может быть оправдано в особых случаях, например, при установке на платформу оптических измерительных или наблюдательных систем.
Целью работы является оценка возможности использования для стабилизации платформы по горизонту мягкой гидропневматической подвески с питающей установкой малой мощности.
Предложена конструкция мягкой гидропневматической подвески грузовой платформы прямоугольной формы на базе четырех дифференциальных гидроцилиндров, являющихся опорами двух диагональных балок платформы.
Поршневые и штоковые полости каждой пары гидроцилиндров балки перекрестно соединены гидравлическими магистралями, а для компенсации разности объемов поршневой и штоковой полостей гидроцилиндров, обусловленной их дифференциальностью, в гидравлической системе подвески установлены гидравлические аккумуляторы с эластичной камерой.
Методика исследования базируется на разработке математической модели гидропневматической подвески грузовой платформы и ее последующей апробацией численными методами. Представлены алгоритмы инженерного расчета параметров и конструктивных размеров гидравлических элементов подвески.
В целях оценки адекватности разработанной математической модели гидропневматической подвески исследовано влияние на качество стабилизации платформы по горизонту нижеследующих факторов:
   •    величины начального объема газовой полости гидравлических аккумуляторов;
   •    уровня давления начального наддува гидравлических аккумуляторов азотом;
   •    степени дифференциальности гидроцилиндров подвески;
   •    величины смещения центра тяжести груза относительно вертикальной оси платформы;
   •    дополнительного нагружения платформы несмещенным относительно вертикальной оси платформы грузом.
На примере расчета гидропневматической подвески грузовой диагональной балки платформы длиной 2 м, массой 500 кг с грузом 5000 кг показано, что при наибольшем смещении центра тяжести груза на край балки величина отклонения балки по отношению к горизонту не превышает 1 угловой градус.
Работа занимает место в ряду работ, затрагивающих вопросы создания мягких стабилизированных подвесок платформ стационарных систем и мобильных установок.
В результате разработки математической модели:
   - показана теоретическая возможность создания мягкой гидропневматической подвески грузовой платформы на базе четырех дифференциальных гидроцилиндров и четырех гидравлических аккумуляторов, обеспечивающей приемлемую точность стабилизации грузовой платформы по горизонту при смещении центра масс установленного на ней груза относительно вертикальной оси платформы;
   - установлено, что первоначальная жесткость гидропневматической подвески, определяемая выбранными параметрами ее гидравлической системы, слабо влияет на качество стабилизации платформы по горизонту.

Список литературы
  1. Жеглов Л.Ф. Автоматические системы подрессоривания: учебное пособие. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. 48 с.
  2. Масси П. Активные (регулируемые) подвески. пер. с англ. // Сб. перев. М.: ВАБТВ, 1979, С. 12-17.
  3. Depres K., Martens K., Ramon H. Comfortimprovementbypassive and semi-active hydropneumatic suspension using global optimization technique // American control conference. USA : Auchorage, 2002.
  4. Котиев Г.О., Сарач Е.Б. Комплексное подрессоривание высокоподвижных двухзвенных гусеничных машин. М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2010. 184 с.
  5. Смирнов А.А. Математическое моделирование пневмогидравлических устройств систем подрессоривания транспортных средств: дис. … канд. техн. наук. М., 1999. 179 с.
  6. El Demerdash S.M., Crolla D.A. Hydropneumatic slow-active suspension with preview control // Vehicle System Dynamics. 1996. Vol. 25. Iss.5, pp. 369-386. DOI:10.1080/00423119608968972
  7. Giliomee C.L., Els P.S. Semi-active hydropneumatic spring and damper system // Journal of Terramechanics. 1998. Vol. 35. Iss. 2. P. 109-117.
  8. Schuman A.R., Anderson R.J. Optimal control of an active antiroll suspension for an off road utility vehicle using interconnected hydragas suspension units // Vehicle System Dynamics. 2002. Vol. 37. Helf Suppl., P. 145-156
  9. Пильгунов В.Н., Ефремова К.Д. Копирующий пневмопривод // Инженерный журнал: наука и инновации. 2013. №4 (16). DO I: 10.18698/2308-6033-2013-4-686
  10. Дубинин В. В., Ильин М. М., Колесников К. С. и др. Курс теоретической механики: учебник для вузов / Под общ. ред. К.С. Колесникова. М. Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. 735 с .
  11. Bauer W. Hydropneumatisch Federungssysteme . Berlin Heidelberg New York: Springer-Verlag, 2008. 218 p.
  12. Ефремова К.Д., Пильгунов В.Н. Гидропневматическая подвеска горизонтальной балки грузовой платформы // Вестник МГТУ. Сер. Машиностроение. 2014. №6. C . 73-84.
  13. Башта Т.М., Руднев С.С., Некрасов Б.Б.. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов / 2-е издание, перераб. М.: Высшая школа , 1991. 367 с.
  14. Moreau X., Nouillant C., Oustaloup A. Global and local suspension controls applied to vehicle braking on roads // ECC. Europ.Control Conf., 2001. P. 3642-3647.
  15. Waller R., Naf W. Hydropneumatisches Querfeder – und Dampfungssystem fur Schienenfarzeuge // O + P. Olhydraulik und Pneumatik . 1997.41. Nr.10, S. 740-742.
  16. Нагорный В.С., Денисов А.А. Устройства автоматики гидро-и пневмосистем: учебное пособие для техн. вузов. М.: Высшая школа, 1991. 367 с.
  17. Дмитриев В.И., Градецкий В.Г. Основы пневмоавтоматики. М.: Машиностроение, 1973. 360 с.

Тематические рубрики:
Поделиться:
 
ПОИСК
 
elibrary crossref neicon rusycon
 
ЮБИЛЕИ
ФОТОРЕПОРТАЖИ
 
СОБЫТИЯ
 
НОВОСТНАЯ ЛЕНТА



Авторы
Пресс-релизы
Библиотека
Конференции
Выставки
О проекте
Rambler's Top100
Телефон: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)
  RSS
© 2003-2017 «Машины и установки: проектирование, разработка и эксплуатация» Тел.: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)