Плавность хода автомобиля

Общие сведения

Плавность движения – совокупность свойств автомобиля, обеспечивающих ограничение вибронагруженности водителя, пассажиров, грузов, элементов шасси кузова в диапазоне эксплуатационных скоростей на уровне, при котором не возникают неприятные ощущения и быстрая утомляемость у людей и повреждения грузов и элементов конструкции автомобиля.

От плавности движения зависит:

· Комфортность людей;

· Сохранность грузов;

· Надежность автомобиля;

· Средняя скорость движения;

· Производительность автомобиля;

· Себестоимость перевозок.

Нормы вибронагруженности: ИСО 2631-78 и ГОСТ 12.1.012-90. а также в ОСТ 37.001.275-84 и ОСТ 37.001.291-84.

В международном стандарте ИСО 2631-78 предусмотрено три критерия вибронагружености человека:

1. «Предел воздействия» – уровень вибраций, при котором еще обеспечивается сохранение здоровья человека. Соответствует примерно половине уровня болевого порога у человека на вибрирующем сидении.

2. «Граница снижения производительности труда от усталости» – уровень вибраций, превышение которого влечет значительное снижение производительности работы водителя.

3. «Порог снижения комфорта» – уровень вибраций, при котором еще можно есть, читать, писать.

Измерители вибронагруженности: интенсивность (виброускорение)м/с², частота Гц; направление; длительность, мин, час.

Человек плохо переносит вертикальные колебания с частотой 4 – 8 Гц и горизонтальные 1 – 2 Гц.

При движении автомобиля можно выделить четыре вида колебаний:

1. Подпрыгивание – вертикальные колебания центра масс;

2. Галопирование – угловые колебания в продольной вертикальной плоскости;

3. Покачивание – угловые колебания в поперечной вертикальной плоскости;

4. Подергивание – колебания в продольной горизонтальной плоскости.

Самыми важными являются 1 и 2.

Жесткость подвески

С = d G/d f.

Часто жесткость упругого элемента постоянна:

С = const = G/f.

Но применение подрессорников, пневмоэлементов делает основную характеристику подвески нелинейной.

Приведение жесткости упругого элемента подвески к колесу:

; ;

; ;

;

.

Где индексы к и р соответствуют колесу и рессоре (упругому элементу)

Торсионная подвеска имеет особенность – у нее нет параметра b.

Т_т = G_k a è G_k = T_т/а

f_к = a sin φ или для малых углов f_к = a φ, тогда

; ,

где индекс т соответствует торсиону.

ВСЕГДА в расчетах необходимо приводить жесткость упругого элемента к колесу.

Упрощенная схема автомобиля массой m_п, имеющий передний и задний неподрессоренные мосты m_1н и m_2н. выглядит следующим образом.

(рис. Автомобиля на упругих элементах, мосты на упругих колесах см. рис. §10.3).

Число собственных частот колебаний системы равно числу степеней свободы.

m_п имеет возможность колебаться в вертикальной плоскости (1^я ст. свободы) и вращаться вокруг поперечной оси (2^я ст. свободы). Каждый из мостов имеет свою степень свободы (вертикальное перемещение). Таким образом, система имеет 4 степени свободы и, соответственно, 4 собственные частоты колебания автомобиля. Для ее решения необходима система четырех дифференциальных уравнений.

В начале рассмотрим колебания только подрессоренной массы без учета демпфирования (без амортизаторов).