Fст, Fдин - статичний і динамічний прогин пружних елементів

Рис. 1. Пружна характеристика підвіски автомобіля.

 

Динамічний прогин пружних елементів приймають у залежності від статичного, враховуючи, що:

F_дин = (0, 5...0, 7)· F_ст – для легкових автомобілів;

F_дин = (0, 7...0, 9)· F_ст – для автобусів;

F_дин = (0, 8...1, 1)· F_ст – для вантажних автомобілів

Значення динамічного навантаження приймають виходячи з того що:

Z_дин = (2...3)· Z_ст – для автомобілів, які працюють в основному на дорогах із штучним покриттям;

Z_дин = (3...4)· Z_ст – для автомобілів, які працюють в основному на ґрунтових дорогах і в умовах бездоріжжя.

В випадку побудови характеристики пружних властивостей підвіски з додатковим гумовим пружним елементом враховують, що деформація гумового пружного елемента F_гум не повинна перевищувати половини його висоти h_гум, тобто F_гум 0, 5 h_гум. Визначаючи координати характерних точок характеристики пружних властивостей підвіски з подвійним пружним елементом, необхідно врахувати, що додатковий пружний елемент повинен вступати в роботу при (0, 6...0, 7) Z_ст.

При такій характеристиці підвіски забезпечуються необхідні показники плавності ходу.

Основні показники оцінки плавності ходу - частоти вільних коливань підресорених і непідресорених мас, швидкість, прискорення і змінюваність прискорення підресорених мас при коливаннях автомобіля.

Частоти вільних коливань підресорених мас, Гц:

, (1)

де - статичний прогин підвіски, м; Z_ст - статичне навантаження на підвіску даного моста, Н; С - жорсткість підвіски, Н∙ м^-1.

Плавність ходу вантажних автомобілів вважають задовільною, якщо частота вільних коливань підресорених мас W_н =1, 3...1, 7 Гц. При цьому статичний прогин підвіски становитиме 0, 08...0, 13 м (менше значення для задньої підвіски, більше для передньої).

Після встановлення статичного прогину визначається дійсна частота вільних коливань підресорених мас, зв`язаних з передньою і задньою підвісками. Найдені частоти називаються низькими.

Маси мостів автомобіля непідресорені здійснюють високочастотні вільні коливання, зумовлені жорсткістю покришок, Гц:

, (2)

де - сумарна жорсткість покришок даного моста, Н∙ м^-1;

m_M - маса моста, яка може бути прийнята рівною 0, 1 (передній міст) і 0, 15 (задній міст) маси завантаженого автомобіля, яка припадає на відповідні мости.

При відсутності даних про жорсткість покришок автомобіля орієнтовно можливо прийняти W_в =6...8, 5 Гц (менше значення - передня підвіска, більше - задня).

Крім вільних коливань, автомобіль здійснює і вимушені, які викликані нерівностями дороги. Вони мають частоту, Гц:

, (3)

де V_a - швидкість руху автомобіля, м/с;

S - довжина хвилі нерівностей, м, (на дорогах із твердим покриттям переважає довжина від 0, 5 до 5 м.)

Із цієї залежності слідує, що при швидкостях руху від 0 до 17 м/с (60 км/год.) частота вимушених коливань може досягати 3, 4 Гц при S =5 м і 34 Гц при S =0, 5 м. Таким чином, в цьому інтервалі швидкостей руху можлива поява резонансних коливань як підресорених мас (низькочастотний резонанс), так і непідресорених (високочастотний резонанс).

Резонансних коливань можливо уникнути відповідним підбиранням пружних властивостей підвіски.