. Колебания и плавность хода автомобиля Основные понятия и определения Плавностью хода называют свойство автомобиля снижать динамические воздействия на водителя, пассажиров, перевозимые грузы и элементы конструкции машины, возникающие при движении по неровностям дороги. От плавности движения зависят: 1. Утомляемость водителя и пассажиров, а значит безопасность движения и комфортабельность. 2. Сохранность грузов 3. Скорость движения (производительность) 4. Долговечность автомобиля. 153
Колебания и плавность хода автомобиля Основные понятия и определения Подрессоренные массы – массы, нагрузка от действия которых передается на опорную поверхность через упругие элементы подвески. Неподрессоренные массы – массы, нагрузка от действия которых не воспринимается подвеской. Конструкция подвески: 1. Упругий элемент – передает вертикальные нагрузки и снижает уровень динамических нагрузок 2. Направляющее устройство – передает несущей системе автомобиля силы и моменты между колесами и кузовом и определяет характер перемещения колес относительно несущей системы автомобиля 3. Гасящее устройство (а также трение в подвеске) обеспечивает затухание колебаний кузова и колес автомобиля, при котором механическая энергия колебаний переходит в тепловую. 154
Колебания и плавность хода автомобиля Основные понятия и определения Измерители колебаний и плавности хода автомобиля T – период колебаний, с f = 1/Т – частота колебаний, Гц zmax – амплитуда колебаний, см – наибольшее отклонение кузова от положения равновесия [м/с] – скорость колебаний (виброскорость) [м/с2] – ускорение колебаний (виброускорение) – скорость нарастания ускорений колебаний 155
Колебания и плавность хода автомобиля Основные понятия и определения Среднеквадратическая величина ускорений На организм человека влияют амплитуда, частоты, ускорения и интенсивность ускорений колебательного движения. Действие механических колебаний на организм человека зависит от: f, zmax, продолжительности действия и направления [ГОСТ 12. 1. 012 -90 Вибрация. Общие требования безопасности] 156
Колебания и плавность хода автомобиля Основные понятия и определения Предельные средние квадратические ускорения (стандарт ИСО 2631) Зависимость средних квадратических значений виброускорений, соответствующих границе снижения производительности труда, от частоты при вертикальных ( ) и горизонтальных (- - -) колебаниях продолжительности: 1 – 8 ч; 2 – 2, 5 ч; 3 – 1 ч 157
Колебания и плавность хода автомобиля Основные понятия и определения При хорошем качестве подвески значение собственных частот составляет для легковых автомобилей 0, 8… 1, 2 Гц; для грузовых автомобилей и автобусов 1, 2 … 1, 9 Гц Физиологически наиболее привычным для человека являются колебания с частотами, свойственными нормальной ходьбе: шаг человека 0, 75 м скорость 3, 6 км/ч = 1 м/с частота колебаний = 1, 3 Гц 158
Колебания и плавность хода автомобиля Автомобиль как колебательная система. Виды колебаний автомобиля Пространственная колебательная система двухосного автомобиля 159
Колебания и плавность хода автомобиля Автомобиль как колебательная система. Виды колебаний автомобиля Подрессоренная масса (кузов) mп обладает шестью степенями свободы: тремя линейными и тремя угловыми: х – подергивание – линейные перемещения вдоль продольной оси на шинах; у – шатание – линейные перемещения вдоль поперечной оси на шинах; z – покачивание – линейные перемещения вдоль вертикальной оси на подвесках и шинах; – колебания крена – угловые колебания вокруг продольной оси; – галопирование – угловые колебания вокруг поперечной оси; – рысканье – угловые колебания вокруг вертикальной оси. 160
Колебания и плавность хода автомобиля Свободные колебания без затухания. Одномассовая модель Дифференциальное системы: Если ; уравнение для этой тогда (1) 161
Колебания и плавность хода автомобиля Свободные колебания без затухания. Одномассовая модель Решение уравнения z = C 1 sin t + C 2 cos t : или z = zmax sin t Скорость колебаний находят дифференцированием по времени уравнения (2) ускорение колебаний – дифференцированием по времени уравнения (2) Аналогично, скорость нарастания ускорений 162
Колебания и плавность хода автомобиля Колебания с затуханием. Коэффициент затухания и логарифмический декремент Схема свободных затухающих колебаний одномассовой системы с одной степенью свободы 163
Колебания и плавность хода автомобиля Колебания с затуханием. Коэффициент затухания и логарифмический декремент После деления всех членов уравнения на m получают Учитывая что: , k - коэффициент сопротивления амортизатора, пропорциональный скорости h - коэффициент затухания Решение уравнения: - частота колебаний с учетом сопротивления амортизатора 164
Колебания и плавность хода автомобиля Колебания с затуханием. Коэффициент затухания и логарифмический декремент - декремент затухания - относительный коэффициент затухания колебаний подрессоренной массы (коэффициент апериодичности) 165
Колебания и плавность хода автомобиля Вынужденные колебания автомобиля а – амплитуда вынужденных колебаний р – частота вынужденных колебаний zmax – амплитуда собственных колебаний A – результирующая амплитуда Дифференциальное уравнение: Решение уравнения: тогда 166
Колебания и плавность хода автомобиля Вынужденные колебания автомобиля Результирующая амплитуда колебаний: при р ω, А ∞ - резонанс ; ; ; 167
Колебания и плавность хода автомобиля Упругая характеристика и жесткость подвески Упругая характеристика подвески представляет собой зависимость вертикальной нагрузки на колесо от деформации подвески, измеренной непосредственно над осью колеса. Fz – нормальная нагрузка – деформация подвески п – полный ход (полный прогиб) от – ход отбоя сж – ход сжатия Приведенная упругая характеристика подвески: 1 – нагружение; 2 – разгрузка 168
Колебания и плавность хода автомобиля Упругая характеристика и жесткость подвески fст – статический прогиб подвески fд – динамический прогиб подвески 1 – задняя подвеска автомобиля 2 – передняя подвеска автомобиля Gст1 – статическая нагрузка на переднее колесо Gст2 – статическая нагрузка на заднее колесо С 1 , С, О 1 – точки включения буферов при сжатии и отбое 169
Колебания и плавность хода автомобиля Упругая характеристика и жесткость подвески Кусочно-линейная упругая характеристика задней подвески грузового автомобиля Прогрессивная характеристика 170
Колебания и плавность хода автомобиля Приведенная жесткость подвески и шины Жесткость подвески Приведенная жесткость подвески и шин автомобиля 171
Колебания и плавность хода автомобиля Приведенная жесткость подвески и шины Наличие шин уменьшает жесткость подвески автомобиля на 10… 15% Схема определения приведенной жесткости независимой подвески 172
Колебания и плавность хода автомобиля Характеристика и коэффициент сопротивления амортизатора Математическое выражение характеристики k – коэффициент пропорциональности Fа – сила на штоке амортизатора; Vп – скорость относительного перемещения штока и цилиндра амортизатора kc , k 0 - коэффициент пропорциональности при сжатии и при отбое n – показатель степени (n = 1… 2) Vпо, Vпс – скорости, соответствующие моменту открытия клапанов (0, 3… 0, 52 м/с) Коэффициент сопротивления амортизатора: k ср = 0, 5 (kc+k 0) Гидравлический телескопический амортизатор двухстороннего действия Площади соответствуют работе трения в амортизаторе 173
Колебания и плавность хода автомобиля Расчетные схемы, применяемые при анализе плавности хода автомобиля Колебательная система двухосного автомобиля в продольной плоскости 174
Колебания и плавность хода автомобиля Расчетные схемы, применяемые при анализе плавности хода автомобиля Колебательная система двухосного автомобиля в поперечной плоскости 175
Скачать презентацию Колебания и плавность хода автомобиля Основные понятия
Часть 9 Плавность хода.ppt