Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) автомобиля

АЧХ - эта графическая зависимость между частотой вынужденных колебаний () с одной стороны и амплитудами (), скоростями (), ускорениями колебаний корпуса машины с другой стороны при различных скоростях движения.

АЧХ могут быть получены расчетными путем на основе решения уравнений колебаний корпуса или экспериментально.

Вид АЧХ показан на рис.3.

Рис. 3

АЧХ строят для одной трассы. Из графиков АЧХ следует, что каждая кривая имеет свой максимум, соответствующий резонансу.

Максимум получается при резонансной скорости, которая тем выше, чем больше длина волны неровностей и определяется по формуле:

(16)

где - резонансная скорость, м/с

- длина волны неровности, м

- частота колебаний, при этом частота собственных () и вынужденных () колебаний равны, т.е. =.

Если провести огибающую кривую через резонансные точки АЧХ получим кривую называемую кривой интенсивности колебаний. Кривая интенсивности колебаний отличается от амплитудно-частотной характеристики (АЧХ), тем, что каждая ее точка соответствует резонансной скорости () при различных длинах волн неровностей, тогда как точки АЧХ соответствуют одной и той же длине неровности дороги, лишь одна из точек - резонансная.

Кривая интенсивности колебаний в свою очередь, имеет свой максимум (, ), соответствующий некоторой экстремальной скорости (), определяемой по формуле:

(17)

где - база автомобиля, м;

- угловая скорость продольно-угловых колебаний;

- число (3,14).

Желательно, чтобы экстремальная скорость находилась за пределами рабочего диапазона скоростей движения автомобиля, лучше - при малых скоростях, что соответствует низким частотам собственных колебаний.

АЧХ служат основной для расчета систем подрессоривания, т.к. они позволяют объективно оценить влияние параметров колебательной системы на параметры колебаний автомобиля.

АЧХ позволяют оценить возможности нежелательных перемещений и ускорений, возникающих при определенных сочетаниях скоростей движения и длин волн неровностей дороги. А величины перемещений, скоростей и ускорений подрессоренных () и неподрессоренных () масс зависят от параметров автомобиля, системы подрессоривания. Так, например:

- снижение жесткости подвески () улучшает плавность хода, но неблагоприятно влияет на перемещение неподрессоренных () масс в области высокочастотного резонанса, что может ухудшить устойчивость и управляемость автомобиля;

- уменьшение подрессоренных масс () ухудшает плавность хода, а уменьшение неподрессоренных масс (), наоборот улучшает плавность хода;

- снижение жесткости шин улучшает плавность хода и т.д.

Одним из условий нормальной плавности хода является недопущение таких амплитуд, при которых происходил бы удар в ограничитель подвески т.е. пробой подвески. Для проверки соблюдения этого условия интенсивность колебаний сравнивают с поглащающей способностью подвески (), которой называют предельную амплитуду колебаний, при которой подвеска не пробивается. Для 2-х осных автомобилей поглощающая способность подвески () при вертикальных колебаниях примерно равна рабочему ходу колеса ()>.

Поглощающая способность подвески не зависит от скорости движения, а поэтому на графике в координатах изобразится горизонтальной прямой.

График, на котором кроме кривой интенсивности колебаний (к. и. к.) дается и поглощающая способность подвески (п.с.п.), называется динамической характеристикой подвески (рис.4).

Заштрихованный участок характеристики определяет зону пробоя подвески. В интервале скоростей движения автомобиля при данной высоте неровности может сопровождаться частыми пробоями подвески.

В этих условиях возможен отрыв крайних колес от дороги. Источниками вертикальных ускорений () воздействующими на корпус автомобиля служат вынужденные колебания корпуса, основными из которых являются тряска и пробой.

Тряска - это высокочастотные не гармонические колебания, возникающие при воздействии на колеса мелких неровностей дороги.

Рис.4.

Величина ускорений при тряске . Отрицательное влияние этих ускорений на людей и механизмы определяются их большой частотой и непрерывностью.

Пробой - это колебание с ускорением . Величины ускорений при тряске и пробое и их распределение подлине корпуса расчетному определению не поддаются и могут быть найдены только экспериментально.

ЛЕКЦИЯ 25

Дата добавления: 2014-01-04