Допустимі значення віброшвидкостей і віброприскорень
-
Середньогеометричне значення частот, Гц
1
2
4
8
16
31,5
63
Допустимі значення віброприскорень, м/с2
вертикальних
горизонтальних
1,1
0,79
0,57
0,6
1,14
2,26
4,49
0,39
0,42
0,8
1,62
3,2
6,38
12,76
Допустимі значення віброшвидкостей, м/с(дБ)
вертикальних
горизонтальних
0,2
(132)
0,071
(123)
0,025
(114)
0,013
(108)
0,011
(107)
0,011
(107)
0,011
(107)
0,063
(122)
0,035
(117)
0,032
(116)
0,032
(116)
0,032
(116)
0,032
(116)
0,032
(116)
Плавність руху на автополігоні НАМІ оцінюють за ОСТ 37.001.291-84. При цьому основним показником вібронавантаженості при оцінюванні плавності ходу є середньоквадратичні значення прискорень, які заміряють на сидінні водія і сидіннях пасажирів. Вібронавантаженість підресореної маси вантажних автомобілів оцінюють за середньоквадратичними значеннями тільки вертикальних віброприскорень в діапазоні частот 0,7..22,4 Гц, які виміряють на лівому лонжероні рами під переднім і заднім мостами автомобіля.
Нормовані значення середньоквадратичних значень віброприскорень на сидінні водія і лонжеронах наведені нижче в табл. 11.3
Таблиця 11.3
Нормовані значення віброприскорень під час випробувань автомобілів на автополігоні НАМІ.
Найменування дороги |
Віброприскорення, м/с2 |
|||
на сидінні |
на лонжеронах |
|||
|
|
|
|
|
цементно-бетонна |
1,0 |
0,65 |
0,65 |
1,3 |
бруківка |
1,5 |
1,0 |
0,8 |
1,8 |
бруківка з вибоїнами |
2,3 |
1,6 |
1,6 |
2,7 |
Щоб запобігти переміщенню незакріплених вантажів, необхідно, аби прискорення підлоги кузова автомобіля не перевищувало g. Рекомендується, щоб віброприскорення підлоги платформи не перевищувало 0,3 g.
Для забезпечення плавності руху необхідно: відсутність жорстких ударів при виборі ходу пружного елемента (відсутність пробою підвіски); стабільність контакту коліс з дорогою.
11.5 Розрахункові схеми автомобіля під час дослідження коливань
11.5.1 Коливання одномасової системи за наявності жорсткості
Розрахункова схема коливань одномасової системи за наявності жорсткості й відсутності демпфірування наведена на рис.11.3.
Нехай є маса m, що спирається на пружний елемент із жорсткістю Ср. У нерухомому стані вага Р = mg урівноважується силою стиснутої пружини:
,
де Zст – статичний прогин пружини.
Задамо
масі m
переміщення Z
з прискоренням
.
Унаслідок чого виникає інерційна сила
,
напрямлена протилежно переміщенню.
Переміщення маси на величину Z викличе з боку пружини додаткову силу
.
Складемо рівняння сил відносно вертикальної вісі Z
.
Якщо врахувати, що Р=Fст, маємо:
.
Після відповідної підстановки запишемо:
,
або
.
.
Оскільки
коефіцієнт при
дорівнює
+1, то вираз при Z беруть
,
де 0 – колова частота власних коливань системи за відсутності демпфірування в рад./с.
Очевидно, що частоту коливань у Гц у цьому випадку запишемо так:
Гц
.
Якщо
врахувати, що жорсткість пружного
елемента визначають як
,
тоді остаточно частота власних
коливань даної системи дорівнює:
Гц,
(11.2)
де Zст- статичний прогин пружного елемента в см.
Диференціальне рівняння коливань маси m має вигляд
.
(11.3)
Це однорідне диференціальне рівняння другого порядку, загальне розв'язання якого буде:
,
(11.4)
де к1, к2 - корені характеристичного рівняння.
Узявши
похідні з частинного розв'язку
,
маємо:
.
Після підстановки цих значень до рівняння (11.4) отримаємо характеристичне рівняння
.
Корені
цього рівняння будуть
.
Підставивши значення коренів до рівняння (11.4), маємо:
.
Скористаємося перетворювачем Ейлера
.
Тоді
.
Для визначення коефіцієнтів С 1 і С 2 задамо початкові умови.
При
,
Z=Zmax.
При
(
Т-
період коливань; Т=
;
;
;
), Z=0.
Після підстановки маємо
При
t=0,
.
Звідси С1=Zmax.
При
t=
,
.
Звідси С2
=0.
Остаточно загальний розв'язок диференціального рівняння буде
.
(11.5)
Ф
ормула
(11.5) описує незгасаючі коливання за
відсутності демпфірування.
Таким чином, за відсутності демпфірування виникають незгасаючі коливання з частотою, яка буде залежати тільки від статичного прогину пружного елемента.