Автор работы: Пользователь скрыл имя, 11 Апреля 2012 в 07:49, реферат
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.
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 =0,150,35; =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.
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.
Vn –критическая скорость поршня , соответствующая открытию клапана, Vn=2030 см/с; Vn=30 см/с.
Скорость поршня принимается в расчётах равной 50-60 см/с. При значительной скорости колебаний на ходе сжатия и
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 (Vn=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=2030 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, (5070 ккал/м r с);
F – поверхность наружных стенок амортизатора, м;
tmax - максимальная допустимая температура наружных стенок амортизатора при работе в течение часа, равная 100С;
tо – температура окружающей среды (берётся обычно to=20C).
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.