Frequency Analysis of Vehicle Drive with Cable Traction

Abstract

EN: Abstract. The paper outlines the basic principles of constructing frequency diagrams and specifies the features of their application for the analysis of the dynamic state of the vehicle drive with cable traction on the example of a ropeway. To draw up the frequency diagrams, the ropeway traction circuit was presented as a dynamic system containing lumped masses and elements with distributed parameters. In this case, the moments of inertia of the rotating masses of the drive were brought to the traction pulley as a lumped mass. The traction cable segments are represented as elements with distributed parameters. The mathematical model describing the dynamic state of the drive consists of equations in the form of deformations of the traction cable segments using the positions of wave mechanics. Studies have shown that in most cases there is a fairly wide inter-resonance band, limited by the first and second eigenfrequencies. This phenomenon may be the basis for justifying the rational values of the rotational speed of the pulley as one of the kinematic parameters of the ropeway drive.

UK: У статті викладено основні принципи побудови частотних діаграм і вказано особливості їх застосування для аналізу динамічного стану приводу транспортного засобу з канатною тягою на прикладі канатної дороги. Для упорядкування частотних діаграм тяговий контур канатної дороги було представлено у вигляді динамічної системи, що містить зосереджені маси та елементи з розподіленими параметрами. У цьому випадку моменти інерції обертових мас приводу приводилися до тягового шківа як зосередженої маси. Ділянки тягового каната представлено у вигляді елементів з розподіленими параметрами. Математична модель, яка описує динамічний стан приводу, складається з рівнянь у формі деформацій ділянок тягового каната з використанням положень хвильової механіки. Дослідження показали, що в більшості випадків існує досить широка міжрезонансна зона, обмежена першою і другою власними частотами. Це явище може послужити підставою для обґрунтування раціональних значень швидкості обертання шківа як одного з кінематичних параметрів приводу канатної дороги.

RU: В статье изложены основные принципы построения частотных диаграмм и указаны особенности их применения для анализа динамического состояния привода транспортного средства с тягой каната на примере канатной дороги. Для составления частотных диаграмм тяговый контур канатной дороги была представлена в виде динамической системы, содержащей сосредоточенные массы и элементы с распределенными параметрами. В этом случае моменты инерции вращающихся масс привода приводились к тяговому шкиву как сосредоточенной массе. Участки тягового каната представлены в виде элементов с распределенными параметрами. Математическая модель, описывающая динамическое состояние привода, состоит из уравнений в виде деформаций участков тягового каната с использованием положений волновой механики. Исследования показали, что в большинстве случаев существует довольно широкая межрезонансная зона, ограниченная первой и второй собственными частотами. Это явление может послужить основанием для обоснования рациональных значений скорости вращения шкива как одного из кинематических параметров привода канатной дороги.