Вертикальная упругая характеристика подвески ТМ

    Конструкции подвесок различаются по типам направляющих и гасящих устройств, упругих элементов. При расчётах измерителей плавности хода ТМ условно считают, что упругие и гасящие устройства установлены в плоскости колеса и создают вертикальные силы, приложенные к его центру. Такие устройства и их характеристики называются приведенными.

    На рисунке 10.1 показана принципиальная схема определения приведенной упругой характеристики подвески. Колёса моста ТМ устанавливаются на весовые устройства (ладометры). Нагрузка на кузов ТМ создаётся путём подтягивания с помощью тросов и лебёдки кузова вверх или вниз.

Сш

h1

Ср

2

3

h2

1

Рисунок 10.1 – Схема определения упругих характеристик подвески и шин:

1 – ладометр; 2 – устройство, подтягивающее кузов вверх; 3 – то же вниз

 

    При каждом положении кузова снимается показание ладометра, равное нормальной составляющей реакции дороги, и расстояние h ₁ между осью колеса и точкой кузова. Вследствие гистерезиса кривые нагружения и разгрузки не совпа-дают. За вертикальную упругую характеристику подвески принимается средняя линия между кривыми нагружения и разгрузки (рисунок 10.2). Вертикальная упругая характеристика подвески автомобиля выражает зависимость между вер-тикальной нагрузкой на подвеску F _П  и её деформацией S _П, измеренной над осью колеса.

SΣ

FП

SC

SC

2

1

Fст

2 Fтр

SО

SП

Fmax

Рисунок 10.2 – Вертикальная упругая характеристика подвески:

1 – линия нагрузки; 2 – линия разгрузки

 

    При построении этой характеристики за начало отсчёта принимается точка, соответствующая статической нагрузке.        

    На рисунке 10.2 приняты следующие обозначения: F _ст – статическая наг-рузка на подвеску; S _О и S_C – динамические ходы отбоя и сжатия; S _Σ – полный ход подвески; F _тр – сила сухого трения в подвеске; 

    Полный ход подвески S _Σ делят на ход отбоя S _О и ход сжатия S_C. Ход отбоя – это расстояние, на которое перемещается ось колеса при деформации подвески, от нижнего ограничителя до положения, соответствующего статической нагрузке. Ход сжатия – это расстояние, на которое перемещается ось колеса при деформации подвески, от верхнего ограничителя до положения, соответ-ствующего статической нагрузке.

    Жёсткость подвески С_П равна производной от нагрузки по деформации, т.е. С_П = dF _П / dS _П и определяется с учётом масштаба как тангенс угла наклона касательной к характеристике.

Если С_П = const, упругая характеристика является линейной, если жёсткость C _П  зависит от деформации – нелинейной.

 

 

Упругая характеристика шины

    Шина ТМ обладает упругостью в радиальном, боковом, тангенциальном и скручивающем направлениях. Соответствующие жёсткости шины зависят от её размеров и статической нагрузки. Для определения колебаний и плавности хода ТМ основное значение имеет радиальная жёсткость шины.

    О жёсткости шины судят по её упругой характеристике, которая представ-ляляет собой зависимость между вертикальной нагрузкой и радиальной деформа-цией (рисунок 10.3). Данная характеристика шины может быть найдена одновре-менно с характеристикой подвески путём измерения расстояния h ₂ (рисунок 10.1).

Sст

16

12

8

4

0

кН

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

м

Fш

Sш

Сш= 420

кН

м

Рисунок 10.3 Упругая характеристика шины 7,50 – 20

 

    При этом нормальная реакция, действующая на шину, равна показанию ладометра, а на подвеску – показанию ладометра за вычетом доли веса моста, приходящейся на рассматриваемое колесо.

    Кривые нагрузки и разгрузки шины не совпадают, образуя петлю гистерези-са. Потери на гистерезис, увеличивающие сопротивление качению и вызывающие нагрев, в современных шинах невелики. Чтобы найти радиальную жёсткость шины, следует провести среднюю линию между кривыми нагрузки и разгрузки. Жёсткость шины С_ш  равна тангенсу угла наклона касательной к средней линии, проведенной в точке, соответствующей статической нагрузке. Особенностью ши-ны как упругого элемента является то, что при малых нагрузках упругая харак-теристика шины нелинейна. При средних и больших нагрузках жёсткость шины меняется мало. Поэтому при расчётах можно заменять шину упругим элементом с линейной характеристикой.

    Жусткости подвесок находятся в пределах 20…60 кН/м, жесткость шин – 200…450 кН/м.