Исследование параметрических резонансных колебаний в ходовой части гусеничной машины

К современным быстроходным гусеничным машинам предъявляются повышенные требования по различным эксплуатационным и функциональным характеристикам. В частности особые требования предъявляются к уровню вибронагруженности, определяющему работоспособность различных элементов конструкции гусеничного движителя, системы подрессоривания, других узлов и агрегатов машин, в том числе дополнительного оборудования, монтируемого на базовых шасси. В предлагаемой работе рассматривается взаимодействие гусеницы с опорным катком, как одного из основных источников формирования высокочастотного вибрационного нагружения элементов конструкции ходовой части и гусеничного движителя. Устанавливается связь между двухпараметрическим регулированием процесса взаимодействия опорного катка с гусеницей с уровнем динамических нагрузок и температуры шин опорных катков. Разрабатывается комплекс математических моделей для численного определения вибрационной и тепловой нагруженности опорных катков, оценивается устойчивость полученных периодических решений на основе анализа параметрических колебаний с использованием диаграммы Айнса-Стретта. На основе результатов исследования обосновывается необходимое значение модуляции жесткости системы «каток - гусеница», обеспечивающей исключение параметрических резонансов. Показано, что конструкция модернизированного трака со смещенными полутраками, а также вариант с полутраками, выполненными по схеме «зигзаг» позволяет существенно сократить параметр глубины модуляции μ (соответственно и параметр h диаграммы Айнса-Стретта) на 40 %, что обеспечивает снижение вероятности возбуждения резонансных параметрических колебаний при качении опорного катка по звенчатой гусеницей, лежащей на твердом грунте. Полученные теоретические заключения подтверждаются результатами многочисленных экспериментальных исследований как динамической, так и тепловой нагруженности шин опорных катков. На основе анализа существующей методики расчета температуры шин опорных катков гусеничных машин, результатов расчетно-экспериментального исследования делается заключение о существовании динамических явлений, не учитываемых в данной методике, но оказывающих существенное влияние на изменение температуры внутренних слоев массивных шин гусеничных машин.