Теория автомобиля. Селифонов В.В - 92 стр.

UptoLike

92
p
p
p
f
G
C =
;
к
к
к
f
G
C =
;
a
b
GG
pk
= ;
b
a
ff
pk
= ;
2
к
2
p
p
p
к
af
bG
aaf
bbG
C
=
=
;
2
2
pк
a
b
CC =
.
Где индексы
к и р соответствуют коле-
су и рессоре (упругому элементу)
Торсионная подвеска имеет особенностьу нее нет параметра b.
Т
т
= G
k
a
Î
G
k
= T
т
/а
f
к
= a sin φ или для малых углов f
к
= a φ, тогда
2
тт
к
к
к
а
1
Т
аа
T
f
G
C
ϕ
=
ϕ
==
;
2
тк
а
1
CC =
,
где индекс
т соответствует торсиону.
ВСЕГДА в расчетах необходимо приводить жесткость упругого элемента к колесу.
Упрощенная схема автомобиля массой
m
п
, имеющий передний и задний неподрессо-
ренные мосты
m
1н
и m
2н
. выглядит следующим образом.
(рис. Автомобиля на упругих элементах, мосты на упругих колесах см. рис. §10.3).
Число собственных частот колебаний системы равно числу степеней свободы.
m
п
имеет возможность колебаться в вертикальной плоскости (1
я
ст. свободы) и вра-
щаться вокруг поперечной оси (2
я
ст. свободы). Каждый из мостов имеет свою степень сво-
боды (вертикальное перемещение). Таким образом, система имеет 4 степени свободы и, со-
ответственно, 4 собственные частоты колебания автомобиля. Для ее решения необходима
система четырех дифференциальных уравнений.
В начале рассмотрим колебания только подрессоренной массы без учета демпфирова-
ния (без амортизаторов).
10.2. Свободные колебания массы на упругом элементе
Рассмотрим свободные (т.е.
после(!) возбуждающего толчка) колебания массы.
Сила, развиваемая упругим элементом, пропорциональна
его жесткости и прогибу:
zСF
упр
=
.
Сила инерции, действующая на массу, пропорциональна
ускорению:
zmF
a
&&
=
(точки над переменной означают произ-
водную
по времени).
В статическом состоянии имеем:
стст
zСF = (F
ст
чис-
ленно равна
mg).
Баланс сил имеет вид:
0)zz(СzCzm
стст
=
+
+
&&
или 0z
C
zm =
+
&&
.
Приведем уравнение к
каноническому виду (т.е. старшая производная должна быть
без коэффициентов)
:
f
р
G
k
G
р
f
k
b
а
z
z
ст
z
                                                    92
       Gp                      Gк                                Gk
Cp =         ;         Cк =       ;                                             Gр
        fp                     fк
          b                  a
Gk = G p ⋅ ;       fk = f p ⋅ ;
          a                  b
                       2
     Gp ⋅ b ⋅ b Gp ⋅ b                                                                        fр
Cк =           =         ;                     fk
     fp ⋅a⋅a     fк ⋅ a2
                b2
        Cк = C p 2 .                                                                 b
                a                                                       а
Где индексы к и р соответствуют коле-
су и рессоре (упругому элементу)

        Торсионная подвеска имеет особенность – у нее нет параметра b.
        Тт = Gk a Î Gk = Tт/а
        fк = a sin φ или для малых углов fк = a φ, тогда
                 Gк   Tт      Т    1             1
        Cк =        =        = т ⋅ 2 ; Cк = Cт ⋅ 2 ,
                 fк а ⋅ ϕ ⋅ а ϕ а               а
        где индекс т соответствует торсиону.

       ВСЕГДА в расчетах необходимо приводить жесткость упругого элемента к колесу.
       Упрощенная схема автомобиля массой mп, имеющий передний и задний неподрессо-
ренные мосты m1н и m2н. выглядит следующим образом.
       (рис. Автомобиля на упругих элементах, мосты на упругих колесах см. рис. §10.3).
       Число собственных частот колебаний системы равно числу степеней свободы.
       mп имеет возможность колебаться в вертикальной плоскости (1я ст. свободы) и вра-
щаться вокруг поперечной оси (2я ст. свободы). Каждый из мостов имеет свою степень сво-
боды (вертикальное перемещение). Таким образом, система имеет 4 степени свободы и, со-
ответственно, 4 собственные частоты колебания автомобиля. Для ее решения необходима
система четырех дифференциальных уравнений.
       В начале рассмотрим колебания только подрессоренной массы без учета демпфирова-
ния (без амортизаторов).

       10.2. Свободные колебания массы на упругом элементе

Рассмотрим свободные (т.е. после(!) возбуждающего толчка) колебания массы.
                                   Сила, развиваемая упругим элементом, пропорциональна
                            его жесткости и прогибу: Fупр = С ⋅ z .
   z
                         zст           Сила инерции, действующая на массу, пропорциональна
                                 ускорению: Fa = m ⋅ &z& (точки над переменной означают произ-
                         z       водную по времени).
                                       В статическом состоянии имеем: Fст = С ⋅ z ст (Fст чис-
                                 ленно равна mg).
        Баланс сил имеет вид:
                    m ⋅ &z& − C ⋅ z ст + С( z + z ст ) = 0 или        m ⋅ &z& + C ⋅ z = 0 .
       Приведем уравнение к каноническому виду (т.е. старшая производная должна быть
без коэффициентов):