Лекция 10. 2. Приведённые характеристики пружинной и балансирной подвески

10.2.1. Построение приведённой характеристики упругих сил подвесок индивидуальной пружинной и балансирной

Рассмотрим пример построения приведённой характеристики индивидуальной пружинной подвески, изображённой на рисунке 85.

Упрощённая эквивалентная подвеска имеет приведённую к оси катка характеристику такую же, как и у действительной подвеске. Для построения приведённой характеристики последовательно задаются вертикальными перемещениями оси катка и по известной характеристике упругого элемента (в рассматриваемом случае пружины) вычисляют соответствующее значение усилия . Для вычисления значений могут быть использованы графические построения и аналитические зависимости.

Начертив на схеме крайнее нижнее положение катка, соответствующее начальному, разгруженному положению пружины, будем задавать перемещения оси катка и графически определять деформацию пружины . По известной жёсткости пружины определим соответствующие усилия пружины . Значения усилий , приведённых к оси катка, найдём из уравнения моментов относительно точки .

; ,

откуда

;

аналогично

.

Полученные значения изобразим графически в виде зависимости . График этой зависимости представлен на рисунке 86.

Построенная таким образом характеристика рассматриваемой подвески, приведённая к оси катка, должна быть и у эквивалентной подвески. Приведённую характеристику подвески можно рассматривать как характеристику упругого элемента упрощённой эквивалентной подвески.

По приведённой характеристике может быть определена приведённая жёсткость подвески

.

При рассмотрении системы сил, действующих на остов трактора от подвесок, незначительным смещением вертикальной линии действия силы при изменении угла наклона балансира в результате смещения оси катка в горизонтальном направлении пренебрегаем.

Для балансирной подвески, представленной на рисунке 87, действительная схема может быть также заменена эквивалентной упрощённой схемой, у которой приведённая к оси каретки характеристика подвески будет такой же, как и характеристика действительной подвески.

Для построения приведённой характеристики балансирной подвески будем задаваться вертикальными перемещениями опорных катков. От их нижнего положения, соответствующего разгруженному состоянию упругого элемента (пружины) определим графически перемещения концов пружины, соответствующие перемещениям . Для каждого положения опорных катков определяем усилия, действующие на них, из уравнения моментов относительно точки .

,

аналогично

,

где - усилие пружины, определяемое по формуле: , где - жёсткость пружины.

Усилие, действующее от подвески на остов трактора в точке , равно удвоенному усилию

,

аналогично

.

Определив изложенным способом значения сил при соответствующих перемещениях , построим приведённую к оси каретки характеристику подвески. В общем случае такая характеристика будет нелинейной (рис. 86), но обычно она близка к линейной. Если передаточное число рычагов и соотношения плеч и остаётся постоянным для различных положений катков, то приведённая характеристика подвески будет линейной и приведённая жёсткость подвески постоянной.

10.2.2. Построение приведённой характеристики амортизатора и сил трения в узлах подвески

Аналогично характеристикам подвесок строят приведённые к осям катков или к осям кареток характеристики амортизаторов, устанавливаемых в ходовой системе трактора.

Для амортизаторов, обеспечивающих возникновение постоянных сил сопротивления или сил сопротивления, пропорциональных перемещению катка, порядок определения приведённых сил трения такой же, как и приведённых сил от действия упругих элементов подвески. Силы трения также удобно учитывать построением их приведённой характеристики.

Возьмём для примера балансирную подвеску, изображённую на предыдущем рисунке. Для каждого положения опорных катков по определённым значениям сил и рассмотренным способом необходимо установить значение силы , действующей в шарнире . Силы могут быть найдены из условия равновесия рычага подвески построением векторного силового треугольника.

Сила создаёт момент трения относительно оси левого рычага подвески

,

где - радиус цапфы шарнира; - коэффициент трения.

Для определения приведённой к оси катка силы трения рассмотрим уравнение равновесия левого балансира подвески (). Учитывая только силы трения имеем

,

откуда

.

Приведённая сила трения , т.к. приведённая к правому катку сила трения будет иметь такое же значение, как и для левого катка.

Определяя значения приведённых сил трения , соответствующие значениям подъёма катков построим приведённую характеристику сил трения в узлах подвески к оси балансира . Характеристика сил трения будет иметь вид, аналогичный характеристики , изображённой на рисунке 86.

Приведённые к оси катка силы трения в соединениях рычагов незначительны и составляют 10…20% от статической нагрузки на каток, поэтому в приближённых расчётах колебаний их можно не учитывать. Однако в сочетании с силами трения упругих элементов и гусеничных цепей силы трения в соединениях могут давать значительный демпфирующий эффект, который следует учитывать при расчёте.

Дата добавления: 2015-10-24