间隔阻尼层式支重轮的结构及特性分析

    [

    履带式工程机械的支重轮常采用刚性结构，起支承整机、传递荷载的作用，对机体在行驶作业时产生的剧烈振动冲击不起减振缓冲作用，因而需要安装悬挂机构来减振。另有些研究在支重轮上整体加弹性阻尼层，即支重轮挂胶。该结构可起到较好的减振缓冲效果，但经深入研究后发现，这种整体阻尼层式结构缓冲性能有限，其对振动能的耗散率在达到一定值后就难以提高，且易磨损。本文采用一种间隔阻尼层式的支重轮结构，该结构具有更高的振动能耗散率，并在其最外层附有弹性约束层(钢圈)，提高了该结构的耐磨性巨‘习，使支重轮具备良好的减振缓冲性能和耐用性能。本文对间隔阻尼层式支重轮的结构及性能进行分析。

    1 模型的建立与分析

    1. 1振动频率分析

    履带式工程机械行走机构所受振动情况非常复杂，并随工程机械作业工况不同而变化，但可找出作用于行走机构的振动主载荷。经对未采取减振措施工程机械履带式行走系的测试，得其主振频在3一8 Hz之间;又经激振试验知，对工程机械影响最大的振动载荷响应频率在15 Hz以下，第一阶的固有频率为4Hz左右，第二阶的固有频率为lOHz左右，并且4Hz左右的振动为主振频率Cz.37。上述振动恰与人体脊柱、躯干、心、手臂等固有频率(2 } 6Hz)相近，故会对驾驶员的健康造成损害。

    1.2缓冲模型的建立

    履带式工程机械的振动情况可拆分为“路面一履带式工程机械”模型和“履带式工程机械一驾驶员”模型进行研究。对于履带式工程机械的减振主要集中在“路面一履带式工程机械”的模型上，本文就此进行建模分析。

    为便于研究，对系统进行如下简化处理:

    C1)路面对左右履带的激励相同，而且车辆对称于其纵轴线，因而认为车辆没有横向角振动，履带式车辆的振动问题可以简化为一个平面内的振动问题。

    C2)支重轮和履带板、履带板与地面间接触良好，无弹跳现象。

    C3)履带架、车身的刚度足够大，引起的各阶振型可不予考虑，且履带架与车身之间为可靠的刚性连接，履带架与车身统一视为车体。

    C4)只考虑工程机械匀速直线前行，即第2,3,  "'r个支重轮均重复第1个支重轮的时间历程，地面通过履带对各支重轮的随机激励只有轴距引起的时间差别。

    CS)地面的随机不平度是平稳和各态历经的，可用功率谱密度函数对其进行描述。