11.3 Критерії оцінювання плавності руху

Критерії плавності характеризують вплив коливань на водія, пасажирів і вантаж. Якщо на вантаж немає спеціальних обмежень, то оцінні критерії плавності ходу повинні визначатися сприйняттям коливань людиною.

Аналіз проведених досліджень впливу коливань на людину показав, що коливання сприймаються вестибулярним апаратом, очима, суглобами, м'язами, шкірою, внутрішніми органами. Людський організм залежно від частоти коливань сприймає їх по-різному. У зоні низьких частот сприйняття коливань пропорціональне до прискорень, у зоні середніх – до швидкостей, у зоні високих – до переміщень.

Встановлено, що людський організм чутливий до вертикальних коливань у діапазоні частот 4…8 Гц і горизонтальних у діапазоні частот 1…2 Гц.

Для врахування впливу частоти коливань на організм людини частотний склад коливань поділяють на октави і вводять коефіцієнти вагомості для кожної октави. Октава – смуга частот, у якій кінцева частота у двічі більша за початкову.

Кожна октава може бути поділена ще і на три смуги. Так, перша октава має три смуги з середньогеометричними значеннями частот 0,8 Гц, 1 Гц і 1,25 Гц.

Допустимий рівень вібрації, що впливає на водія і пасажирів, визначений ГОСТ 12.1.012-78 і стандартом 2631 (ISO) «Вибрация, передаваемая человеческому телу».

Таблиця 11.1

Октави, їх частоти і вагові коефіцієнти

№ окта-ви	Средньо- геометрична частота, Гц	Почат-кова частота, Гц	Кінцева частота, Гц	Ваговий коефіцієнт
				Вертикальні коливання	Горизонтальні коливання
I	1	0,7	1,4	0,5	1
II	2	1,4	2,8	0,71	1
III	4	2,8	5,6	1	0,5
IV	8	5,6	11,2	1	0,25
V	16	11,2	22,4	0,5	0,125

11.4 Оцінні показники плавності руху

Водій і пасажири оцінюють плавність руху суб'єктивно через відчуття. Стомлюваність водія і пасажирів пов'язана з повторюваністю коливань і їх прискореннями.

Плавність руху автомобіля найчастіше оцінюють наступними параметрами:

- частотою власних коливань кузова;

- средньоквадратичними значеннями швидкостей і прискорень кузова і підлоги платформи;

• відсутністю пробою підвіски;

• стабільністю контакту коліс з дорогою.

Найпростішим оцінним показником може слугувати частота власних коливань кузова. Встановлено, що задовільна плавність буде, якщо частота коливань кузова збігатиметься з середньою частотою кроків людини під час її ходьби. Це відповідає 60...90 крокам за хв, або 1...1,5 Гц. Тому для легкових автомобілів рекомендована частота коливань підвіски 0,8...1,2 Гц, а для вантажних – 1,5...1,8 Гц.

Згідно із ГОСТ 12.1.012-78 «Вибрация. Общие требования безопасности» нормованими параметрами є середньоквадратичні значення швидкостей і прискорень в октавових смугах частот. Незважаючи, що спектр частот коливань, які мають місце під час руху автомобіля, перевищує 500 Гц, у теорії автомобіля коливання розглядають у смузі частот 1…80 Гц. Рівень вібронавантаженості за значеннями середньоквадратичної швидкості може оцінюватися як абсолютним значенням середньоквадратичної швидкості, так і логарифмічним показником швидкості в децибелах дБ. За значенням середньоквадратичної швидкості коливань, згідно з нижченаведеною залежністю, визначається логарифмічний показник швидкості в децибелах

,

де – середньоквадратичне значення віброшвидкості в октановой смузі частот;

510^-8 – віброшвидкість, з якою проводиться порівняння.

Наприклад: 1) =0,2 м/с.

дБ.

2) =0,025м/с.

дБ.

Стандарт 2631 Міжнародної організації зі стандартизації(ІSO)

"Вибрация, передаваемая человеческому телу» встановлює допустимі значення віброшвидкостей у смугах частот, що діють на людину протягом 8 годин. Якщо перевищення допустимої віброшвидкості в 1,4 раза, то допустимий час впливу частоти на організм людини зменшують до 2 годин; якщо перевищення в 2 рази, то час зменшують до 1 години; якщо перевищення в 4 рази, то час зменшують до 15 хв.

Діапазон частот від 1…80 Гц розбивають на двадцять 1/3 октанових смуг. Для кожної смуги існує свій коефіцієнт вагомості й допустимі значення віброприкорень (рівень «безпеки здоров'я»).

Щодо безпосередньо автомобіля, то окрім коливань, викликаних взаємодією коліс автомобіля з профілем дороги під час руху, мають місце вібрації кузова і шасі в діапазоні частот до декількох тисяч герц. Викликані такі вібрації роботою двигуна, трансмісією, аеродинамічними силами. Такі вібрації створюють шум як усередині автомобіля, так і на вулицях, дорогах. Якщо рівень шуму перевищує допустимі норми, то порушується робота, перш за все, нервової системи людини, яка приводить до послаблення уваги і пам'яті, зростає час на прийняття рішення, рухи органів тіла стають менш енергійними. У зв'язку з цим виникає необхідність нормування внутрішнього і зовнішнього шумів, що мають місце під час руху автомобіля. Допустимі рівні внутрішнього і зовнішнього шумів подані в ГОСТ 27435-87 і ГОСТ 27436-87. Експериментально рівні шумів виміряють при інтенсивному розгоні на другій або третій передачах.

Плавність ходу автомобілів оцінюють за результатами випробувань, які включають наступні етапи:

1. Вибір прямолінійних, горизонтальних ділянок доріг різного типу і стану з однорідним мікропрофілем.

2. Екпериментальне визначення середньоквадратичних значень швидкостей і прискорень, яке проводять при постійній швидкості руху. При цьому реєструють вертикальні й горизонтальні прискорення і швидкості в місці розташування водія й інших точках автомобіля, які визначають за спеціальними методиками.

3. Оцінювання плавності руху щодо віброшвидкостей і віброприскорень у перших п'яти октанових смугах проводять методом порівнянь експериментальних значень з допустимими, наведеними в табл. 11.2.

Таблиця 11.2