Помощь в учёбе, очень быстро...
Работаем вместе до победы

Повышение эффективности виброзащиты транспортных средств на основе гидравлических виброопор

Диссертация: Повышение эффективности виброзащиты транспортных средств на основе гидравлических виброопор
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Учитывая сказанное, актуальной представляется задача разработки нового поколения более эффективно работающих автомобильных виброзащитных средств, принцип действия которых связан с использованием в работе диссипации энергии колебаний в реологических средах. Такие средства получили название гидравлических виброопор (гидроопор). Их модификации также могут быть установлены вместо сайлент-блоков… Читать ещё >

Содержание

  • 1. Анализ методов и устройств виброзащиты транспортных средств
    • 1. 1. Необходимость борьбы с вибрацией транспортных средств
    • 1. 2. Пути осуществления виброзащиты
    • 1. 3. Методы виброзащиты
    • 1. 4. Вибрационные системы с периодическим характером возбуждения
    • 1. 5. Вибрационные системы со случайным характером возбуждения
    • 1. 6. Недостатки отечественных изоляторов 16 1.7.Общие сведения о гидравлических виброопорах
    • 1. 8. Гидравлическая виброопора. с простым перепускным отверстием
    • 1. 9. Гидравлическая опора с перепускной инерционной трубкой
    • 1. 10. Гидравлическая виброопора с перепускным каналом или инерционной трубкой и разделительной мембраной
    • 1. 11. Возможность модернизации гидравлических виброопор
    • 1. 12. Подходы к анализу гидравлических виброопор
    • 1. 13. Характерные патентные разработки гидравлических виброопор — t'
    • 1. 14. Выявленные недостатки зарубежных гидравлических виброопор
    • 1. 15. Первые отечественные разработки и исследования гидравлических виброопор

Повышение эффективности виброзащиты транспортных средств на основе гидравлических виброопор (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Развитие современного автомобилестроения и других скоростных транспортных средств сдерживается, во многом, из-за нерешенности проблем снижения уровней вибрации и шума.

К транспортным средствам как к источникам вибрации и шума предъявляются высокие требования. Это обусловлено не только экологическими соображениями, когда норматив по шуму окружающей среды значительно превышается, но и техническими причинами, например, чувствительностью к вибрации и шумам и выходами из строя различных приборов и электроники, все более объемно насыщающих транспортные средства и другие виброактивные установки и оборудование. Показательным к этому является следующий пример. Норматив по шуму окружающей среды соответствует величине порядка 55 децибел и значительно превосходит фактический уровень в промышленно развитых городах. Так, по данным экологических экспериментов 2001 года в г. Москве на пешеходных тротуарах в районах оживленных автомобильных трасс показатель шума составляет до 70 децибел, что требует отстояния от трасс домов и пешеходных дорожек на 400 метров для соответствия нормам по шуму.

Проблема вибрации и шума мобильных машин становится все более острой в связи с ростом профессиональных заболеваний водителей и лиц, эксплуатирующих виброактивное оборудование, а также в связи с тенденцией возрастания доли транспортных средств в общем объеме шумно сти и вибрации, излучаемом машиностроительной техникой, и требует системного, масштабного подхода к ее решению.

Учитывая сказанное, актуальной представляется задача разработки нового поколения более эффективно работающих автомобильных виброзащитных средств, принцип действия которых связан с использованием в работе диссипации энергии колебаний в реологических средах. Такие средства получили название гидравлических виброопор (гидроопор). Их модификации также могут быть установлены вместо сайлент-блоков в автомобилях, усиливая общий эффект гашения вибрации. В настоящее время наибольший вклад в создание средств гашения вибрации и шума нового поколения вносят работы Гордеева Б. А., Синева А. В., Чистякова А. Д., Весницкого А. И., Фролова В. В., Лазарева С. О., Карцова С. К., Бакланова B.C., а также зарубежных ученых М. Бермухона, К. Кадомацу, Г. Керна, Р. Сингха, Г. Дюкле, А. Нашифа, Дж. Хендерсона, Дж. Бретля и других.

Работами А. А. Андронова, Л. И. Мандельштама, Н. Д. Папалекси, Н. М. Крылова, Н. Н. Боголюбова, Н. А. Митропольского, А. Н. Крылова, С. П. Тимошенко, В. В. Болотина, Ю. И. Неймарка, Я. Г. Пановко, К. В. Фролова и других созданы методы теоретического анализа колебательных систем и приложения теории колебаний к различным разделам техники, позволившие с помощью трудов Тольского В. Е., Бочарова Н. Ф., Фролова К. В., Ляпунова В. Н., Лавендела Э. Э., Шляпочникова С. А., Луканина В. Н., Латышева Г. В.,.

Ганиева Р.Ф., Корчем ного Л.В., Нюнина Б. Н., Чернышева Г. Д., Ротенберга Р. В., Диментберга Ф. М., Певзнера Я. М. и др. выполнить аналитическую и практическую работу по раз работке и усовершенствованию средств гашения вибрации и шума автомобилей с использованием резинометаллических демпферов, гидравлических амортизаторов, пружин и звукоизолирующих материалов. Однако, несмотря на это, вопросы виброзащиты транспортных средств требуют качественно новых решений.

Цель работы. Повышение эффективности виброзащиты транспортных средств на основе гидравлических виброопор.

Объект исследования. Автобус «ЛиАЗ-5256» и легковые автомобили ОАО «ГАЗ» с установленными в них гидроопорами.

Методы исследований. Применены методы оптимального проектирования, математического моделирования, стендовых испытаний на статическую жесткость, механики жидкости, виброметрии. Экспериментальные исследования проводились на стендах типа ВЭДС с аппаратурой фирмы Брюль и Къер, на стендах УКЭР ОАО «ГАЗ», в составе автобуса «ЛиАЗ-5256», легковых автомобилей среднего класса, виброактивного оборудования электровозов ВЛ 80с, кормоуборочного комбайна Я-310 с новым двигателем ЯМЗ Я-236.

Научная новизна работы.

• выявлены возможности различных реологических сред на предмет применения в гидравлических виброопорах для автомобилей;

• показана эффективность диссипации энергии колебаний различных конструктивных составов автомобильных гидравлических виброопор;

• установлены факторы, влияющие на значения основных параметров амплитудно-частотных характеристик гидроопор;

• обоснован метод расчета с использованием критериев прогиба гидроопоры и сообщения основных камер.

Практическая ценность данной работы.

• ликвидировано отставание отечественной техники в части создания более эффективных по сравнению с существующими средств гашения вибрации для силовых агрегатов мобильных машин;

• разработана модель конструкции гидравлической виброопоры;

• разработан параметрический ряд гидравлических виброопор для силовых агрегатов автомобилей, имеющих различные статические нагрузки;

• разработаны малогабаритные конструкции гидравлических виброопор, легко адаптируемых к автомобилям, имеющим значительные затесненности для использования гидравлических виброопор;

• установлены критерий и формула определения прогиба гидроопоры;

• предложен эффективный, безопасный заполнитель для гидравлических виброопор транспортных средств.

Реализация результатов работы. В процессе разработки и исследования гидравлических виброопор созданы программы стендовых и натурных испытаний, методики расчета, технические предложения по установке гидроопор. Указанные результаты работ использованы в ОАО «Ликинский автобусный завод» — ОАО «Горьковский автомобильный завод» — ОАО «Павловский автобус» — в ИМАШ РАНв ОАО «Завод Теплообменник» г. Н.Новгородав ИТЦ «Техника Нечерноземья» г. Ярославляв, НО ВНИИЖТ.

Изготовлен ряд опытных образцов гидравлических виброопор различных модификаций, использованных в опытном производстве для автобусов «ЛиАЗ-5256», «ПАЗ-Э205», для легковых автомобилей среднего класса. В настоящее время продолжаются работы по адаптации и натурным испытаниям разработки в ОАО «ГАЗ», в ИТЦ «Техника Нечерноземья», в ОАО «ПАЗ», в, НО ВНИИЖТ и локомотивном депо «Горький — Сортировочный» .

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на постоянно действующем семинаре Нижегородского филиала ИМАШ РАН, г. Н. Новгород, 1998; научно-технической конференции «Проблемы машиностроения» г. Н. Новгород, 1997; на пятом Международном совещании-семинаре «Инженерно-физические проблемы новой техники» МГТУ им. Н. Э. Баумана, 1998; на четвертой международной конференции экспертов железнодорожного транспорта, Югославия, октябрь 1997; на пятой международной конференции экспертов железнодорожного транспорта, Югославия, октябрь-ноябрь 1998; на восьмой сессии Российского акустического общества, Н. Новгород, 1998; на научно-технической конференции «Ресурсы региона», г. Н. Новгород, ВВАГС, 1999; на Международной научно-технической конференции «Испытания материалов и конструкций», г. Н. Новгород, 2000; на восьмой Международной научно-технической конференции по динамике и прочности автомобиля, г. Москва, октябрь 2000; на заседании кафедры «Автомобили и тракторы», НГТУ, 2000.

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 19 печатных работах [17 — 20, 49, 50, 53, 64 — 76], включая два патента РФ на изобретения и одно авторское свидетельство РФ на полезную модель.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 76 наименований. Работа изложена на 153 страницах сквозной нумерации, включая 69 рисунков и 8 таблиц.

8. Результаты работы в виде методик расчета, технических предложений по установке и использованию, программ стендовых статических и динамических испытаний использованы в ОАО «Ликинский автобусный завод», В ОАО «ГАЗ», в ОАО «Завод Теплообменник», в ОАО «Павловский автобус», в ИМАШ РАН, в, НО ВНИИЖТ и локомотивном депо «Горький — Сортировочный», в ИТЦ «Техника Нечерноземья» г. Ярославля. Гидравлические виброопоры внедрены в опытном производстве в ИТЦ «Техника Нечерноземья» для сельхозмашин Я-310, в локомотивном депо «Горький — Сортировочный» для виброактивного электрооборудования электровозов BJl 80С.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Ф.М., Фролов К. В. Вибрация в технике и человек. М., Знание, 1987.
  2. В.Т., Лавендел Э. Э., Шляпочников С. А. Резиновые виброизоляторы. Л., Судостроение, 1988.
  3. В.Е. Виброакустика автомобиля. М., Машиностроение, 1988.
  4. В.Н., Гудцов В. Н., Бочаров Н. Ф. Снижение шума автомобиля. М., Машиностроение, 1981.
  5. В.Е., КорчемныйЛ.В., Латышев Г. В., Минкин Л. М. Колебания силового агрегата автомобиля. М., Машиностроение, 1976.
  6. Я.М., Гридасов Г. Г., Конев А. Д., Плетнев А. Е., Колебания автомобиля. М., Машиностроение. 1979.
  7. .Н., Бочаров Н. Ф. Основные источники инфразвука в легковом автомобиле. //Автомобильная промышленность, 1983, № 4.
  8. Г. Д., Семенов Г. И., Чудаков Л. К., Романов Е. П. Динамические нагрузки в зоне соединения двигателя и коробки передач. //Автомобильная промышленность, 1975, № 5.
  9. Г. В., Тольский В. Е. Изгибные колебания силовой передачи и шум в кузове легкового автомобиля. //Виброакустика автомобиля. Куйбышев, 1982.
  10. В.Б., Куликовский Г. К., Тютин В. А. Расчетное исследование изгибных колебаний трансмиссии легкового автомобиля. //Автомобильная промышленность, 1979, № 8.
  11. А .Я. Влияние резонансных изгибных колебаний силового агрегата на поломки картерных деталей. //Автомобильная промышленность, 1981, № 3.
  12. Р.В. Подвеска автомобиля. М., Машиностроение, 1972.
  13. Г. В. Исследование вибрационных напряжений в картерных деталях силового агрегата автомобиля. //Труды НАМИ, 1970, № 123.
  14. Вибрации в технике. /Справочник под редакцией К. В. Фролова в шести томах, Т.6., М., Машиностроение, 1981.
  15. .А., Образцов Д. И., Новожилов М. В. Применение диссипативных элементов в виброопорах силовых агрегатов машин. Горький, Препринт ГФ ИМАШ АН СССР, 1989.
  16. А.И., Гордеев Б. А. Газогидравлические системы демпфирования вибрации. // Труды третьей международной конференции железнодорожных экспертов. Югославия, Белград. 1998.
  17. .А., Аббакумов Е. И. Применение газогидравлических виброопор в машиностроении. //Проблемы машиностроения. Н. Новгород, Тезисы и доклады научно-технической конференции, 1997.
  18. .А., Ковригин Д. А., Аббакумов Е. И. Применение гидравлических виброопор для демпфирования вибрации силовыхагрегатов подвижного состава. //Труды пятой международной конференции железнодорожных экспертов. Югославия, Белград, 1998.
  19. .А., Аббакумов Е. И., Ложкин Ф. В. Системный подход к созданию конкурентоспособной продукции отечественного автомобилестроения. //Тезисы и доклады научно-технической конференции «Ресурсы региона». Н. Новгород, ВВАГС, 2000.
  20. К.В., Тэнг Югенг, Аббакумов Е.И., Синев А. В., Гидроупругая технология виброизоляции прогрессивное направление в виброзащите мобильных машин. Аналитический обзор. //Приводная техника, 2000, № 6.
  21. Bermuchon М. A new generation of engine mounts. //Proceeding of SAE noise and vibration conference, 1984 № 840 259.
  22. Kazuto Seto and Katsumi Sowatari, Akio Nagamatsu. Optimum design method for hydraulic. //Proceedings of SAE noise and vibration conference, 1991 № 911 055.
  23. Thomas J. Royston and R. Singh. Study of nonlinear hydraulic engine mounts focusing on decoupler modeling and design. //Proceedings of SAE noise and vibration conference, 1997 № 971 936.
  24. Wallace C. Flower. Understanding hydraulic mounts for improved vehicle noise, vibration and ride qualities. //Proceedings of SAE noise and vibration conference, 1985 № 850 975.
  25. Thomas J. Royston and Rajendra Singh. Period’s response of nonlinear engine mounting system. //Proceedings of SAE noise and vibration conference 1995. № 951 297.
  26. Steve J. Gan and Jeffry D. Cotton. Experiment study and modeling of hydraulic mounts and engine system. //Proceedings of SAE noise and vibration conference, 1995 № 951 348.
  27. Kohito Kadomatsu. Hydraulic mount for stock isolation at acceleration on the FWD cars. //Proceedings of SAE noise and vibration conference, 1989 № 891 138.
  28. Andre Gennensseaux. Research for new vibration isolation technique from hydro-mounts. Proceedings of SAE noise and vibration conference, 1993 № 931 324.
  29. R. Matthew Brach and Aian G. Haddow. One the dynamic response of hydraulic engine mounts. //Proceedings of SAE noise and vibration conference, 1993 № 931 328.
  30. G. Kim and R. Sigh. Nonlinear analysis of automotive hydraulic engine mount. //ASME J. of dynamic system measurement and control. 1996, 115.
  31. John Bretl. Advancements in computer simulation methods for vehicle noise and vibration. //Proceedings of SAE noise and vibration conference, 1995 № 951 252.
  32. Kern G. und andere. Computerunterschtutzte Auslegung von hydraulic geparten Grummilager. //Automobiltechnische Zeitschrift. 94 (1992) 9.
  33. Andre Gennensseaux. A new generation of engine mounts. //Proceedings of SAE noise and vibration conference, 1995 № 951 296.
  34. G. Ducloe. An external tunable hydraulic mounts which uses Electro-Rheological fluid. //Proceedings of SAE noise and vibration conference, 1987 № 870 963.
  35. B.A., Лазарев С. О. Чиков А.Н., Фролов В. В. Применение гидроопор с динамическими гасителями в системах виброизоляции объектов для защиты от структурного шума. //Проблемы машиностроения и надежности машин, 1998, № 4.
  36. B.C., Горобцов А. С., Карцов С. К., Синев А. В., Фролов В. В. Анализ реактивных свойств динамических жесткостей и передаточных функций гидроопор. //Проблемы машиностроения и надежности машин, 1999, № 3.
  37. B.C., Горобцов А. С., Карцов С. К., Синев А. В., Фролов В. В. Анализ реактивных свойств динамических жесткостей и передаточных функций гидроопор при введении промежуточных масс. //Проблемы машиностроения и надежности машин, 2000, № 1.
  38. Патент Германии № 3 612 436 MKU F16F13/00, публ. от 15.10.87.
  39. Патент Германии № 4 205 229 MKU F16F13/00, публ. от 02.09.93.
  40. Патент Германии № 4 126 673 MKU F16F13/00, публ. от 25.02.93.
  41. Патент Германии № 4 117 130 MKU F16F13/00, публ. от 26.11.92.
  42. Патент Германии № 4 027 808 MKU F16F13/00, публ. от 30.04.92.
  43. С.И., Глумин В. Б., Гордеев Б. А., Образцов Д. И. Упругая опора. Авторское свидетельство СССР № 1 654 617, бюл. № 21, 07.06.91.
  44. .А., Образцов Д. И., Глумин В. Б., Новожилов М. В. Опора. Авторское свидетельство СССР № 1 732 076, бюл.№ 17, 07.05.92.
  45. .А., Образцов Д. И., Юдин В. А., Поташев О. А. Виброизолирующее устройство. Авторское свидетельство СССР № 1 779 843, бюл. № 45, 07.12.92.
  46. .А., Образцов Д. И. Виброизолирующая подвеска силового агрегата автомобиля. //Автомобильная промышленность, 1990, № 6.
  47. Н.Г. Конструктивная амортизация механизмов, приборов и аппаратуры на судах. Л., Судостроение, 1965.
  48. .А., Новожилов М. В., Образцов Д. И. Применение ультразвукового фазового метода в вибродиагностике легковых автомобилей. //Метрология, 1990, № 6.
  49. Е.И., Гордеев Б. А., Ложкин Ф. В. Гидравлическая виброопора. Авторское свидетельство на полезную модель № 16 532, № 1, 10.01.2001.
  50. .А., Весницкий А. И., Марков В. И., Аббакумов Е. И. Гидравлическая виброопора. Патент РФ № 2 104 424, бюл. № 4, 10.02.1998.
  51. ., Джаурия И., Махаджан Р., Саммакия Б. Свободноконвективные течения, тепло- и массообмен, т. 1. М., Мир, 1991.
  52. Л.Г. Механика жидкости и газа. М., Наука, 1987.
  53. .А., Аббакумов Е. И. Гидравлическая виброопора. Патент РФ № 2 135 855, бюл. № 24, 27.08.1999.
  54. , Ж. Теллес, J1. Вроубел. Метод граничных элементов. М., Мир, 1987.
  55. , С. Уокер. Применение метода граничных элементов в технике. М., Мир, 1982.
  56. Я.Г. Введение в теорию механических колебаний. М., Наука, 1971.
  57. В.А. Уравновешивание механизмов. М., Машиностроение, 1982.
  58. Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М., Наука, 1977.
  59. М.Н., Синев А. В. Оптимизация геометрических характеристик и жесткостных характеристик системы виброизоляции автомобильного двигателя. //Проблемы машиностроения и надежности машин, 1997, № 6.
  60. .А., Золин В. В., Беленова Н. А. Особенности использования ультразвукового фазового метода в задачах виброметрии. //Метрология, 1986, № 10.
  61. А., Джоунс Д., Хендерсон Дж. Демпфирование колебаний. М., Мир, 1988.
  62. Гордеев Б. А, Аббакумов Е. И. Методы расчета демпфирующих характеристик газогидравлических виброопор силовых агрегатов транспортных средств. //" 4ая Международная конференция железнодорожных экспертов". Югославия, Белград, 1997.
  63. Гордеев Б. А, Аббакумов Е. И. Методы расчета основных параметров газогидравлических виброопор и результаты экспериментальных исследований. // В сб. «Прикладная механика и технология машиностроения». Интелсервис. Н. Новгород. 1997.
  64. .А., Аббакумов Е. И., Шишкин В. И. Технологические особенности изготовления гидравлических виброопор. //Физические технологии в машиностроении. Нижегородский государственный технический университет, 1998.
  65. .А., Аббакумов Е. И. Основные факторы, влияющие на диссипацию энергии колебаний в гидравлических виброопорах.// В сб. «5ое Международное совещание семинар „Инженерно-физические“ проблемы новой техники». МГТУ, 1998.
  66. .А., Аббакумов Е. И. Экспериментальное исследование нелинейных волн в твердотельных акустических преобразователях.// В сб. «8ая сессия Российского акустического общества». Интелсервис, Н. Новгород, 1998.
  67. .А., Аббакумов Е. И., Куклина И. Г. Расчетные методы выбора характеристик гидравлических виброопор.// Физические технологии в машиностроении. Нижегородский государственный технический университет, 1998.
  68. .А., Аббакумов Е. И., Ложкин Ф. В. Системный подход к созданию конкурентоспособной продукции отечественного автомобилестроения. // Научно-техническая конференция «Ресурсы региона». Н. Новгород, ВВАГС, 2000.
  69. .А., Аббакумов Е. И., Куклина И. Г., Ложкин Ф. В. Расчет динамических характеристик гидравлических виброопор.// Международная научно-техническая конференция «Испытания материалов и конструкций». Н. Новгород, 2000
  70. .А., Аббакумов Е. И., Ложкин Ф. В. Статические и динамические испытания гидравлических виброопор.// Международная научно-техническая конференция «Испытания материалов и конструкций». Н. Новгород, 2000
  71. Е.И., Гордеев Б. А., Куклина И. Г., Ложкин Ф. В. Расчет динамических характеристик гидравлических виброопор. // Сборник докладов. «8ая Международная научно-техническая конференция по динамике и прочности автомобиля». Москва, 2000.
  72. Е.И., Гордеев Б. А., Ложкин Ф. В., Синев А. В. Предварительная оценка статической жесткости обечаек гидроопор силовых агрегатов.// Проблемы машиностроения и надежности машин. 2001, № 3.
  73. .А., Аббакумов Е. И., Ложкин Ф. В. Экологические требования к современному автомобильному транспорту.// Всероссийская конференция «Необратимые процессы в природе и технике». МГТУ, 2 001 152
Заполнить форму текущей работой

Пора сдавать?