Работа деталей передней подвески, углы установки передних колес

Учебный вопрос № 7

Работу деталей передней подвески изучим на примере гидравлического амортизатора а/м УРАЛ 4320. Рассмотрим в следующих режимах:

- плавный ход сжатия;

- резкий ход сжатия;

- плавный ход отдачи;

- резкий ход отдачи.

В исходном положении поршень занимает в рабочем цилиндре ориентировочно среднее положение (рис. 14). Пространство над поршнем и под ним заполнено рабочей жидкостью (наличие пузырьков воздуха здесь не допускается). Резервная полость наполнена жидкостью до определенного уровня, т.е. над уровнем жидкости в полости находится воздух. (СЛАЙД № 28)

Рис. 14. Исходное положение аммортизатора

При плавном ходе сжатия корпус амортизатора движется вверх, т.е. поршень перемещается в нижнюю часть рабочего цилиндра. Объем полости под поршнем уменьшается и в связи с этим давление жидкости увеличивается. При плавном сжатии движение деталей происходит медленно и давление жидкости под поршнем будет нарастать также медленно. Величины давления будет достаточно только для того, чтобы преодолеть усилие пружины перепускного клапана и открыть его, а клапан сжатия будет оставаться закрытым. В закрытом состоянии остаются и клапаны впускной и отдачи. Жидкость через отверстия, расположенные в поршне, по большему диаметру и щели, обрезанные прорезью клапана отдачи, будет перетекать из уменьшающейся подпоршневой полости в увеличивающуюся надпоршневую полость. (СЛАЙД № 29)

Часть жидкости, равная разности объемов полостей А и В, будет проходить через отверстия, расположенные в основании рабочего цилиндра по меньшему диаметру, и просачиваться через щели, образованные вырезами дроссельного диска клапана сжатия, в резервную полость амортизатора.

Поскольку при протекании (просачивании) жидкости из одной полости в две другие ей приходится преодолевать сопротивление сил трения о стенки отверстий малого диаметра (узких щелей) и резко изменять направление движения, что приводит еще в внутрислойному перемещению (трению между слоями жидкости), то совершенно очевидно, что амортизатор совершается работа трения. Таким образом, перемещение поршня относительно рабочего цилиндра, связанное с изменением положения балки моста относительно рамы (собственно с колебаниями) сопровождается совершением работы трения в амортизаторе, за счет этого и происходит преобразование энергии колебаний в тепло, которое рассеивается в атмосферу.

При резком ходе сжатия, например, при движении автомобиля с большей скоростью и наезде колеса на препятствие, имеющее крутые очертания, наступает, практически, мгновенное перемещение балки моста в верхнее положение, т.е. корпус амортизатора вместе с рабочим цилиндром также мгновенно перемещаются навстречу поршню. Вследствие отмеченного выше давления под поршнем нарастает резко и усилие от этого давление достигает такого значения, при котором открывается клапан сжатия и жидкость в этом случае будет перетекать в резервную полость через щели дроссельного диска. (СЛАЙД № 29)

Ход отдачи выбран основным режимом работы амортизатора не случайно. Это объясняется тем, что на данном режиме ударные нагрузки на детали амортизатора и, следовательно, их поломка исключается.

При плавном ходе отдачи корпус амортизатора вместе с балкой моста под действием сил упругости деформированной рессоры перемещается медленно вниз. В этом случае давление в надпоршневой полости вследствие уменьшения его объема нарастает, но не настолько, чтобы преодолеть усилие пружины клапана отдачи, поэтому жидкость вынуждена просачиваться через щели, образованные прорезями упомянутого выше клапана, из надпоршневой полости в подпоршневую. В подпоршневой полости вследствие ее увеличения и недостаточности количества жидкости в подпоршневой полости восполнить увеличивающийся объем подпоршневой полости в последней создается разряжение, под действием которого открывается впускной клапан и через его отверстия жидкость из резервной полости поступает в подпоршневую. (СЛАЙД № 30)

На этом режиме, как и на режимах работы амортизатора рассмотренных выше имеет место работа сил трения движущейся криволинейно жидкости о стенки отверстий (щелей) и трения между слоями самого рабочего тела (жидкости), т.е. происходит преобразование энергии колебаний в тепло.

При резком ходе отдачи открывается клапан отдачи вследствие быстрого нарастания давления в подпоршневой полости амортизатора. В остальном работа последнего аналогична его работе при плавном ходе отдачи. (СЛАЙД № 30)

Движение автомобиля в реальных дорожных условиях обусловлено действием ряда объективных факторов, негативно влияющих на устойчивость движения, как то наезды на препятствия, повороты, заносы, юзы и т.д, изменяющих заданную траекторию движения. Устойчивость движения автомобиля и легкость управления им при следовании по неровной извилистой дороге, во многом зависит от того, насколько стабильно управляемые колеса держат заданное направление движения машины.

Стабилизацией управляемых колес, называют способность управляемых колес возвращаться самостоятельно в положение прямолинейного движения после прекращения внешних воздействий. (СЛАЙД № 31)

Для обеспечения стабилизации управляемых колес оси шкворней наклонены в поперечной плоскости вовнутрь и в продольной плоскости наклонены назад (см. табл. 3).

Таблица 3. Установка управляемых колес (СЛАЙД № 31)

Параметры	Значения
Наклон шкворней, град: - поперечный - продольный Развал колес, град Схождение колес, мм	6º 2º 11' 1º 1-3

Различают силовую и скоростную стабилизацию управляемых колес.

Для реализации поступательного движения автомобиля с наименьшими потерями необходимо обеспечение чистого качения колес. Если управляемые колеса катятся в вертикальных плоскостях параллельных продольной оси автомобиля, то они испытывают наименьшее сопротивление качению, а следовательно и обуславливают минимальный расход топлива на преодоление этого сопротивления. Одновременно снижается износ шин, и исчезает влияние ряда других негативных явлений. Однако основным предназначением автомобиля в т.ч. и военного является перемещение грузов (боеприпасов, вооружения, личного состава) за счет того, что каждое управляемо колесо имеет как минимум 2 шарнирных соединения с балкой моста (ступица колеса и поворотный кулак), то при возникновении зазоров в этих шарнирах под воздействием нагрузки колеса «завалятся» вовнутрь (см. рис.15).

Рис. 15. Изменение установки колес под действием нагрузки. (СЛАЙД № 32)

Поэтому, изначально, конструктивно передние управляемые колеса устанавливаются с развалом (рис. 16). Развал достигается тем, что оси поворотных цапф наружными концами наклонены вниз за счет наклона присоединительных плоскостей поворотных кулаков к плоскостям крепления цапф.

Рис. 16. Развал передних ведущих колес (СЛАЙД № 32)

Вместе с тем колеса, установленные с развалом стремятся к движению по расходящимся траекториям. Для компенсации развала и обеспечения прямолинейного движения колес, их устанавливают со схождением (рис. 17). Схождение колес в горизонтальной плоскости обычно оценивают как разность расстояний В и А между колесами, измеряемых на высоте их оси между краями ободьев.

Рис. 17.Схождение управляемых колес (СЛАЙД № 32)

Схождение колес обычно регулируется изменением длины попереч­ной рулевой тяги и составляет от 2 до 12 мм в зависимости от угла развала.

Соблюдение заданных углов установки колес сказывает большое влияние на безопасность движения и износ шин.

Выводы по вопросу.

Дата добавления: 2014-01-11