Виртуальный стенд для определения нагрузок на рулевое управление автомобиля
Авторы: Вдовин Д.С., Чичекин И.В., Поздняков Т.Д.
Опубликовано в выпуске: #8(68)/2017
DOI: 10.18698/2308-6033-2017-8-1642
Раздел: Машиностроение и машиноведение | Рубрика: Машиноведение, системы приводов и детали машин
Для определения максимальных нагрузок, действующих в рулевом управлении автомобиля, на ранних стадиях проектирования использовано компьютерное моделирование, основанное на решении уравнений динамики твердых тел и реализованное в программном комплексе Siemens NX Motion. Подробно рассмотрены компоненты разработанного виртуального стенда, включающего шарниры, тяги, рулевой механизм, колесно-ступичный узел с колесом и нагружающей площадкой, а также элементы передней независимой подвески. Стенд позволяет моделировать совместное поведение рулевого управления и передней независимой подвески колесной машины. Управление стендом осуществляется с помощью математической модели, созданной в среде MATLAB Simulink и связанной с твердотельной моделью рулевого управления и подвески программными стандартными средствами NX Motion. В управляющей модели реализуются наиболее тяжелые режимы нагружения рулевого управления. Применение такого стенда позволяет оценить поведение рулевого управления совместно с независимой подвеской, повысить точность расчета нагрузок по сравнению с плоским кинематическим и силовым расчетом рулевого управления, определить нагрузки для всех основных компонентов рулевого управления, а также проводить многочисленные параметрические исследования рулевого управления и независимой подвески без привлечения дорогостоящих натурных прототипов.
Литература
[1] Афанасьев Б.А., Белоусов Б.Н., Гладов Г.И. и др. Проектирование полноприводных колесных машин. В 3 т. А.А. Полунгян, ред. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008.
[2] Кушвид Р.П., Чичекин И.В. Шасси автомобиля. Конструкция и элементы расчета. Москва, МГИУ, 2014, 555 с.
[3] Раймпель Й. Шасси автомобиля: рулевое управление. Гольбрейх А.А., ред. Москва, Машиностроение, 1987, 232 с.
[4] Горобцов А.С., Шурыгин В.А., Серов В.А., Дьяков А.С., Лаптева В.О., Макаров А.А. Разработка математической модели многоопорной транспортной машины для перевозки крупногабаритных неделимых грузов. Грузовик, 2014, № 11, с. 2-5.
[5] Вдовин Д.С. Расчет нагрузок на звенья независимой подвески ходовой части автомобиля 8x8 с использованием NX Motion. Сб. тр. секции "Автомобили и тракторы" 85-й Междунар. науч.-техн. конф. "Будущее автомобилестроения в России". Ассоциация автомобильных инженеров, Университет машиностроения (МАМИ). Москва, 24 апреля 2014 г., с. 2-6.
[6] Горелов В.А., Котиев Г.О., Тропин С.Л. "Веерный" закон для всеколесного рулевого управления многоосных колесных транспортных средств. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2012, № 2, с. 102-116.
[7] Горелов В.А., Котиев Г.О. Прогнозирование характеристик криволинейного движения автомобиля с колесной формулой 6*6 при различных законах управления поворотом колес задней оси. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2008, № 1, с. 44-55.
[8] Тропин С.Л., Горелов В.А., Масленников Л.А. Прогнозирование характеристик криволинейного движения многоосной колесной машины при различных законах всеколесного рулевого управления. Наука и образование, 2012, № 5. URL: http://technomag.bmstu.ru/doc/403845.html (дата обращения 20.12.2016).
[9] Горобцов А.С., Карцов С.К., Поляков Ю.А., Дьяков А.С. Динамический анализ параметров передней подвески кабины грузового автомобиля. Известия МГТУ "МАМИ", 2014, т. 1, № 4 (22), с. 74-80.