Динамічний аналіз та методи поліпшення плавності ходу колісного трактора при транспортуванні рідких вантажів

Abstract

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.22.02 – автомобілі та трактори (13 – Механічна інженерія, 27 – Транспорт). – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут" Міністерства освіти і науки України, Харків, 2021 р. Дисертацію присвячено розв’язанню науково-прикладної проблеми поліпшення показників плавності ходу та динамічної навантаженості на ходову систему колісних тракторів при транспортуванні рідини в цистернах сільськогосподарського призначення за рахунок визначення раціональних схем та параметрів конструкції МТА для зменшення негативного впливу низькочастотних коливань поверхневого шару рідини у цистерні. Проаналізовано умови, які впливають на динамічну складову руху колісних тракторів при транспортуванні рідини в цистернах сільськогосподарсько-го призначення. Розглянуто принципи врахування руху вільної поверхні рідини в замкнутій ємності. Виконано аналіз коливальних процесів складної механічної системи "трактор – цистерна". Окреслена методологія нового підходу з визначення коливального руху рідини в замкнутій ємності з вільною поверхнею. Виконано динамічний аналіз прямолінійного руху колісного трактора з цистерною на транспортних роботах. Виокремлено спектральні явища, які розширюють теорію коливань. Оцінено вплив кінематичного та силового збурення на систему "трактор – цистерна", зокрема висвітлено умови виникнення параметричного резонансу. Експериментально доведена адекват-ність математичних алгоритмів з визначення динамічних характеристик колісних тракторів з цистернами. Наведені перспективні методи поліпшення динамічних властивостей колісного трактора, які базуються на визначенні раціональних схем та параметрів конструкції МТА з метою зменшення негативного впливу низькочастотних коливань поверхневого шару рідини у цистерні. Запропоновані в дисертації основні наукові положення, розробки та рекомендації впровадженні на інжинірингових та виробничих підприємствах.Dissertation for the degree of Doctor of Technical Sciences in specialty 05.22.02 – avtomobiles and tractors (13 – Mechanical engineering, 27 – Transport). – National Technical University "Kharkov Polytechnic Institute", Ministry of Education and Science of Ukraine, Kharkiv, 2021 The thesis is devoted to solving a scientific and applied problem to improve the dynamic properties of the movement of tractors when transporting liquid in agricultural tanks by determining rational schemes and design parameters of the MTA to reduce the negative effect of low-frequency oscillations of the surface layer of the liquid in the tank on the smoothness of the tractor. The conditions that affect the dynamic component of the movement of tractors when transporting liquid in agricultural tanks are analyzed. The principles of taking into account the motion of the free surface of a liquid in a closed container are considered. The analysis of oscillatory processes of a complex mechanical system "tractor - tank" is carried out. The outlined methodology of a new approach for de-termining the oscillatory motion of a liquid in a closed container with a free sur-face. A dynamic analysis of the rectilinear movement of a wheeled tractor with a tank car during transport operations is carried out The spectral phenomena that extend the theory of oscillations are highlighted. The influence of the kinematic and power disturbance on the "tractor - tank" system is estimated, in particular, the con-ditions for the occurrence of parametric resonance are highlighted. The adequacy of mathematical algorithms for determining the dynamic characteristics of wheeled tractors with tanks has been experimentally proved. The given promising methods for improving the dynamic properties of a wheeled tractor, based on the determina-tion of rational schemes and design parameters of the MTA in order to reduce the negative effect of low-frequency oscillations of the surface layer of the liquid in the tank. The main scientific provisions, developments and recommendations for imple-mentation at engineering and manufacturing enterprises proposed in the dissertation.