Амортизатор

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 11 Апреля 2012 в 07:49, реферат

Краткое описание

Устройство, гасящее колебание в подвеске и называемое амортизатором, совместно с трением в подвеске создаёт силы сопротивления колебаниям автомобиля и переводит механическую энергию колебаний в тепловую. На автомобилях широко применяются гидравлические амортизаторы двухстороннего действия: рычажные и телескопические.

Содержимое работы - 1 файл

Документ Microsoft Word.doc

— 1.08 Мб (Скачать файл)


2.5.Расчет амортизаторов.

2.5.1.Расчет амортизаторов и быстрота затухания колебаний,

Устройство, гасящее колебание в подвеске и называемое амортизатором, совместно с трением в подвеске создаёт силы сопротивления колебаниям автомобиля и переводит механическую энергию колебаний в тепловую. На автомобилях широко применяются гидравлические амортизаторы двухстороннего действия: рычажные и телескопические. Телескопические амортизаторы легче рычажных, имеют более развитую поверхность охлаждения, работают при меньших давлениях (2,5 – 5,0 МПа), технологичнее в производстве. В силу указанных преимуществ они получили широкое распространение на отечественных и зарубежных автомобилях. Основные параметры и размеры телескопических амортизаторов стандартизированы (ГОСТ 11728 – 76).

Б
ыстрота затухания колебаний при работе упругих элементов подвески достигается созданием достаточно большой силы Рс сопротивления колебаниям. Эта сила создается межлистовым трением рессор, трением в шарнирах подвески и в основном сопротивлением амортизаторов. В первом приближении силу Рс можно считать пропорциональной скорости V колебаний кузова относительно колеса:

 

Где Кэ – эквивалентный коэфициент, оценивающий сопротивление подвески колебаний и в основном зависящий от коэфициента Ка сопротивления амортизатора.

В
теории автомобиля оценку затухания колебаний производят по относительному коэффициенту затухания:

 

Где с=Ро/f - жёсткость подвески, Н/см;

М=Рр/g - подрессорная масса , приходящаяся на колесо (нагрузка на упругий элемент), кг.

У современных автомобилей колебания кузова происходят с затуханием, соответствующим =0,150,35; =0,2. Для сохранения заданной степени затухания колебаний в подвеске с уменьшением её жёсткости сопротивление амортизаторов также следует уменьшать.

П
реобразуя уравнение (2.16) ,получим формулу для нахождения эквивалентного ко­эфициента:


 

Где Рр – вес подрессорной части, приходящейся на колесо в статическом положении, Н;

fст - статический прогиб подвески, см.

При заданном эквивалентном коэффициенте сопротивления колебаниям Кэ коэфициент Ка сопротивления амортизатора зависит от его типа и расположения относительно колеса.

2.5.2.Характеристика амортизатора и определение его геометрических параметров.

Характеристика амортизатора называется зависимость его силы сопротивления от скорости движения поршня относительно цилиндра. Она изображается графически в координатах Ра – Vn .Несимметричная характеристика амортизатора с разгрузочными клапанами показана на рис.

 

У
силия в амортизаторе Ра определяются для телескопического амортизатора, установленного под углом:

Зависимость силы на штоке амортизатора от скорости относительно перемещения штока и цилиндра рассчитывается в общем случае по формулам:

а
) На начальном участке:

Где РN – сила на штоке амортизатора на начальном участке, Н;

Vn - скороость поршня, см/с;

Кан –коэффициент сопротивления амортизатора на начальном участке до открытия клапана, Н с/см;

n – показатель степени, принимаемый при инженерных расчётах n=1.

б
) на клапанном участке:

Где Рн – сила сопротивления амортизатора в момент открытия клапана, Н;

Кан- коэфициент сопротивления амортизатора на клапанном участке, Н с/см ;


 

Рис2.5.

 

Vn –критическая скорость поршня , соответствующая открытию клапана, Vn=2030 см/с; Vn=30 см/с.

Скорость поршня принимается в расчётах равной 50-60 см/с. При значительной скорости колебаний на ходе сжатия и

Передняя подвеска автомобиля ГАЗ-53А (L=1450 мм)

отбоя открываются разгрузочные клапаны (т. 1 и 2 характеристики амортизатора).

Д
ля двухстороннего амортизатора:

Г
де  - угол наклона амортизатора, =40;




 

Н
аходим силу сопротивления амортизатора в момент открытия клапанов (Vn=30 м/с и n=1,0):

П


ринимаем:

Д

алее найдём Рсжк и Ротбк по формулам:

П



ри выборе основных размеров амортизатора пользуются расчётной мощностью Nрасч, соответствующей скорости поршня амортизатора Vn=2030 см/с, причём последняя цифра характеризует весьма напряжённый режим. Мощность, поглощаемую амортизатором, можно подсчитать по формуле:

З
ная расчётную мощность амортизатора, можно рассчитать работу L,поглощенную амортизатором за время  = 1 час и перешедшую в тепло:

L=Nрасч  , Н м (2.26)

L=81.9*3600=294840Нм

И
з уравнения теплопередачи, ограничивая температуру жидкости внутри амортизатора, можно представить его основные размеры (рис2.):

Где  - коэффициент теплопередачи, равный 200 кДж/м r кал, (5070 ккал/м r с);

F – поверхность наружных стенок амортизатора, м;

tmax - максимальная допустимая температура наружных стенок амортизатора при работе в течение часа, равная 100С;

tо – температура окружающей среды (берётся обычно to=20C).

Д
ля телескопического амортизатора площадь наружных стенок амортизатора:

Где Д – наружный диаметр цилиндра;

l - длина резервуара , которая обычно определяется по конструктивным соображениям.

Д
иаметр рабочего цилиндра амортизатора определяется по формуле:

Где Рам-давление в амортизаторе , равное ( 2,5-5,0 )*10 Па ;

F
вн - площадь по внутреннему диаметру стенки амортизатора , равная:

F
ш - площадь в сечении по штоку, равная:

dц и dш -диаметр цилиндра и штока, dш=0,5dц ,м;

В
результате преобразований и вычислений найдем:



 

В
результате преобразований получим:


 

Наружный диаметр амортизаторов:

Г
де  - толщина стенки, равная 2,55 мм.

К
онструктивную длину амортизатора найдем по формуле:

Х

од поршня:

 

Амортизатор и его основные параметры.

Р
ис 2.6.

Расчет амортизатора на прочность.

З
апас прочности по напряжениям изгиба: s==1600,0 Мпа; max=700 Мпа

З
апас прочности по напряжениям кручения: s==700 Мпа; max=50 Мпа.

О
бщий запас прочности:

Полученный общий запас прочности позволяет сделать следующий вывод:

        общий запас прочности n>2.0, будет обеспечена прочность амортизатора.

Список литературы

  1. Автомобиль (учебник водителя третьего класса). Калисский В. С., Манзон А. И. и др.- М.: Транспорт, 1970.- 384с.
  2. Автотранспортные средства: Методические указания к выполнению курсового проекта.- Вологда: ВПИ, 1986, 36с.
  3. Цимбалин В.Б., Успенский И.Н. Атлас конструкций. Шасси автомобиля - Москва: «Машиностроение», 1977, 106с.
  4. Баринов А. А. Элементы расчета агрегатов автомобиля: Учебное пособие.- Вологда: ВоПИ, 1994.- 132с.
  5. Краткий автомобильный справочник.- 10-е изд., перераб. и доп.- М.: Транспорт, 1984.- 220с.
  6. Осепчугов В. В., Фрумкин А. К. Автомобили: Анализ конструкций элементов расчета. - М.: Машиностроение, 1989.- 304с.
  7. Теория эксплуатационных свойств АТС. Тягово-скоростные свойства. Методические указания к практическим занятиям для студентов специальности 150200.- Вологда: ВоГТУ.- 2000.- 46с.

 



Информация о работе Амортизатор