Математическая модель прямолинейного движения по деформируемой опорной поверхности двухзвенного седельного автопоезда с активным полуприцепным звеном

Математическая модель прямолинейного движения по деформируемой опорной поверхности…

ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2017. № 2

123

условно, оказывает существенное влияние на показатели тяговой динамики,

проходимости и экономичности автопоезда.

При создании многоприводных колесных машин (к которым относятся и

активные автопоезда) наиболее рациональным считается применение электро-

механической трансмиссии, которая имеет следующие преимущества [4]:



характеристика тягового электродвигателя обеспечивает реализацию бес-

ступенчатой передачи мощности на колеса и возможность движения на «пол-

зущих скоростях»;



значительно сокращается число механических элементов трансмиссии

(отсутствуют коробка передач и раздаточная коробка, уменьшается число кар-

данных валов и т. д.);



появляется возможность индивидуального распределения мощности по

колесным движителям в соответствии с внешними условиями, в которых они

находятся.

Для решения задачи о повышении энергоэффективности движения автопо-

ездов в различных эксплуатационных условиях разработчики должны распола-

гать инструментом для проведения вычислительных экспериментов и методи-

ками, позволяющими прогнозировать эксплуатационные свойства при разных

вариантах конструкции. В настоящее время наиболее эффективным способом

оценки принимаемых технических решений и прогнозирования характеристик

подвижности ТС на стадии проектирования является имитационное математи-

ческое моделирование на ЭВМ. Сложность задачи моделирования движения ТС

высокой проходимости обусловлена процессами их взаимодействия с деформи-

руемыми грунтами, имеющими большую неоднородность и сложную структуру,

что оказывает существенное влияние на динамику ТС [5]. Эффективность ма-

тематических моделей движения колесных машин в значительной мере зависит

от используемых при моделировании характеристик грунтов. В большинстве

известных моделей взаимодействие колесного движителя с грунтовым основа-

нием описывается различными эмпирическими зависимостями, что требует

довольно большого набора экспериментальных данных. Подобная формализа-

ция не всегда дает высокую сходимость результатов расчетов и натурных экспе-

риментов.

Поэтому целесообразно использовать при моделировании взаимодействия

колесного движителя с деформируемым опорным основанием эксперименталь-

ные интегральные характеристики, полученные по результатам стендовых или

полигонных испытаний, что предложено и апробировано в [6]. При таком под-

ходе характеристики процесса прямолинейного качения колеса в разных случа-

ях движения определяются удельными потерями энергии

(потери энергии

при качении на единицу пройденного колесом пути при единичной вертикаль-

ной нагрузке), удельной свободной тягой φ (продольная сила, приложенная к

оси катящегося колеса, при единичной вертикальной нагрузке на его ось), а

также коэффициентом буксования: