ЛЕКЦИЯ 26. 2.3. Характеристика амортизатора

2.3. Характеристика амортизатора

Чтобы уменьшить энергию колебательного движения, автомобили оборудуются специальными устройствами, рассеивающими эту энергию и тем обеспечивающими быстрое затухание колебаний - амортизаторами.

Применяемые ныне гидравлические амортизаторы расходуют энергию на перетекание вязкой жидкости из одного объема в другой при значительном сопротивлении (через малые зазоры или калиброванные отверстия). Работа трения в конечном счете преобразуется в тепло и рассеивается.

При ходе сжатия сопротивление амортизатора и упругого элемента подвески складываются. Происходит как бы увеличение жесткости подвески. Если же сопротивление амортизатора велико, то при кратковременных импульсах сравнительно небольшой силы (движение с большими скоростями на дороге с мелкими неровностями) рессора не будет успевать деформироваться, а поэтому импульсы будут передаваться корпусу, вследствие чего возникает явление тряски - неупорядоченные колебания сравнительно высокой частоты.

При ходе отбоя усилия от рессоры и амортизатора направлены противоположно. Сопротивление амортизатора должно быть меньше усилия рессоры7 В противном случае колесо перестанет возвращаться в первоначальное положение или, как говорят, "зависнет". Нормальная работа подвески нарушится. В применяемых амортизаторах двухстороннего действия сопротивление при ходе сжатия делается значительно меньшим, чем при отбое, чтобы избежать тряски.

Характеристика такого амортизатора, выражающая графическую зависимость между силой (), приложенной к поршню и скоростью () перемещения поршня приведена на рис.14.

Характеристика - не линейная и имеет гистерезисную петлю. Зависимость между () силой и скоростью () определяется по формуле:

, (30)

где: - коэффициент сопротивления амортизатора (кг сек/см);

- коэффициент сопротивления амортизатора при сжатии

0,12…0,25 н с/м (1,2…2,4 кг сек/см)

коэффициент сопротивления амортизатора при отдаче.

0,12…0,25 н с/м (1,2…2,4 кг сек/см)

приведенный (средний) коэффициент сопротивления амортизатора, определяемый по формуле

- скорость перемещения поршня, м/с;

i - показатель степени. В расчетах показатель степени " i " обычно принимают равным 1,0.

Для учета воздействия амортизатора на колебания корпуса автомобиля приводят амортизатор к расчетной схеме.

Приведенная характеристика при i = 1,0 выражается формулой

(31)

где - приведенный коэффициент сопротивления амортизатора;

- скорость вертикального перемещения корпуса автомобиля.

Рис.14

Характеристика ассиметрична (рис.15). Сопротивление сжатия в 2...4 раза меньше сопротивления отдачи.

Рис.15

2.4. Подвески с нелинейными и регулируемыми характеристиками

При рассмотрении плавности хода автомобиля основным допущением была линейность характеристики подвески

где - жесткость подвески;

- ход колеса;

- нормальная реакция дороги на колесо.

У таких подвесок существенный недостаток: обеспечивают необходимую плавность хода автомобиля только при одной какой-то массе подрессоренной части.

В действительных условиях эксплуатации подрессоренная масса () у многих автомобилей может резко колебаться. А частота собственных колебаний зависит от подрессоренной массы ().

С уменьшением при этой же жесткости () подвески, собственные частоты () растут.

Поэтому, чтобы с изменением подрессоренной массы () оценочные параметры плавности хода, к которым относятся:

- поглощающая способность подвески;

- критическая скорость по пробою подвески;

- число пробоев на единицу пути;

- эффективность гашения колебаний корпуса;

- распределение вертикальных ускорений по длине корпуса их максимальное значение в отдельных точках, оставались на приемлемом уровне необходимо менять жесткость подвески.

Подвески с регулируемой (переменной) жесткостью называются нелинейными (). У таких подвесок с изменением нагрузки в нужном направлении меняется жесткость () упругих элементов подвески, в результате чего ускорения () и частоты () остаются постоянными. Такое свойство называется изохронностью. Изохронность подвесок достигается:

- автоматическим изменением длины рессоры (за счет скользящей опоры: ЗИЛ-131, МАЗ-200). Чем больше масса автомобиля (), тем короче рессора, тем больше ее жесткость ();

- автоматическим изменением числа участвующих в работе листов (за счет их разной кривизны). Чем больше вес автомобиля, тем больше жесткость рессоры;

- применением корректирующих пружин (ЛАЗ-695, ЛАЗ-697) и подрессорников (ГАЗ-53, ЗИЛ-131);

- внедрением пневматических и гидропневматических подвесок, в которых упругие свойства газа или жидкости используются для поглощения энергии импульсов, воздействующих на колеса;

- внедрением регулируемых подвесок. Возможности подвесок с нелинейными характеристиками ограничены в силу широкого диапазона нагрузок, скоростей движения и дорожных условий, в которых приходится работать автомобилю.

Поэтому в последнее время все более пристальное внимание уделяется созданию подвесок с регулируемыми характеристиками. Регулирование подвесок позволяет изменять жесткость (), статический () и рабочий () ход колеса, дорожный просвет вплоть до полного его устранения (посадка днищем корпуса на грунт) или посадка на жесткие упоры).

Регулирование подвески может быть принудительным или автоматическим. Желательно сочетать оба эти способа так, чтобы с изменением нагрузки жесткость менялась автоматически, и в то же время водитель имел возможность изменять дорожный просвет, перераспределять нагрузки между колесами. В этом отношении весьма перспективными являются пневматические, гидравлические и пневмогидравлические подвески.

Дата добавления: 2014-01-13