Расчетно-экспериментальные исследования виброзащитных свойств пневматического колеса трактора МТЗ-82«БЕЛАРУС» с наружной пружинно-гидравлической миниподвеской

Обоснование. В настоящее время применяемые в различных отраслях народного хозяйства многочисленные колесные бесподвесочные машины на пневматических шинах имеют низкий уровень виброзащиты остова и ограниченную опорную проходимость. Поэтому разработка и исследование характеристик конструкции пневматического колеса с повышенными упругодемпфирующими свойствами и опорной проходимостью является актуальной технической задачей.

Цель работы — разработка конструкции и исследование виброзащитных свойств пневматического колеса с наружной пружинно-гидравлической миниподвеской для повышения плавности хода и опорной проходимости крупногабаритных бесподвесочных машин.

Материалы и методы. Представлено описание конструкции колеса с миниподвеской и опорным роликом. Моделирование колеса выполнено в программе PascalABC, учитывающей нелинейность суммарной силы пневматической шины и пружинно-гидравлической миниподвески, которая установлена параллельно шине под углом к вертикальной оси колеса. Методика испытаний заключалась в проведении сравнительных свободных и вынужденных колебаний заднего пневматического колеса от трактора МТЗ-82 «Беларус» с шиной 400-965/15.5-38, которая работала без и с миниподвеской при вертикальной нагрузке 0,6 т и разных избыточных давлениях в шине.

Результаты. Из результатов расчетно-экспериментальных исследований следует, что при радиальном сжатии шины на 75 мм избыточное давление внутри пневматического колеса почти не меняется, а при снижении давления в шине с 1,6 до 0,4 бар резонансная частота колебаний оси штатного колеса снижается на 25%, при этом коэффициент динамичности остается неприемлемо высоким (более 5), приводящим к отрывам шины от опорной поверхности. Установка параллельно колесу миниподвески в виде пружинно-гидравлической амортизационной стойки приводит к повышению резонансной частоты на 1 Гц. Однако, резонансные пики снижаются почти в 3 раза до коэффициента динамичности 2,5…2, что способствует существенному повышению плавности хода бесподвесочных машин и уменьшению вероятности отрыва колеса от опорной поверхности.

Заключение. Проведенными исследованиями установлено, что предложенное колесо с миниподвеской в виде пружинно-гидравлической стойки и опорным катком имеет относительно простую конструкцию, обеспечивает высокие виброзащитные свойства при небольших амплитудах кинематического возмущения и может быть использовано для повышения плавности хода и опорной проходимости колесных бесподвесочных машин.