Свободные колебания с учетом затухания

Предыдущая 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 313233 34 Следующая

Рассмотрим колебания автомобиля, у которого выполняется равенство , с учетом затухания, вызываемого гасящим устройством подвески. Гасящими свойствами шин будем пренебрегать. Колебательная система в этом случае может быть представлена, как показано на рис. 63.

Рис. 64. Колебание с учетом затухания

Силы сопротивления, вызывающие затухание колебаний, различны по своей природе. Сюда относятся сопротивления амортизаторов, межлистовое трение в рессорах, трение во втулках, шарнирах и др.

Силы сопротивления амортизаторов можно в первом приближении считать пропорциональными скорости перемещения ( ) подрессоренных частей относительно неподрессоренных. Такое же допущение может быть принято и в том случае, когда гашение колебаний обеспечивается частично амортизаторами, частично межлистовым трением в рессорах или сочетанием сопротивления амортизаторов и трения в шарнирах рычагов подвески.

Принимая это во внимание, можно уравнения движения подрессоренных и

неподрессоренных масс записать так:

; (216)

; (217)

где K_i – коэффициенты сопротивления амортизаторов.

Отношения и называют парциальными коэффициентами затухания подвески.Тогда, принимая во внимание обозначения, введенные ранее для парциальных частот, можно записать:

; (218)

; (219)

Как видно из формул (218) и (219), колебания подрессоренных и неподрессоренных частей оказываются взаимосвязанными. Однако, как было показано в предыдущем параграфе, во многих случаях можно считать, что колебания, как подрессоренных, так и неподрессоренных частей происходят с частотами, близкими к парциальным, т.е. считать равными нулю ξ_i в равенстве (218) и Z_i в равенстве (219). Тогда из этих равенств получим:

(220) , (221)

где Z₀_i и ξ₀_i- начальные отклонения подрессоренных и неподрессоренных масс;

– частота колебаний подрессоренных массс учетом затухания;

– частота колебаний неподрессоренных масс с учетом затухания;

φ₀_i и φ_ki – фазовые углы колебаний подрессоренной и неподрессоренной масс.

Множители и указывают на то, что колебания являются затухающими. Проследим, как убывают размахи колебаний подрессоренных масс в результате действия гасящего устройства подвески. Пользуясь уравнением (221), найдем, как изменяются отклонения через промежутки времени, равные периоду колебаний подрессоренных масс T₀= 2π/ω₀:

при t = 0 Z_i₀ = Z_0isin φ_0i; при t = T₀ ; при t = nT₀ .

Очевидно, что отношение двух любых соседних отклонений будет равно:

; (222)

Из формулы видно, что колебания убывают по геометрической прогрессии, и основной величиной, характеризующей величину знаменателя этой прогрессии, а, следовательно, и интенсивность затухания, является отношение .Это отношение называют относительным коэффициентом сопротивления подвески или коэффициентом апериодичности.

Таким же образом может быть найден относительный коэффициент сопротивления подвески неподрессоренных масс .Для современных автомобилей с хорошими амортизаторами ψ_i = 0,15…0,25; ψ_ki = 0,25…0,45.

При таких значениях ψ_i и ψ_ki затухание колебаний происходит достаточно быстро. Если, например, взять ψ_i = 0,2, то р = 3,56, т.е. после двух колебаний амплитуда колебаний уменьшается в 3,56² = 13 раз.

Частота колебаний с учетом затухания, равная , меньше парциальной частоты . Уменьшение частоты по сравнению с тем значительнее, чем больше коэффициент затухания подвески h₀_i. При значениях относительных коэффициентов сопротивления подвески, характерных для современных автомобилей, это уменьшение невелико и им можно пренебрегать. Например, при ψ = 0,2 .

Глава 9 ПРОХОДИМОСТЬ АВТОМОБИЛЯ

Основные положения

Под проходимостью понимается эксплуатационное свойство ТС, определяющее его способность двигаться в тяжелых дорожных условиях, в том числе, по грунтам с повышенным сопротивлением движению и малым коэффициентом сцепления и преодолевать естественные и искусственные препятствия без вспомогательных средств.

Проходимость ТС комплексное свойство, характеризующее его подвижность и экономичность. Потеря проходимости может быть полной или частичной. Полной потерей проходимости является застревание – прекращение движения. Возможность движения по проходимости выражается неравенством

Рт ³ å Р_j

Частичная потеря проходимости связана со снижением скорости движения, т. е. уменьшением производительности, а также с ростом расхода топлива.

Проходимостью должны обладать автомобили всех марок и типов, но в зависимости от назначения в разной степени. По уровню проходимости АТС подразделяются на автомобили дорожной (обычной) проходимости и высокой. Конструктивным признаком проходимости является «колесная формула», показывающая количество всего колес и количество ведущих колес на автомобиле напр. 4 х 2.

К АТС дорожной проходимости относятся автомобили, предназначенные преимущественно для использования на дорогах с твердым покрытием. Это неполно приводные АТС с шинами с дорожным или универсальным рисунком протектора. В таких автомобилях используются также простые, не блокируемые дифференциалы. АТС высокой проходимости создаются специально для работы в условиях бездорожья. Они должны преодолевать встречающиеся на пути препятствия – канавы, уступы, подъемы, водные преграды и т. п..

Такие автомобили отличаются своеобразной компоновочной схемой, полноприводностью, наличием в трансмиссии блокируемых дифференциалов, применением шин специальной конструкции (размеры, рисунок протектора, регулируемое давление).

Иногда вторую группу АТС разделяют на автомобили повышенной проходимости и специальные по проходимости автомобили. Автомобили повышенной проходимости предназначены для использования на дорогах как с твердым покрытием, так и по бездорожью. Как правили, такие автомобили создаются на базе обычных автомобилей, а повышение проходимости обеспечивается приводом на все колеса, установкой раздаточной коробки с демультипликатором, применением тороидных шин с грунтозацепами и регулируемым давлением, наличием блокируемых дифференциалов и т. п. Специальные по проходимости автомобили создаются специально для работы в определенных условиях: на Крайнем Севере, заболоченной или песчаной местности и др. Такие автомобили имеют специальную компоновку, выдвижные катки для преодоления канав, очень часто они являются плавающими и имеют специальный движитель и т. п.

АТС может потерять подвижность вследствие недостаточной силы тяги по сцеплению, задевания выступающими частями на неровности, опасности опрокидывания или невозможности преодоления подъема по условиям недостаточной тяговой силы, невозможности преодоления поверхности из-за слабой несущей способности. В соответствии с этим различают профильную и опорно-сцепную проходимость. Профильная проходимость характеризует возможность преодолевать неровности и препятствия на пути.

Опорно-сцепная проходимость определяет возможность движения по участкам с низким коэффициентом сцепления и по деформируемым грунтам со слабой несущей способностью. Однако на труднопроходимых участках маршрутов встречаются те и другие виды участков.

Предыдущая 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 313233 34 Следующая

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: