ЛЕКЦИЯ 24. Вынужденные колебания

Вынужденные колебания

При движении на автомобиль через его колеса действуют переменные по величине силы со стороны поверхности дороги.

Колебания автомобиля под действием переменных сил называются вынужденными.

Источниками возникновения вынужденных колебаний являются:

- взаимодействие колес с неровностями дороги (основной источник);

- геометрическая и силовая неоднородность шин;

- неравномерность вращения шин.

Неровности дороги характеризуются формой, размерами и характером чередования. Форма неровности может быть любой: синусоидальной, параболической, прямоугольной и т.д.

Размеры неровностей определяются их длиной и высотой.

По характеру чередования неровности бывают: единичные, периодически чередующиеся и случайный микропрофиль.

Высота и профиль неровностей определяют величину (амплитуду) импульсов колебаний, причем каждая неровность передает на автомобиль не один, а серию импульсов, воздействующих последовательно на каждое колесо. следовательно, в зависимости от расстановки осей по базе в одних и тех же условиях эти импульсы могут для одного автомобиля усиливать колебательный процесс, для других - ослаблять его.

Характер вынужденных колебаний зависит также от скорости движения автомобиля, так как от скорости проезда неровностей зависит частота импульсов, воздействующих на колеса.

Наиболее сложным для исследования вынужденных колебаний является случай движения по случайному микро профилю, так как случайное изменение высоты неровности по длине пути может быть охарактеризовано лишь статистически.

Оценить показатели плавности хода на дороге со случайным характером изменения микропрофиля довольно сложно.

С другой стороны, любые неровности дороги можно представить себе как совокупность чередующихся выступов и впадин, имеющих различные значения по высоте (глубине) и длине.

Рис.5.

Следовательно, любую дорогу в первом приближении можно считать имеющий синусоидальный профиль с различными значениями высоты (q) и длины волны (l) неровности (рис.5).

Наиболее близкий к синусоидальному имеют профиль наезженные грунтовые дороги. Высота неровности на этих дорогах колеблется в пределах 20...200 мм, длина волны неровности - 0,5...13,0 м.

Наиболее распространены неровности высотой около 50 мм и длиной волны 4,0 м.

Для теоретического исследования вынужденных колебаний и для проведения сравнительных испытаний на плавность хода неровности дороги принимают синусоидального профиля с интервалом высоты (q = 50; 100; 150 и 200 м).

Длина волны неровности (l) может выбираться в зависимости от скорости движения автомобиля. В этом случае частоты вынужденных вертикальных колебаний, вызываемые импульсами от неровностей дороги, равны

(11)

где V - скорость движения автомобиля.

При совпадении частот вынужденных и собственных колебаний возникает явление резонанса. При этом амплитуды колебаний можно определить длину волны неровности, вызывающую резонанс при данной скорости движения, а также резонансную скорость движения на дороге с данной длиной волны

(12)

(13)

где - частота вынужденных вертикальных колебаний.

Дата добавления: 2014-01-13