Prilog istraživanju toplotnih opterećenja oslonaca pogonske grupe teretnog motornog vozila
Sažetak
Pod dejstvom pobuda od mikroneravnina puteva, pogonske grupe, kao i od uslova kretanja (ubrzavanje, kočenje, krivolinijsko kretanje) mase teretnih vozila vrše složena prostorna oscilatorna kretanja. Negativan uticaj tih kretanja, odnosno dinamičkih opterećenja koje ona izazivaju i prenose na noseći sistem vozila, može se smanjiti pravilnim izborom položaja i karakteristika oslonaca pogonske grupe.
U praksi se usaglašavanje karakteristika oslonaca pogonske grupe, najčešće, vrši iz uslova minimalne buke i vibracija vozila, pri čemu se, uglavnom, zanemaruju toplotna opterećenja kojima su oni izloženi u eksploataciji, a zna se da ona neminovno dovode do oštećenja samih oslonaca i narušavanja njihovih karakteristika.
Treba napomenuti da elasto-prigušne sile u osloncima vrše mehanički rad koji se pretvara u toplotnu energiju. Analiza toplotnih opterećenja oslonaca može se vršiti korišćenjem teoretskih, eksperimentalnih i kombinovanih metoda. U ovom radu istraživanja su vršena primenom teorijskih metoda uz korišćenje uprošćenog mehaničkog modela pogonske grupe. Pri tome su posmatrane vibracije pogonske grupe teretnog motornog vozila srednje klase iz proizvodnog programa FAP 1314. Imajući u vidu zastupljenost klasičnih (gumeno-metalnih) i hidrauličkih oslonaca pogonske grupe kod savremenih teretnih motornih vozila, u radu su izvršene analize toplotnih opterećenja pomenutog vozila, uz korišćenje matematičkog modela.
Realizovana istraživanja imala su za cilj da se utvrdi odnos toplotnih opterećenja klasičnih i hidrauličkih oslonaca, uz pomoć modela, pa se dobijeni rezultati mogu usvojiti kao orijentacioni, što je neophodno u fazi izrade idejnog projekta teretnog motornog vozila. Analiza je pokazala da je razvijena količina toplote kod hidrauličkih oslonaca višestruko veća nego u slučaju korišćenja klasičnih oslonaca.
Pored toga, izračunate parcijalne funkcije koherenci toplotnog fluksa su pokazale da su njihove vrednosti u intervalu 0,216 do 1, što ukazuje na to da postoji veza između ulaznih veličina i toplotnog fluksa. Pri tome, veći uticaj na toplotna opterećenja oslonaca pogonske grupe imaju inercijalna sila i obrtni moment motora nego oscilatorne pobude okvira vozila.
Reference
Atkins, P., 2010. The laws of thermodynamics: A very short introduction.OUP Oxford.
Bendat, J.S., 1998. Nonlinear Systems-Techniques and Applications.London: Wiley.
Bendat, J.S., & Piersol, A.G., 1993. Engineering applications of correlation and spectral analysis.New York: Wiley-Interscience.
Bendat, J.S., & Piersol, A.G., 2010. Random Data: Analysis and measurement procedures.London: John Wiley and Sons.
Bojić, M., 2011. Termodinamika.Kragujevac: University of Kragujevac - Faculty of Mechanical Engineering (in Serbian).
Demić, M., 1990. A contribution to the optimization of the position and the characteristics of passenger car powertrain mounts. International Journal of Vehicle Design, 11(1), pp.87-103.
Demić, M., 1997a. Identification of vibration parameters for motor vehicles. Vehicle System Dynamics, 27(2), pp.65-88. Available at:http://dx.doi.org/10.1080/00423119708969323.
Demić, M., 1997b. Optimizacija oscilatornih sistema motornih vozila.Kragujevac: University of Kragujevac - Faculty of Mechanical Engineering, monograph (in Serbian).
Demić, M., 2001. Computer programs "Demparkoh", "Analsigdem".
Demić, M., 2002. Neki aspekti istraživanja "lepršanja" upravljačkih točkova teretnog motornog vozila. Vojnotehnički glasnik/Military Technical Courier, 50(3), pp.300-308. Available at: http://dx.doi.org/10.5937/vojtehg0203300D (in Serbian).
Demić, M.D., 2013. Prilog istraživanju toplotnog opterećenja amortizera poluaktivnog sistema oslanjanja motornog vozila. Vojnotehnički glasnik/Military Technical Courier, 61(3), pp.26-50. Available at: http://dx.doi.org/10.5937/vojtehg61-3572 (in Serbian).
Demić, M.D., & Diligenski, Đ.M., 2016. Numerical simulation of shock absorbers heat load for semi-active suspension system. Thermal Science, 20(5), pp.1725-1739. Available at: http://dx.doi.org/10.2298/TSCI150624005D.
- FAP, 2017.FAP Informacije. Priboj: FAP (in Serbian).
Fermi, E., 2011. Thermodynamics.New York: Dover Books on Physics.
Frolov, K.V., & Furman, F.A., 1990. Applied theory of vibration protection systems.Moscow: Mashinostroenie.
Genta, G., 2003. Motor Vehicle Dynamics.Singapore: World Scientific Publishing Company.
Gillespie, T.D., 1992. Fundamentals of Vehicle Dynamics.Warrendale, PA: Society of Automotive Engineers.
Igami, H., Thompson, M., & Osodo, K., 2008. Automotive Powertrain Mounting System Design Optimization. SAE Technical Paper, 2008-01-0879. Available at: http://dx.doi.org/10.4271/2008-01-0879.
Ilić, G., Radojković, N. & Stojanović, I., 1996. Termodinamika II -Osnove prostiranja toplote.Niš: University of Niš - Faculty of Mechanical Engineering (in Serbian).
Kennings, P., Layfield, J., Tarabra, M., Fothergill, D., Syred, F., & Franks, G., 2014. Developing Powertrain Mounting Systems in the Virtual Engineering World Using a Full Vehicle NVH Simulator. In: INTER-NOISE and NOISE-CON Congress and Conference Proceedings, Melbourne, Australia, pp.2263-2272.
Mahalec, I., Kozarac, D. & Lulić, Z., 2015. Konstrukcije motora.Zagreb: FSB (in Serbian).
Milliken, W.F., & Milliken, D.L., 1995. Race Car Dynamics.Warrendale, Pennsylvania: Society of Automotive Engineers.
Mitschke, M., & Wallentowitz, H., 2004. Dynamik der Kraftfahrzeuge.Berlin - Heidelberg: Springer (in German).
Moran, M.J., & et al, 2010. Fundamentals of Engineering Thermodynamics.Hoboken: John Wiley and Sons.
Pars, L.A., 1981. A Treatise on Analytical Dynamics.Oxford: Ox Bow Press.
Rotenberg, R., 1972. Podveska avtomobilja. Moscow: Mashinostroenie (in Russian).
Shanguan, W.B., & et al, 2016. Design method of automotive powertrain mounting system based on vibration and noise limitations of vehicle level. Mechanical Systems and Signal Processing, 76, pp.677-695. Available at: http://dx.doi.org/10.1016/j.ymssp.2016.01.009.
Simić, D., 1988. Dinamika motornih vozila.Belgrade: Naučna knjiga (in Serbian).
Simić, D., & Demić, M., 1990. Elastično oslanjanje pogonske grupe. In: Kragujevac: MVM, monograph (in Serbian).
Vojnotehnički glasnik omogućava otvoreni pristup i, u skladu sa preporukom CEON-a, primenjuje Creative Commons odredbe o autorskim pravima:
Autori koji objavljuju u Vojnotehničkom glasniku pristaju na sledeće uslove:
- Autori zadržavaju autorska prava i pružaju časopisu pravo prvog objavljivanja rada i licenciraju ga Creative Commons licencom koja omogućava drugima da dele rad uz uslov navođenja autorstva i izvornog objavljivanja u ovom časopisu.
- Autori mogu izraditi zasebne, ugovorne aranžmane za neekskluzivnu distribuciju rada objavljenog u časopisu (npr. postavljanje u institucionalni repozitorijum ili objavljivanje u knjizi), uz navođenje da je rad izvorno objavljen u ovom časopisu.
- Autorima je dozvoljeno i podstiču se da postave objavljeni rad onlajn (npr. u institucionalnom repozitorijumu ili na svojim internet stranicama) pre i tokom postupka prijave priloga, s obzirom da takav postupak može voditi produktivnoj razmeni ideja i ranijoj i većoj citiranosti objavljenog rada (up. Efekat otvorenog pristupa).