WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 |

г) коэффициента динамики в связи первой (тяговой) тележки с левым колесом первой колесной пары

Процедура оптимизации была выполнена на принятой в работе максимальной скорости движения = 140 км/ч как для модели рельсового автобуса с пружинным, так и с пневматическим подвешиваниями. На оптимизируемые значения параметров были наложены ограничения. Для экипажа с пружинным рессорным подвешиванием: на коэффициенты относительного затухания 0,1 0,5 и на суммарный статический прогиб рессорного подвешивания 0,14 м0,18 м; для экипажа с пневматическим рессорным подвешиванием: на коэффициент относительного затухания в буксовой ступени подвешивания 0,10,5; на статический прогиб в буксовой ступени подвешивания 0,03 м;0,05 м; на соотношения между длиной и диаметром дросселя пневморессоры 1015; на эффективный диаметр пневморессоры 0,5м0,65 м; на объемы основного и дополнительного резервуаров пневморессоры 0,015 м30,03 м3 и 0,05 м30,16 м3. Диаметр дросселя при оптимизации был принят равным d=0,015 м, так как расчеты, выполненные при d=0,012 м, давали худшие результаты.

Для получения минимального значения каждого частного критерия совокупность значений оптимизируемых параметров и число вариантов расчета оказались различными. Так, например, из табл. 5 видно, что для определения минимального значения коэффициента плавности хода программа выполнила 72 варианта расчета и минимальное значение получилось равным С2=2,746.

Таблица 5

Значения начальных и нескольких промежуточных параметров пружинного рессорного подвешивания для однокритериальной оптимизации по плавности хода над второй шкворневой точкой

п/п

Параметры

ж1, кН/м

ж2, кН/м

п1

п2

С2

1

1350

825

0,3

0,2

3,001

2

1000

675

0,5

0,1

2,748

3

1150

700

0,25

0,3

2,943

4

1250

720

0,1

0,25

2,971

5

1000

800

0,4

0,4

3,026

12

1131

681

0,278

0,169

2,811

34

1000

675

0,5

0,155

2,751

72

1000

675

0,5

0,117

2,746

В свою очередь, для нахождения минимального значения максимального ускорения (табл. 6) программа выполнила 125 вариантов расчетов, и оно получилось равным =1,696 м/с2. В последних строках табл. 5 и 6 приведены параметры, обеспечивающие получение вышеуказанных минимальных значений частных критериев. Аналогичный результат оптимизации получился и для модели рельсового автобуса с центральным пневматическим рессорным подвешиванием.

Анализ результатов однокритериальной оптимизации также показал, что для различных частных критериев значения жесткостей ж1 и ж2 меняются незначительно ввиду наложенных на статический прогиб ограничений, а значения коэффициентов затухания меняются значительно, как для пружинного так и пневматического рессорного подвешивания.

Таблица 6

Значения начальных и нескольких промежуточных параметров пружинного рессорного подвешивания для однокритериальной оптимизации по максимальному ускорению над второй шкворневой точкой

п/п

Параметры

ж1, кН/м

ж2, кН/м

п1

п2

, м/с2

1

1350

825

0,3

0,2

2,257

2

1000

675

0,5

0,1

1,74

3

1150

700

0,25

0,3

1,93

4

1250

720

0,1

0,25

1,942

5

1000

800

0,4

0,4

2,2

21

1000

675

0,5

0,244

1,77

91

1000

675

0,1

0,148

1,705

125

1000

675

0,103

0,181

1,696

Поэтому в работе была выполнена многокритериальная оптимизация, с помощью которой выполнен выбор параметров рессорного подвешивания для отыскания компромисса между отдельными частными критериями. Для описания условия компромисса была введена целевая функция в виде функции суммарных допустимых потерь:

, (10)

где – минимальное значение i-го критерия (i=1, 2, …, m), полученное при решении задачи однокритериальной оптимизации по этому i –му критерию; – допустимое по нормам значение i-го частного критерия.

Как известно, оптимальные параметры рессорного подвешивания при использовании методов многокритериальной оптимизации «лежат» на множестве Парето, которое состоит из минимальных значений частных критериев, а также всех других значений параметров рессорного подвешивания, при которых целевая функция (10) меньше, чем при. Оптимальному решению соответствует совокупность параметров рессорного подвешивания, при которых значение минимально на множестве Парето. Таким образом, введя условия компромисса, описанные целевой функцией (10), можно получить однозначное решение задачи многокритериальной оптимизации.

После выполнения многокритериальной оптимизации для модели рельсового автобуса с центральным пружинным подвешиванием оптимальными оказались следующие параметры: 1000 кН/м; 0,5; 675 кН/м; 0,343. В свою очередь, для модели с центральным пневматическим подвешиванием оптимальными параметрами являются: 1000 кН/м; 0,453; 10,13; 0,03 м3; 0,105 м3 и 0,501 м.

С полученными оптимальными параметрами были исследованы вынужденные колебания модели рельсового автобуса с центральным пружинным и пневматическим рессорным подвешиванием. Вначале были определены спектральные плотности случайных процессов колебаний модели вагона рельсового автобуса с пружинным и пневматическим подвешиванием. На рис. 5 приведены спектральные плотности ускорений на полу кузова над первой шкворневой точкой и деформации в связи рамы тяговой тележки с правым колесом первой колесной парой.

а) б)

в) г)

Рис. 5 Спектральные плотности ускорений над первой шкворневой точкой и деформации в связи рамы тяговой тележки с правым колесом первой колесной парой модели вагона рельсового автобуса с оптимальными параметрами пружинного (а и в) и пневматического (б и г) рессорного подвешивания, тонкая линия соответствует скорости движения 60 км/ч, жирная линия 120 км/ч,.

Как видно из приведенного рисунка основная доля энергии процессов и сосредоточена вблизи собственных частот колебаний кузова. В случайном процессе деформации в связи рамы тяговой тележки с правым колесом первой колесной парой имеются высокочастотные составляющие в диапазоне 5-15 и 25-35 Гц, появление которых связано с резонансными явлениями по различным видам колебаний рам тележек и колесных пар.

На рис. 6 приведены графики зависимостей от скорости движения некоторых ПДК модели рельсового автобуса с оптимальными параметрами центральной ступени при использовании пружинного и пневматического рессорного подвешивания. Сравнение этих зависимостей показывает, что ПДК модели рельсового автобуса с пружинным и пневматическим рессорным подвешиванием не превышают своих допустимых значений, и что модель рельсового автобуса с центральным пневматическим подвешиванием имеет преимущество по сравнению с пружинным подвешиванием.

а) б)

в) г)

Рис. 6 Графики зависимостей от скорости движения показателей динамических качеств модели рельсового автобуса с центральным пружинным (сплошные линии) и центральным пневматическим подвешиванием (пунктирные линии)

а) коэффициента плавности хода над первой шкворневой точкой

б) максимального ускорения кузова над первой шкворневой точкой

в) коэффициента динамики в связи кузова с рамой первой (тяговой) тележки

г) коэффициента динамики в связи первой (тяговой) тележки с правым колесом первой колесной пары

Анализируя полученные результаты можно рекомендовать использовать на местных линиях Казахстанской железной дороги рельсовый автобус с центральным пневматическим рессорным подвешиванием, а в случае необходимости и с пружинным подвешиванием с найденными оптимальными параметрами. При этом рекомендуется использовать в центральной ступени рессорного подвешивания пневморессору с одним дополнительным резервуаром.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Пространственные вертикальные колебания исследуемой модели вагона рельсового автобуса, как с пружинным, так и с пневматическим рессорным подвешиванием могут быть описаны системой из 17 дифференциальных уравнений.

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»