» » Колебательная система автомобиля

Колебательная система автомобиля

2 105 0 websat

Колебательная система автомобиляАвтомобиль представляет собой колебательную систему, состоящую из нескольких связанных между собой масс, — кузова и двух осей, или кузова и четырех колес. Кузов и оси (колеса) обладают числом степеней свободы, доходящим до 18.

Учитывать все возможные виды перемещений нецелесообразно, так как это чрезмерно усложняет задачу. Обычно при выборе числа степеней свободы исходят из цели исследования и величины перемещений, допускаемых связями.

Например, плавность хода автомобиля зависит непосредственно от колебаний кузова в поперечной и продольной плоскостях и от колебаний осей в вертикальной плоскости, поэтому можно автомобиль заменить колебательной системой, обладающей семью степенями свободы: тремя, определяющими положение подрессоренной части (кузова), и четырьмя, определяющими положение неподрессоренных частей (осей или колес).

Если бы исследовались колебания передних управляемых колес неразрезной оси (шимми), то пришлось бы учитывать по меньшей мере три степени свободы: угловые перемещения оси в поперечной плоскости, линейные перемещения оси в поперечной плоскости, угловые перемещения колес вокруг шкворней.

Если бы исследовалось влияние колебаний на устойчивость автомобиля против бокового увода, то пришлось бы учитывать дополнительно новую степень свободы — угловое перемещение кузова вокруг вертикальной оси.

При составлении уравнений будем в дальнейшем исходить из требований, предъявляемых к плавности хода автомобиля. Составим уравнения движения, считая колебания кузова и колес малыми, а характеристику всех элементов подвески — линейной. Весьма важен выбор координат, характеризующих положение кузова и осей (колес) при колебаниях. Если выбор сделан удачно, то уже по виду уравнений можно сделать некоторые практические выводы.

Как увидим дальше, первая система удобна для изучения наиболее неприятных продольных угловых колебаний кузова автомобиля; вторая — упрощает нахождение основных расчетных величин — частот свободных колебаний. Воспользуемся уравнениями динамики, т. е. будем считать, что сумма проекций сил, действующих на тело, равна произведению массы тела на его ускорение на ту же ось; что сумма моментов сил, действующих на тело, равное произведению момента инерции тела на его угловое ускорение.

Уравнение моментов здесь и далее приходится брать относительно горизонтальных осей, проходящих через центр тяжести, так как данных о положении и форме эллипсоида инерции автомобиля в настоящее время нет.

Комментарии