Исследование тепловой нагруженности пневмогидравлической рессоры гусеничной машины легкой весовой категории

Е.Б. Сарач, О.А. Наказной, А.А. Ципилев

Инженерный журнал: наука и инновации

# 11·2016

щью блок-диаграмм в виде направленных графов строить динамичес-

кие модели, в том числе дискретные, непрерывные и гибридные,

нелинейные и разрывные системы [8]. Удобство использования Simu-

link заключается в отсутствии необходимости выбирать самостоя-

тельно алгоритмы решения задач. Вместо этого исследователь может

формировать аналог математической модели в форме направленных

графов из имеющихся блоков. Такой подход позволяет снизить тре-

буемую квалификацию пользователя, поскольку исключается необ-

ходимость умения самостоятельно решать дифференциальные и ли-

нейные уравнения повышенной сложности.

Графическая среда Simulink включает в себя, однако, еще и рас-

ширение Simscape, позволяющее, в свою очередь, моделировать пове-

дение физических систем «как есть», т. е. собирать математическую

модель из готовых блоков, имитирующих реальные механические,

электрические, гидравлические, пневматические, тепловые и иные уз-

лы и механизмы. Подобный подход не только дает возможность визу-

ализировать математическую модель, но и, снижая трудоемкость фор-

мирования имитационной модели, сравнительно легко исследовать

физические системы практически любой сложности.

Описание имитационной математической модели. Исследо-

вание теплонагруженности.

В качестве объекта исследования была

выбрана опытная модернизированная пневмогидравлическая рессора

(ПГР) гусеничной машины (ГМ) легкой весовой категории. При мо-

делировании динамики ее работы приняты следующие допущения:



газовые процессы в ПГР проходят адиабатически;



в жидкости отсутствует нерастворенная газовая составляющая;



смена режима течения с ламинарного на турбулентный происхо-

дит единовременно, по достижении критического числа Рейнольдса;



падение давления жидкости в системе ниже абсолютного нуля

приводит к остановке;



нагрев жидкости — единовременный и равномерный по объе-

му; тепловая инерция жидкости не учитывается;



процессы сжатия — расширения газа за один цикл имеют нуле-

вое изменение тепловой энергии;



нагрев всех металлических деталей равномерен; корпус и ци-

линдры условно приведены к деталям одинаковой и равномерной по

периметру толщине;



физические свойства металлических деталей неизменны во вре-

мени;



температура газа в газовой полости равна усредненной темпе-

ратуре наружной поверхности рессоры.

Вид математической модели ПГР представлен на рис. 1. Расчет теп-

лонагруженности был проведен в соответствии с методом конечных