Застосування магнітореологічних еластомерів для керування характеристиками систем підресорювання колісних транспортних засобів

Abstract

Метою роботи є дослідження впливу керування пружними та демпфіруючими характеристиками системи підресорювання на основі використання магнітореологічних еластомерів на плавність ходу колісних транспортних засобів. Методика. При дослідженнях використано методи: теорії магнітного поля, теорії підресорювання транспортних засобів, теорії планування експерименту, а також пакет Femm для дослідження характеристик магнітного поля та математичне моделювання руху колісних транспортних засобів по нерівностям у середовищі Delphi. Результати. Розроблено, досліджено та запатентовано конструкції пружних шарнірів важелів підвіски з магнітореологічними еластомерами. Визначено відносні межі зміни модулів пружності та втрат даних шарнірів при здійсненні керування характеристиками підвіски для забезпечення підвищення плавності ходу колісного транспортного засобу. Наукова новизна. Вперше досліджено доцільність застосування магнітореологічних еластомерів для керування пружними та демпфіруючими характеристиками систем підресорювання колісних транспортних засобів та визначено закони керування, які дозволяють підвищити плавність ходу більше ніж на 40 %; встановлено, що керування модулем втрат в більшій мірі впливає на підвищення плавності ходу, ніж керування модулем пружності. Практична цінність. Розроблено конструкції та визначено відносні межі змін модулів пружності та втрат шарнірів із магнітореологічних еластомерів при здійсненні їх керування, що дозволить формулювати вимоги до еластомерів при розробці перспективних конструкцій шарнірів для систем підресорювання транспортних засобів.The purpose. The aim of the work is to study the influence of the control of the elastic and damping characteristics of the cush-ioning system based on the use of magnetorheological elastomers on the smoothness of the course of wheeled transport vehicles. The technique.The research used the methods of: mag-netic field theory, the theory of vehicle suspension, experiment theory planning, and the FEMM code for studying magnetic field characteristics and mathematical modeling of wheeled vehicle movement along roughness in the Delphi environment. Results.Designed, researched and patented designs of elastic hinges of the suspension arms with magnetorheological elastomers. The relative boundaries of changes in the elastic modules and losses of these hinges are determined when controlling the characteristics of the suspension in order to improve the smoothness of the wheeled vehicle. Scientific novelty. For the first time, the feasibility of using magnetorheological elastomers to control the elastic and damping characteristics of the cushioning system of wheeled vehicles has been investigated, and the requirements for control laws have been determined, which make it possible to increase smoothness by more than 40 %; it is established that the control ofthe loss modulus has a greater effect on the improvement of smoothness of motion than the control of the elastic modulus. Practical value.The design has been developed and the relative boundaries of changes in the modules of elasticity and loss ofhinges with magnetorheological elastomers during their control have been determined, which will make it possible to formulate requirements for elastomers when developing promising hinge designs for vehicle suspension systems.