Исследование движения машины на воздушной подушке
Информация - Транспорт, логистика
Другие материалы по предмету Транспорт, логистика
ражениях для определения коэффициентов подъемной силы Сyij. Таких выражений будет четыре - по числу зон ВП (рис. 2.23). Для зоны наружного сопла:
.(2.13)
Для зоны внутреннего сопла:
.(2.14)
Для зоны, ограниченной наружным и внутренним соплами:
.(2.15)
Для зоны, ограниченной внутренним соплом:
.(2.16)
В выражениях (2.7)-(2.10) введены следующие обозначения:
- относительная площадь одного из 84 сегментов наружного сопла;
- относительная площадь одного из 66 сегментов внутреннего сопла;
- относительная площадь ij секции ВП;
и - среднеарифмитические значения коэффициентов давления наружного и внутреннего сопел соответственно;
- площадь соплового устройства;
Lи B- габаритные размеры наружного сопла;
Lвн. и Bвн. - габаритные размеры внутреннего сопла.
Получив полную информацию о коэффициентах подъемной силы и зная давление в ресивере Нс можно определить подъемную силу, которая обеспечивается избыточным давлением в ij объеме ВП:
.(2.17)
Сумма подъемных сил Qij должна компенсировать силу тяжести и поднять машину на определенную высоту висения. Во время движения возможны случаи, когда дорожный просвет окажется мал для конкретного препятствия, произойдет наезд ресивера на препятствие. Реакция машины на такое воздействие будет вполне определенной, если считать, что при прогибе секции ресивера на величину сопловые щели герметично перекрываются. Тогда ресивер будет играть роль упругого баллона с давлением внутри НС. Подъемная сила секции ресивера, подверженной смятию, определяется произведением площади контакта ее с препятствием и давления в ресивере:
.(2.18)
Таким образом, описаны все возможные случаи образования подъемных сил:
-от реактивных сил воздушной струи;
-от избыточного давления в подушке;
-от упругих сил взаимодействия ресивера и дороги.
В полученных формулах не описывается движение воздушных масс в секционированных объемах, но учитывается в виде усредненных величин коэффициентов давления и . Их введение в формулы струйной завесы связано с тем, что теория струйной завесы создавалась для ровной опорной поверхности и не имело смысла выяснять перемещение воздуха внутри ВП. На неровной опорной поверхности происходит процесс передавливания воздуха из областей с высоким давлением в области с более низким давлением. Так как ранее было принято допущение, воздух свободен в своих перемещениях, то произойдет усреднение давления, что и выражается коэффициентами и .
.1.2.3 Силы демпфирования, возникающие при колебаниях МВП
При определении подъемных сил было отмечено, что машина находится в статическом положении, т.е. соблюдено равнодействие всех внешних сил. Если задать изменение профиля дороги, то реакция системы будет следующая:
-изменятся все значения hij дорожного просвета;
-изменятся коэффициенты давления , и коэффициенты тяги Сyij(2.11)-(2.16);
-изменятся подъемные силы Qijсоответственно выражению (2.17).
Система выйдет из положения равновесия и будет совершать угловые и вертикальные колебания.
Если проводить аналогию с твердыми телами, то сектора ВП - это пружинная подвеска, применяемая в системах подрессоривания машин. Действительно, подъемные силы подобны силам упругости в том, что являются функциями первой производной от перемещения (в данном случае от величины дорожного просвета hij). Таким образом, колебательная модель имеет вид жесткой массы, подвешенной на 448 пружинах, отождествляющих ВП.
Полученная модель нереальна, т.к. не имеет механизма демпфирования, поглощающего энергию внешних сил, что влечет за собой возникновение в системе незатухающих колебаний. Для натурализации расчетной схемы введем демпфер. Силы демпфирования возникают при перетекании масс воздуха из объема в объем. Чтобы упростить расчет сил демпфирования, ограничимся четырьмя объемами - атмосфера, ресивер, область ВП, ограниченная внутренним соплом и область подушки в межсопловой зоне. Запишем уравнения для нашего расчетного случая, введя при этом собственные обозначения. Сила демпфирования вызвана движением воздуха атмосфера - ресивер - ВП межсоплового пространства - атмосфера.
,(2.19)
где - площадь межсоплового пространства;
- периметр наружного сопла;
- обобщенный параметр струи;
- коэффициент расхода;
- проходная площадь сопла;
при 0 - коэффициент скорости перемещения воздушных масс;
P0- атмосферное давление;
НС - полное давление в ресивере;
- скорость вертикального перемещения центра тяжести машины.
Рис. 2.4 Колебательная модель ВП с секционным делением подъемных (упругих) сил без учета сил демпфирования
Сила демпфирования от движения воздуха по пути атмосфера - ресивер - ВП пространства, ограниченного внутренним соплом - межсопловое пространство - атмосфера определяется в виде:
,(2.20)
где - площадь пространства, ограниченного внутренним соплом;
- периметр внутреннего сопла;
- относительная проходная площадь внутреннего сопла;
- обобщенный параметр струи;
- коэффициент расхода;
при 0 - коэффициент скорости перемещения воздушных масс.
В общем виде суммарная сила демпфирования . Она характеризует демпфирующие способности ВП. Колебательная модель с введением силы демпфирования пре?/p>