Теория автомобиля. Селифонов В.В - 95 стр.

UptoLike

95
0zC)ab(z)a(
L
m
z)ba(
L
m
azCbzCz
L
m
z
L
am
z
L
m
z
L
bam
22пр2
2
y
2
п
1
2
y
п
22пр22пр2
2
yп
2
2
n
1
2
yп
1
п
=+ρ++ρ
+=
ρ
ρ
+
&&&&
&&&&&&&&
Приведем систему к каноническому виду:
()
()
=
ρ+
ρ+
ρ
+
=
ρ+
+
ρ+
ρ
+
0z
ma
LС
z
a
ba
z
0z
mb
LС
z
b
ba
z
2
п
2
y
2
2
2пр
1
2
y
2
2
y
2
1
п
2
y
2
2
1пр
2
2
y
2
2
y
1
&&&&
&&&&
Введем обозначения:
() ()
2
2
п
2
y
2
2
2пр
2
1
п
2
y
2
2
1пр
2
2
y
2
2
y
1
2
y
2
2
y
ma
LС
;
mb
LС
;
a
ba
;
b
ba
ω=
ρ+
ω=
ρ+
η=
ρ+
ρ
η=
ρ+
ρ
;
Тогда система примет вид:
=ωη+
=ω+η+
0zzz
0zzz
2
2
2122
1
2
1211
&&&&
&&&&
мат. модель колебания массы на двух упругих элементах без
амортизаторов
Система является «связанной», т.к. в каждое из уравнений входят два ускорения по
z
1
и
z
2
. Это проявляется в том, что колебания передней и задней части автомобиля представляет
собой сумму двух синусоидальных колебаний с различными амплитудами и частотами, зави-
сящими от параметров обеих подвесок.
После решения получим
низкую и высокую собственные частоты системы:
()()
ωωηη+ωωω+ω
ηη
=
2
2
2
121
2
2
2
2
1
2
2
2
1
21
в,н
4
)1(2
1
m .
Если
21
ηη
= 0, то
1в2н
;
ω
=
ω
=
гармонические колебания точки В и А
соответственно. Чем больше
21
ηη , тем больше взаимное влияние подвесок.
21
η
η = 0, ес-
ли
2
у
ba ρ= .
Вводят
коэффициент распределения подрессоренных масс
ba
2
у
у
ρ
=ε
.
Для большинства полностью груженых автомобилей (легковых и грузовых)
2
у
ототличаетсяba ρ не более
±
20 %.
Если ε
у
=0,8…1,2, то собственные частоты подвесок (в данном случае равные парци-
альным
*
) можно найти следующим образом
2п
2пр
2
2
1п
1пр
2
1
m
С
;
m
С
ωω
.
*
Парциальная частотаэто частота колебаний сложной системы, если все степе-
ни свободы, кроме одной, устранены.
                                                              95

          mп ⋅ a ⋅ b          mп ⋅ ρ 2y          mn ⋅ a 2           mп ⋅ ρ 2y
        −            ⋅ &z&1 +           ⋅ &z&1 −           ⋅ &z&2 −           ⋅ &z&2 = C пр 2 ⋅ z 2 ⋅ b + C пр 2 ⋅ z 2 ⋅ a
              L                     L              L                   L
        mп                            m
           ⋅ ( a ⋅ b − ρ 2y ) ⋅ &z&1 + п ⋅ ( a 2 + ρ 2y ) ⋅ &z&2 − ( b + a ) ⋅ C пр 2 ⋅ z 2 = 0
         L                             L
Приведем систему к каноническому виду:
              a ⋅ b − ρ 2y            С пр1 ⋅ L2
        &z&1 + 2            ⋅ &z&2 + 2                ⋅ z1 = 0
               b    + ρ 2
                         y           b  +( ρ  2
                                              y  ⋅ m п)
        
               a ⋅ b − ρ 2y           С пр 2 ⋅ L2
        &z&2 + a 2 + ρ 2 ⋅ &z&1 − a 2 + ρ 2 ⋅ m ⋅ z 2 = 0
                                         (            )
                        y                    y      п
Введем обозначения:
        a ⋅ b − ρ 2y               a ⋅ b − ρ 2y                    С пр1 ⋅ L2                                     С пр 2 ⋅ L2
                          = η1 ;                    = η2 ;                                       =   ω12 ;                                  = ω22 ;
           2
           b +     ρ 2y              2
                                   a +       ρ 2y             (b   2
                                                                       +   ρ 2y   )⋅ m   п                   (a   2
                                                                                                                      +   ρ 2y   )⋅ m   п
Тогда система примет вид:
&z&1 + η1 ⋅ &z&2 + ω12 ⋅ z1 = 0
                                  – мат. модель колебания массы на двух упругих элементах без
 &z&2 + η2 ⋅ &z&1 − ω22 ⋅ z2 = 0
амортизаторов
        Система является «связанной», т.к. в каждое из уравнений входят два ускорения по z1
и z2. Это проявляется в том, что колебания передней и задней части автомобиля представляет
собой сумму двух синусоидальных колебаний с различными амплитудами и частотами, зави-
сящими от параметров обеих подвесок.
        После решения получим низкую и высокую собственные частоты системы:

        Ω н ,в =
                         1
                                        1    2  (  1   2      ) (
                                      ω2 + ω2 m ω2 − ω2 2 + 4 ⋅ η ⋅ η ⋅ ω2 ⋅ ω2  .
                2 ⋅ ( 1 − η1 ⋅ η2 ) 
                                                                  1   2   1    2        )
                                                                                 
      Если η1 ⋅ η2 = 0, то Ω н = ω2 ; Ω в = ω1 – гармонические колебания точки В и А
соответственно. Чем больше η1 ⋅ η2 , тем больше взаимное влияние подвесок. η1 ⋅ η 2 = 0, ес-
               2
ли a ⋅ b = ρ у .
                                                                                                                  ρ 2у
       Вводят коэффициент распределения подрессоренных масс ε у =                                                          .
                                                                                                                  a ⋅b
       Для большинства полностью груженых автомобилей (легковых и грузовых)
a ⋅ b отличается от ρ 2у не более ± 20 %.
      Если εу =0,8…1,2, то собственные частоты подвесок (в данном случае равные парци-
альным*) можно найти следующим образом
                                                      С пр1                   С пр 2
                                              ω12 ≈           ; ω22 ≈                        .
                                                      mп 1                        mп 2
       *
       Парциальная частота – это частота колебаний сложной системы, если все степе-
ни свободы, кроме одной, устранены.