Автомобильдің жүрісінің жайлылығын зерттеу
Лабораториялық жұмыстың мақсаты – студенттердің автомобильдің амплитудалық – жиіліктік сипаттамасын есептеу және салу, сонымен қатар оның жүрісінің жайлылығын бағалайтын көрсеткіштерді талдау арқылы автомобиль жүрісінің жайлылығын аналитикалық зерттеу әдісін меңгеру болып табылады.
Жалпы мәліметтер
Автомобильдің ойлы-қырлы жолдағы қозғалысы, оның рессорлы және рессорсыз массаларының дірілін туындатады, ал бұл жүргізушіге, жолаушыларға және жүктерге зиянды әсерін тигізумен қатар, жол төсенішін бұзады. Сондықтан, жүргізушілер мұндай жолдардағы қозғалыста жылдамдықты төмендетуге душар болады. Ал жылдамдықтың төмендеуі – орташа жылдамдықтың азаюына, демек автокөліктік құралдың өнімділігінің азаюына соқтырады.
Автомобильді, жүргізушіні, жолаушыларды және жүктерді ойлы-қырлы жолдың әсерінен қорғайтын негізгі құрылғылар – аспа мен шина.Аспаның қолайлы параметрлерін таңдау арқылы жолдың автомобильге тигізетін әсерін азайтуға болады. Аспаның сапасы мен автомобильдің жүрісінің жайлылығын амплитудалық-жиіліктік сипаттама (АЖС) деп аталатын графиктік байланыстар бойынша бағалауға болады.
АЖС деп – жылжудың, діріл жылдамдығының және діріл үдеуінің амплитудалық шамаларының түрткі әсердің жиілігімен байланысының графигін айтады.
АЖС
есебінде – жолды идеалды деп қабылдайды,
сонда жолдың микропрофилі синусоидалық
толқындардан тұрады. Сонымен қатар,
рессорлы массалардың үлестірілуі
=
1 деп санайды. Бұлай болса, рессорлы
массаны екі, бір-біріне тәуелсіз, бөліктен
тұрады деп санауға болады. Сонда олардың
біреуі алдыңғы аспаға, ал екіншісі –
артқы аспаға тіренеді. Сондықтан АЖС
есебінде екі осьті автомобильді жүктелген
және жүксіз жағдайында алдыңғы немесе
артқы аспалардағы тербелістерін вариант
ретінде қарастыруға болады.
Төменде АЖС көрсеткіштерін есептеуге арналған негізгі формулалар келтірілген.
Салыстырмалы жылжу шамасы мына формула бойынша анықталады:
(7.1)
мұндағы
–
рессорлы масса тербелісінің амплитудасы;
–
жол микропрофилі толқынының амплитудасы;
–
рессорлы масса тербелісінің салыстырмалы
амплитудасы;
–
түрткі әсердің жиілігі;
–
уақыт;
–
фазалық бұрыш.
Рессорлы масса тербелісінің салыстырмалы амплитудасы мына формула бойынша анықталады:
(7.2)
мұндағы
–
сәйкес рессорлы және рессорсыз массалардың
парциалды жиіліктері;
–
сәйкес рессорлы және рессорсыз массалардың
салыстырмалы сөну коэффициенттері.
Рессорлы массаның парциалды жиілігі мына формула бойынша анықталады:
(7.3)
мұндағы
–
аспаның серпімді элементінің қаттылығы;
–
рессорлы масса.
Рессорсыз массаның парциалды жиілігі мына формула бойынша анықталады:
(7.4)
мұндағы
–
аспаның серпімді элементі мен шинаның
келтірілген қаттылығы;
–
рессорсыз масса.
Аспаның серпімді элементі мен шинаның келтірілген қаттылығы мына формула бойынша анықталады:
(7.5)
мұндағы
–
шинаның қаттылығы.
Рессорлы және рессорсыз массалардың салыстырмалы сөну коэффициенттері мына формулалар бойынша анықталады
(7.6)
(7.7)
мұнда
–
сәйкес аспаның парциалды кедергі
коэффициенттері, с-1.
Аспаның парциалды кедергі коэффициенттері, мына формулалар бойынша анықталады:
(7.8)
(7.9)
Мұндағы
–
аспаның серпімді емес кедергі коэффициенті,
Нс/м.
Фазалық бұрыш мына формула бойынша анықталады
arctg
(7.10)
ескеріп,
(5.1) теңдеуін мына түрге келтіруге болады:
(7.11)
Рессорлы массаның жылжуын біле тұра, діріл жылдамдығы мен діріл үдеуін табуға болады:
(7.12)
(7.13)
Әдістемелік нұсқаулар
Есеп –
белгілі автомобиль үшін жүргізіледі.
Есеп жүргізу үшін автомобильдің мына
параметрлері керек, атап айтқанда:
(кейбір автомобильдердің параметрлері
7.1-қосымшасында келтірілген).
Есепті орындау тәртібі
1)
шамаларын анықтау. Есеп нәтижелері
7.1-кестесіне енгізіледі.
2) Еріксіз
тербеліс жиілігін 0,5...0,6 адыммен (
)...(
)
аралығында алып, фазалық бұрышты
және рессорлы масса тербелісінің
салыстырмалы амплитудасын
анықтау керек.
3)
байланыстарын (7.11), (7.12), (7,13) формулалары
бойынша анықтау керек.
4) Салыстырмалы жылжулардың, діріл жылдамдықтарының және діріл үдеулерінің табылған мәндері бойынша (модульмен алынған) көрсетілген байланыстардың графиктерін салу керек. Графиктердің көрінісі 7.1-суретте берілген.
5) Табылған мәліметтерді талдау.
7.1-кесте
Аспа көрсеткіштерінің есептік шамалары
-
Көрсеткіштер
Автомобиль
жүкті
жүксіз
кН/м
с-1
с-1
с-1
с-1
7.1-сурет. Жүктелген автомобильдің АЖС
7.2-сурет. Жүктелмеген автомобильдің АЖС
Бақылау сұрақтары
1) Автомобиль жүрісінің жайлылығы деген не?
2) Автомобильдің жүрісінің жайлылығы қандай өлшегіштермен бағаланады?
3) Автомобильді тербелмелі жүйе ретінде баяндайтын схеманы көрсетіңіз.
4) Келтірілген қаттылық деген не?
5) Күрделі тербелмелі жүйенің өзіндік жиілігі қалай анықталады?
6) Күрделі тербелмелі жүйенің парциалды жиіліктері деген не?
7) Рессорлы масса тербелісінің өзіндік жиілігі қалай анықталады?
8) Аспаның серпімді емес кедергісінің коэффициенті деген не?
9) Рессорлы және рессорсыз массалардың жылжулары қалай анықталады?
10) Жүйенің еріксіз тербелістерінде рессорлы және рессорсыз массалардың қозғалыс теңдеулерін жазыңыз.
11) Автомобильдің амплитудалық – жиіліктік сипаттамасын көрсетіңіз.
12) Рессорлы және рессорсыз массалар тербелістерінің салыстырмалы амплитудаларының, сонымен қатар рессорлы массаның салыстырмалы діріл үдеулерінің өзгерістерін түсіндіріңіз.