Спектральний аналіз експериментальних даних руху колісних тракторів з агрегатами змінної маси
Вантажиться...
Дата
2019
Автори
DOI
doi.org/10.32838/2663-5941/2019.5-2/24
Науковий ступінь
Рівень дисертації
Шифр та назва спеціальності
Рада захисту
Установа захисту
Науковий керівник
Члени комітету
Видавець
ВД "Гельветика"
Анотація
Сьогодні колісні трактори використовуються в агропромисловому комплексі держави під час як
виконання транспортних робіт, так і технологічних робіт. Це зумовлено загальною функціональністю цих транспортних засобів. До складу транспортних робіт у будь-якому фермерському угідді входить перевезення рідких вантажів тракторними цистернами. Ці цистерни мають від’ємність порівняно з автомобільними – це відсутність внутрішніх перегородок усередині цистерни. Така конструктивна особливість зумовлена меншою транспортною швидкістю тракторних перевезень, ніж автомобільних. З постійним нарощуванням продуктивності перевезень рідких вантажів виникає проблема, а саме – виникнення суттєвих власних коливань рідини, що впливає на експлуатацію під час руху колісного трактора та цистерни. Рух рідини в тракторній цистерні призводить до поздовжньої та поперечної нестабільності, що сприяє підвищенню як енергетичних витрат, так і аварійних ситуацій (відбувається вплив на вібрацію, керованість і стійкість транспортного засобу, підвищення динамічної навантаженості ходової системи тощо). Метою роботи є представлення методики експериментального дослідження визначення динамічних характеристик руху колісного трактора з агрегатами змінної маси (причіпними та напівпричіпними тракторними цистернами). Окрім того, виконання спектрального аналізу отриманих експериментальних даних, який надасть інформацію щодо наявності резонансних частот під час руху трактора. Під час вирішення поставленої мети використовувалась методика, яка передбачала проведення експериментальних досліджень визначення динамічних характеристик під час виконання транспортної роботи перевезення рідких вантажів причіпними та напівпричіпними тракторними цистернами. Для фіксації експериментальних даних використовувався вимірювально-реєстраційний комплекс, до складу якого входили чотири акселерометри Freescale Semiconductor моделі MMA7260QT та безконтактний (радіолокаційний) датчик для вимірювання зміни дійсної швидкості транспортного засобу. Як результат, отримано дані експериментального дослідження, на основі яких стає можливим підтвердження теоретичних викладок автора з попередніх робіт, а саме: встановлення значень резонансних частот транспортного засобу під час аналізу вільних коливань трактора з агрегатами змінної маси. Практична значення робити полягає в підтвердженні теоретичних з експериментальними значеннями резонансних частот транспортного засобу. Резонансні частоти з експериментальних даних лінійних прискорень (вертикальних і горизонтальних) отримано шляхом використання спектрального аналізу та побудови амплітудно-частотної та фазочастотної характеристик.
Nowadays, wheeled tractors are used in the state agro-industrial complex, both in the performance of transport and technological work. This is due to the general functionality of these vehicles. Transportation work in any farming households includes transporting liquid cargoes by tractor tanks. Tractor tanks have a distinctive feature compared to automobile ones – the absence of internal partitions inside the tank. Such design feature is caused by the lower transport speed of tractor transport movement than automobile. With the constant increase of the productivity of liquid cargo transportation there is a problem of the onset of significant own liquid oscillations which affect the operation during the movement of a wheeled tractor with a tank. The motion of liquid in the tractor tank causes longitudinal and lateral instability, and increases both energy costs and emergency situations (there is an effect on the vibration, controllability and stability of the vehicle, increasing the dynamic loading of the undercarriage, and etc.). The main objective is to present the experimental research methodology for determining the dynamic characteristics of the movement of a wheeled tractor with variable mass units (trailed and semi-trailer tractor tanks) and in addition, the spectral analysis of the obtained experimental data, which will provide information on the presence of resonant frequencies during tractor movement. Solving the problem, we have used a methodology for carrying out experimental studies to determine the dynamic characteristics during performing transport work on liquid cargoes transportation by trailer and semi-trailer tractor tanks. The measurement and registration complex was used to record the experimental data. It included four MMA7260QT Freescale Semiconductor accelerometers and a contactless (radar) sensor for measuring change in the actual speed of the vehicle. As a result, data from an experimental study have been obtained. Based on them it becomes possible to confirm the author’s theoretical analysis from previous works, such as the determination of the values of the resonant frequencies of a vehicle in the analysis of free oscillations of a tractor with variable mass units. The practical importance of the study is to confirm the theoretical by experimental values of the resonant frequencies of the vehicle. Resonant frequencies of the experimental data of linear accelerations (vertical and horizontal) have been obtained by using spectral analysis and constructing the amplitude-frequency and phase-frequency characteristics.
Nowadays, wheeled tractors are used in the state agro-industrial complex, both in the performance of transport and technological work. This is due to the general functionality of these vehicles. Transportation work in any farming households includes transporting liquid cargoes by tractor tanks. Tractor tanks have a distinctive feature compared to automobile ones – the absence of internal partitions inside the tank. Such design feature is caused by the lower transport speed of tractor transport movement than automobile. With the constant increase of the productivity of liquid cargo transportation there is a problem of the onset of significant own liquid oscillations which affect the operation during the movement of a wheeled tractor with a tank. The motion of liquid in the tractor tank causes longitudinal and lateral instability, and increases both energy costs and emergency situations (there is an effect on the vibration, controllability and stability of the vehicle, increasing the dynamic loading of the undercarriage, and etc.). The main objective is to present the experimental research methodology for determining the dynamic characteristics of the movement of a wheeled tractor with variable mass units (trailed and semi-trailer tractor tanks) and in addition, the spectral analysis of the obtained experimental data, which will provide information on the presence of resonant frequencies during tractor movement. Solving the problem, we have used a methodology for carrying out experimental studies to determine the dynamic characteristics during performing transport work on liquid cargoes transportation by trailer and semi-trailer tractor tanks. The measurement and registration complex was used to record the experimental data. It included four MMA7260QT Freescale Semiconductor accelerometers and a contactless (radar) sensor for measuring change in the actual speed of the vehicle. As a result, data from an experimental study have been obtained. Based on them it becomes possible to confirm the author’s theoretical analysis from previous works, such as the determination of the values of the resonant frequencies of a vehicle in the analysis of free oscillations of a tractor with variable mass units. The practical importance of the study is to confirm the theoretical by experimental values of the resonant frequencies of the vehicle. Resonant frequencies of the experimental data of linear accelerations (vertical and horizontal) have been obtained by using spectral analysis and constructing the amplitude-frequency and phase-frequency characteristics.
Опис
Ключові слова
колісний трактор, цистерна, коливання рідини, експериментальні дослідження, спектральний аналіз, wheeled tractor, tank, fluid oscillations, experimental research, spectral analysis
Бібліографічний опис
Кожушко А. П. Спектральний аналіз експериментальних даних руху колісних тракторів з агрегатами змінної маси / А. П. Кожушко // Вчені записки Таврійського національного університету ім. В. І. Вернадського. Сер. : Технічні науки. – 2019. – Т. 30 (69), № 5, ч. 2. – С. 134-143.