Analiza obciążeń dynamicznych układu jezdnego pojazdu kołowego podczas jazdy w warunkach terenowych Analysis of dynamic load chassis of a wheeled vehicle when driving in terrain

Pełen tekst

(1)PRACE NAUKOWE POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ z. 112. Transport. 2016. ) /

(2) $# $ Wojskowy Instytut Techniki Pancernej i Samochodowej. 4 /. 6q<*^ ]4 $.4]{ _39 _ *.4*&6 6 ._ 3696)*&6 6. JAZDY W WARUNKACH TERENOWYCH G'

(3) : marzec 2016. Streszczenie:

(4)

(5)

(6)

(7)

(8) ?

(9) $

(10) '

(11) zawieszenia przedniej osi jezdnej, ? $

(12)

(13)

(14)

(15)

(16) ?

(17) '

(18) '

(19)

(20) ?

(21)

(22) "

(23) $

(24) '

(25)

(26)

(27)

(28) ' ?

(29)

(30)

(31)

(32)

(33)

(34) !?

(35) '

(36)

(37) $ # !

(38) ?

(39) ! . 1. )1

(40) ?

(41)

(42)

(43)

(44)

(45)

(46) F $

(47) '

(48)

(49) ?

(50)

(51) ?'

(52) !

(53) nicznego nawierzchni drogi [3, 7, 9, 11, 12]. |

(54)

(55)

(56) '

(57)

(58) . $

(59)

(60) ? terenowych ? '

(61)

(62) ?

(63) $?

(64) !

(65)

(66) F

(67) '

(68)

(69) $ ?

(70) F

(71)

(72)

(73) ?

(74)

(75) ?

(76) '

(77) !

(78)

(79)

(80) ' F $

(81)

(82) ?

(83)

(84) . ? te przedstawiane w literaturze w odniesieniu do dróg utwardzonych [5, 6, 7, 9, 14]. W badaniach przebiegowych pojazdów terenowych prowadzonych w celu oceny odpor

(85)

(86) ! ? ?

(87) z jazdy po

(88)

(89) ?! '

(90) .

(91) 238. Witold Luty, -

(92) - . $

(93)

(94)

(95)

(96)

(97)

(98)

(99)

(100) '

(101)

(102) charakterystycznych ce

(103)

(104) ?1, 2, 4, 8, 10, 13$

(105) ?

(106)

(107)

(108) .

(109) $@ '

(110)

(111) ?

(112)

(113)

(114) ? '

(115) '

(116)

(117) ?

(118)

(119) $

(120)

(121) $. 2. BADANIA EKSPERYMENTALNE Wykonano badania eksperymentalne pojazdu podczas jazdy w warunkach terenowych. Do

(122)

(123) '? -terenowy Star 1466. :

(124) ? '

(125) ?

(126) ?

(127)

(128) $

(129)

(130) '

(131)

(132)

(133) ? . ? $ Tablica 1 Oznaczenie oraz dane charakterystyczne odcinków badawczych Oznaczenie typu pod S1-?#$&. S2 -

(134) godna (rys. 1b). S3-

(135)

(136) '?#$ 1c). S4-droga szutrowa (rys. 1d). Charakterystyczne cechy - nawierzchnia gruntowa piaszczysta, ubita - RMS profilu

(137) ? 0.04m - jazdu -

(138)

(139)

(140) ?

(141) staw osi pojazdu -

(142)

(143) !" - RMS profilu na repr

(144) ? 0.05m - ? -

(145)

(146) ?

(147) pojazdu -

(148)

(149) !" - RMS profilu

(150) ? 0.09m - ' -

(151)

(152) rozstawem osi pojazdu - nawierzchnia szutrowa, ubita -

(153)

(154)

(155)

(156) -

(157) krótkie, w tym w postaci przypadkowo rozmieszczonych kamieni.

(158) A

(159) ?

(160)

(161) …. a) S1-?. b) S2-

(162) . c) S3-

(163)

(164) '?. d) S4-droga szutrowa. 239. G$$

(165)

(166)

(167) ? .

(168)

(169) ? '

(170)

(171) $

(172)

(173) ?

(174) #,!, ,&

(175) $

(176) G-, #

(177) sku

(178) &

(179) ?!

(180) ' .

(181) profilu, obliczono i podano w tabeli 1 [1, 2, 8$?? ' ?

(182)

(183) $

(184)

(185) ?, , porównaniu z

(186)

(187) $:?, ? !

(188) $) !?

(189)

(190)

(191)

(192)

(193)

(194)

(195)

(196) $ ?e S4 jest to stosun ??! '

(197)

(198)

(199) $ '

(200) ?? ' F

(201)

(202) '

(203)

(204) ?

(205) ?

(206) ych z przebiegu profilu$

(207)

(208) ?S2 i S

(209)

(210) "

(211) $, ! ?

(212) ' '

(213) ? $

(214) '?-plasty

(215) .

(216)

(217) F !? F

(218) '

(219)

(220) ?

(221) ?

(222) przebiegu zmian profilu. /? '

(223) $ ' F ! ' F !?

(224) F ?

(225) ? ?

(226)

(227) #?,!$&$' F '

(228) $

(229)

(230) !

(231) ? F

(232) ' '

(233) ! '

(234) km/h..


(236) - . :

(237)

(238) j. Do pomiarów wykorzystano: a) rejestrator pomiarowy Hioki MR8847, b) wzmacniacz Brüel & Kjaer typ 2635, c) czujniki przemieszczenia Peltron, d)

(239) :È±/ $

(240)

(241) '

(242) ci fizyczne (rys. 2): a) przyspieszenie pionowe osi jezdnej pojazdu, b) ! c) '

(243) $

(244)

(245) ! lizy wykorzystano tylko wyniki uzyskane po lewej stronie.. G$$

(246)

(247)

(248) " #-

(249) na ramie pojazdu, 2- czujnik przyspieszenia na przedniej osi jezdnej, 3- czujnik przemiesz

(250) '

(251) zawieszenia). 3. 4 /. )]43x) ^

(252)

(253)

(254) "

(255)

(256)

(257) ?

(258)

(259)

(260) $.

(261) A

(262) ?

(263)

(264) …. a) na osi jezdnej [m/s2]. & na ramie [m/s2] a10. a10. 25. 25. 20. 20. 15. 15. 10. 10. 5. 5. 241.

(265) &C '

(266) zawieszenia [mm] u10. s1 s2 s3 s4. 120 100 80 60 40 20. V [km/h]. 0. V [km/h]. 0 0. 6. 12 18 24 30 36. 0. 6. V [km/h]. 0 0. 12 18 24 30 36. 6 12 18 24 30 36. Rys. $ '

(267) ?

(268)

(269) a10 '

(270) 10 osi jezdnej &G-, na osi jezdnej [m/s2]. b&G-, na ramie [m/s2] S1 S2 S3 S4.

(271) &G-, '

(272) [mm]. RMS. RMS. 5. 5. 4. 4. 3. 3. 6. 2. 2. 4. 1. 1. 0. V [km/h]. 0 6 12 18 24 30 36. RMS. 10 8. 2 V [km/h]. 0 0. 6 12 18 24 30 36. V [km/h]. 0 0. 6 12 18 24 30 36. G$$ '

(273) ?

(274)

(275) G-, '

(276) .

(277) '

(278) po

(279) ?

(280)

(281) $

(282) '

(283)

(284) "

(285)

(286) wyznaczonych charakterystyk. Z "ników porównawczych stanu nara?

(287) ! ?

(288)

(289) $ !? ' ?? F

(290) ?

(291)

(292) # "

(293)

(294)

(295)

(296) &'

(297) $!

(298)

(299)

(300) !

(301) ?

(302)

(303)

(304) '

(305) $ Wyniki b !? ' "

(306)

(307) ?

(308)

(309) #a10 i u10& F parze z

(310) ?

(311) '

(312) ! F

(313) G-,

(314)

(315)

(316)

(317) #$! i 5a,b&$ / ?

(318)

(319) ? ? F

(320)

(321)

(322)

(323)

(324)

(325) .


(327) - .

(328) G-, $|

(329)

(330)

(331)

(332) "

(333)

(334) ?

(335)

(336) F

(337)

(338) G-,

(339)

(340) ?$

(341) '

(342) ?

(343)

(344) "

(345)

(346) h nie jest jednoznaczny. Podczas jazdy z '

(347) ?

(348) ?

(349) # &

(350)

(351) ?

(352)

(353) !?

(354)

(355)

(356) ? '

(357)

(358) walne w odniesieniu do r

(359)

(360) ?

(361)

(362)

(363)

(364) .

(365) ?!

(366)

(367) G-,

(368) $ Z kolei podczas jazdy z ''

(369) '

(370) a10 na osi jezdnej oraz ramie uzyskano na ? S3. Jest to zgodne z oczekiwaniami ze ' ? F

(371)

(372) G-, ? S3 w porównaniu z . ? #$&$|

(373)

(374) G-,mierzonego ? ? # &.

(375) '# &

(376)

(377)

(378) G-, uzyskanych. ?,- ?

(379) ?

(380)

(381) G-, ?$ !? ?

(382) .

(383)

(384) ?

(385)

(386) !

(387) .

(388) $ 0 F '

(389)

(390)

(391) '

(392) 10 oraz ich

(393)

(394) G-,#$

(395)

(396) &$,

(397)

(398)

(399) G-, '

(400) #$

(401) &

(402)

(403) '? $|

(404) F!?

(405)

(406) G-, '

(407) ?

(408) !

(409) ? F

(410) ? klasyfikowania typu ? ' $ )

(411) ? ? " i porównawcze wyznaczone na podstawie mierzonego przyspieszenia $)? !? '

(412) ?F

(413)

(414)

(415) ?

(416)

(417)

(418)

(419)

(420)

(421)

(422) $ , ?

(423)

(424)

(425) '

(426) mocy PSD wyznaczonych na podstawie przeb

(427)

(428)

(429)

(430) (rys. 6)..

(431) A

(432) ?

(433)

(434) …. 243. &?,- ? PSD [(m/s2)2/Hz] – na osi jezdnej PSD 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0. 6 [km/h] 12 [km/h]. PSD [(m/s2)2/Hz] – na ramie. PSD. PSD 2. 600 500 400 300 200 100 0. 1,6 1,2 0,8 0,4 0. 0. 4. 12 f [Hz]. 8. 0. 4. 8. 12. f [Hz]. &?,-

(435) PSD [(m/s2)2/Hz] – PSD [(m/s2)2/Hz] – na osi na ramie jezdnej PSD 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0. 6 [km/h] 12 [km/h]. 1,6. 0,8 0,4 4. 8. 12. f [Hz]. 0 0. 4. 8. 12. f [Hz].

(436) &?,-

(437)

(438) '? PSD [(m/s2)2/Hz] – PSD [(m/s2)2/Hz] – na osi na ramie jezdnej PSD 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0. 6 [km/h] 12 [km/h]. PSD 2. 0,4 0 8. 0. 12 f [Hz]. 4. 8. 12. 6 [km/h] 12 [km/h]. PSD 2 1,6. 0,8 0,4 4. 8. 12. f [Hz]. 2. 3. 4 f [Hz]. 80 60 40 20 0. 600 500 400 300 200 100 0. 0 1 2 3 4. 0. 1. 2. 3. 4. f [Hz]. PSD [(mm)2/Hz] – '

(439) zawieszenia. 0 0. 0. 1. 2. 3. 4 f [Hz]. PSD [(mm)2/Hz] – '

(440) zawieszenia PSD. 1,2. 0. 1. PSD [(mm)2/Hz] – '

(441) zawieszenia. f [Hz]. &?,- droga szutrowa PSD [(m/s2)2/Hz] – PSD [(m/s2)2/Hz] – na osi jezdnej na ramie PSD 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0. 0. PSD. 0,8. 4. 0 1 2 3 4. 600 500 400 300 200 100 0. 1,6 1,2. 0. 80 60 40 20 0. PSD. PSD 2. 1,2. 0. PSD [(mm)2/Hz] – '

(442) zawieszenia. 4. 8. 12. f [Hz]. 8 6 4 2 0. 600 500 400 300 200 100 0. 0 1 2 3 4. 0. 1. 2. 3. 4 f [Hz]. Rys. 6. @ '

(443)

(444) ,

(445) '

(446)

(447)

(448)

(449) ? .


(451) - .

(452)

(453)

(454)

(455)

(456) '

(457) skutecznych RMS '

(458)

(459) '

(460)

(461)

(462)

(463)

(464)

(465) $

(466) '

(467) ! ?

(468)

(469) , uzyskano w zakresi

(470) '

(471)

(472) ? '

(473) skutecznej RMS #?,&#$&$ przypadku osi jezdnej daje to wy! ? F

(474) ! F

(475) RMS (rys. 5 i 6). Mimo

(476) ?

(477) '

(478)

(479)

(480) ,! F

(481) G-, !

(482) ?, '$| ' ?

(483)

(484) '

(485) '

(486) '

(487)

(488)

(489) '

(490)

(491) #$&$ ' ?

(492)

(493) '

(494)

(495) ?,

(496)

(497) terenu$-

(498)

(499) ?

(500)

(501) ' '

(502) gumienia. Praca ogumienia jako ele '? '

(503)

(504) '

(505) $ H

(506)

(507) ,? F!? ?

(508)

(509)

(510) wysokich amplitudach zmian pr ?# , ,& '

(511) ?

(512)

(513) zakresie niskich war

(514)

(515) '

(516) !

(517)

(518) ?

(519) , ?

(520) ' F

(521) nadwozia # ? ´&$

(522) '

(523)

(524) pod?

(525)

(526) '

(527)

(528) '

(529)

(530) '

(531) $? ! ?

(532)

(533)

(534) #,!,& !?

(535) '

(536) ?$)

(537) ' ! '? powoduje " '

(538) ?

(539)

(540)

(541) '

(542)

(543) (ok. 8-´&$ '

(544) ' F

(545) '

(546) G-, '

(547) $-

(548)

(549)

(550) ?, ?

(551) ? towym S3 o ?

(552)

(553)

(554) h amplitudy zmian jego profilu.

(555)

(556) '

(557)

(558)

(559)

(560)

(561) $)

(562) ? '

(563)

(564) ?

(565) .

(566) ?

(567)

(568)

(569)

(570)

(571)

(572) $' F jazdy istotnie zmienia poziom,

(573)

(574) '

(575)

(576) ?

(577)

(578) $) ? .

(579)

(580) przebiegowych.

(581) , '

(582) ! ?

(583)

(584)

(585)

(586) '

(587)

(588) !

(589) .

(590) '

(591) ?# ? ´&#$&$|

(592)

(593)

(594) ?

(595)

(596) , ?, '

(597)

(598) G-, $ ' . ?

(599) '

(600)

(601) , '

(602) szenia uzy

(603)

(604)

(605)

(606) ?

(607)

(608) G-, '

(609) $-? F!?

(610) ników pomiaru osi jezdnej oraz ramy, wynik pom '

(611) ieszenia

(612) '

(613)

(614) ?.

(615) A

(616) ?

(617)

(618) …. 245.

(619)

(620) ! "

(621) ?

(622)

(623) $ %.

(624) ' ?szutrowym, utwardzo ,$H?

(625)

(626) . " ?

(627)

(628)

(629) ' $/

(630) "

(631)

(632) $

(633) "

(634)

(635) ?

(636) '

(637) ! ?

(638) '

(639)

(640) # ´&$ |

(641) ?,!

(642) e i najmniejsze war

(643) '

(644) masy resorowanej.. 4. PODSUMOWANIE ! ?

(645)

(646) ?

(647)

(648) "

(649)

(650) ?

(651) '

(652)

(653) z '

(654) ' ?$ ?

(655)

(656) ? , ale

(657)

(658)

(659) $ ? F

(660)

(661) '?

(662) $) ?

(663) ?

(664)

(665) $

(666) ? ! '

(667)

(668) ?

(669)

(670) !

(671)

(672) '

(673) . !

(674) ?

(675) '

(676)

(677) $) ?

(678) "

(679) ,

(680)

(681) ' cia zawieszenia. -? F!?

(682) ?

(683) ?

(684) badaniach pojazdów ? F?

(685)

(686) $?.

(687) ? '

(688)

(689) '

(690)

(691) ?

(692)

(693) $| ' ?

(694) ?

(695)

(696) ? F '

(697) jazdy. : !? "

(698)

(699) ? ? !

(700)

(701)

(702)

(703) ?

(704)

(705) $

(706)

(707) !

(708)

(709)

(710) .

(711) ?,! ' ?

(712)

(713) , ?

(714) ?

(715) ?

(716)

(717)

(718)

(719)

(720) #,! ,&$ )

(721) ! ?

(722) istotne

(723)

(724)

(725) lepko-'? $)

(726)

(727) ' F ?

(728) '

(729) $ ! ? ?! ? ' F ?

(730)

(731)

(732)

(733)

(734) # $ ? &$

(735) ! ?

(736) ! procesie

(737) F

(738) .


(740) - .

(741)

(742) $C ! '

(743)

(744) !?

(745) '

(746) ?

(747)

(748) '

(749) ?

(750)

(751)

(752)

(753) ?$ H?F!? ojazdu nie zapewnia jed

(754)

(755) ?

(756)

(757) $

(758)

(759) ?! w zasadzie

(760)

(761)

(762) !

(763) ' ' "

(764)

(765) '

(766) $ Bibliografia 1. Endurance testing of tracked and wheeled vehicles. U.S. Army Test and Evaluation Command, Aberdeen Proving Ground, Maryland, 26 June 81, AD-A102 584. 2. Dawkins J. J.: Terrain Characterization and Roughness Estimation for Simulation and Control of Unmanned Ground Vehicles. Auburn, Alabama 2011. 3. |

(767) H$O ! F

(768)

(769) '?

(770) $/ £, Warszawa 1975. 4. Johannesson P., Podgórski K.: Modelling roughness of road profiles on parallel tracks using roughness indicators. Matematiska vetenskaper 2014. 5. Loprencipe G., Cantisani G.: Unified Analysis of Road Pavement Profiles for Evaluation of Surface Characteristics. Modern Applied Science; Vol. 7, No. 8; 2013, ISSN 1913-1844 E-ISSN 1913-1852, Published by Canadian Center of Science and Education. 6. / 6$! |$O '

(771)

(772)

(773) $/ £, Warszawa 1983. 7. Kasprzak T., Proc 0$O

(774) ?

(775) $/i£, Warszawa 1990. 8. / -$O

(776) ? .

(777) $ H -Techniczne Towarzystwo Eksploatacy !6

(778) H F!$!-599. 9. Mitschke M.: Dynamika samochodu, Tom 2, Drgania. Wydanie 2, / £, Warszawa 1989. 10. Ojeda L., Borenstein J.: Terrain Characterization and Classification with a Mobile Robot. Journal of Field Robotics 2006. 11. Or ,$O6

(779) $ !WNT, 1995. 12. Parszewski Z.: Dynamika i drgania maszyn. WNT, Warszawa 1992. 13. Patel C. B., Gohil P. P.: Modelling and vibration analysis of a road profile measuring system. International Journal of Automotive and Mechanical Engineering 2010 14. G$O

(780) ?

(781)

(782)

(783) ?

(784)

(785) $6

(786) H F$. ANALYSIS OF DYNAMIC LOADS OF WHEELED VEHICLE CHASSIS WHEN DRIVING IN OFF-ROAD CONDITIONS Summary: This paper presents results of experimental research of terrain vehicle during driving on dirt roads and in off-road conditions. During the tests the acceleration of the front axle, the acceleration of the vehicle body frame and the suspension deflection were measured. Time waveform and frequency characteristics of measured physical quantities have been presented. The results of the tests are the basis for further work aimed at classification of different road sections in the context of planning terrain test conditions of the off-road vehicles, which allow evaluation of their reliability. Keywords: off road vehicles, dynamic loads, terrain driving conditions.

(787)