ub>, баланс роботи може бути виражений рівнянням:
T до в€™ ds до = М а в€™ dП† а + М b в€™ dП† b + М d в€™ dП† d + М e в€™ dП† e (3)
Диференціюючи рівняння (3), отримаємо рівняння жорсткості підвіски:
(4)
де M a , М b , М d , М e - моменти, що скручують, діючі відповідно на шарніри А, В, D, Е;
П† а , П† b , П† d , П† e - кути закручування гумових шарнірів, розташованих відповідно в точках А, В, D і Е.
Жорсткість гумового шарніра (при закручуванні) може бути визначена з рівняння:
, (5)
де G - модуль пружності гуми другого роду;
G = 35.10 Ві - Н/м ВІ при твердості гуми (по Шору) 30 - 60;
b z - довжина гумової втулки;
D н і D вн - відповідно зовнішній і внутрішній діаметри гумової втулки.
Визначимо жорсткість шарнірів A і D:
Н в€™ м ВІ
Так як розміри гумово шарнірів однакові можна зробити висновок:
Н В· м
Величину для будь-якого шарніра підвіски найдоцільніше визначати з вирази:
, (6)
де P ХШ - сила, яка створює момент, що скручує шарнір;
- плече прикладання сили Р ХШ (Рис.2).
Розрахункові формули для визначення величини для варіантів А, В, D, і Е наведені в таблиці 1.
Таблиця 1 - Формули для визначення деформації резинометалличні шарніра.
Шарніри
А
В
D
E
В
Ставлення сил,,, визначається побудовою відповідних силових трикутників.
Для визначення сили Р а відкладаємо в певному масштабі вертикально розташовану силу Т до . Через її верхній і нижній кінці проводимо лінії, відповідно паралельні силі Р а і реакції Q н , діючої уздовж нижнього важеля. Сила Р а проходячи через шарнір В, створює на плечі l a момент, скручуючий резино-металевий шарнір А. Силовий трикутник розташований на малюнку 3.
В
Малюнок 3 - Силовий трикутник для визначення сили Р а . br/>
З силового трикутника видно:
В
Так як Т до = G = 4193,77 Н., то сила скручувати шарнір А буде обчислюватися за формулою:
Р а = G/0,61 (7)
Р а = 4193,77/0,61 = 6875 Н.
Для визначення сили Р d будуємо аналогічний силовий трикутник. Через верхній і нижній кінці сили Т до проводимо відповідно лінії, паралельні осі верхнього важеля і силі Р d , яка, проходячи через шарнір Е на плечі l d створює момент, що скручує резинометалічний шарнір D.
В
Рисунок 4 - Силовий трикутник для визначення сили Р d .
З силового трикутника видно:
В
Сила, скручували шарнір D буде обчислюватися за формулою:
Р d = G/0,39 (8)
Р d = 4193,77/0,39 = 10753,3 Н.
Геометричними обчисленнями знаходимо, що плече l a = 0,203 м., а плече l d = 0,257 м.
Підставляючи отримані значення у формулу (6) знайдемо деформацію шарнірів А і D:
В
В
Величина моменту М ш , скручує резино-металевий шарнір, для будь-якого положення колеса може бути підрахована за формулою:
, (9)
де - кутова деформація гумового шарніра, що вимірюється від його нейтрального становища.
Величина для шарнірів А і D може бути визначена по зміні кута між осями вертикальної стійки і відповідного важеля. Нейтральне положення залежить від того, в якому положенні підвіски були затиснуті або встановлені втулки резино-металевого шарніра. Тому в подальших розрахунках слід враховувати, що пружний момент шарніра може мати і позитивне і негативне значення, залежно від того, в якій області щодо нейтрального положення відбувається деформація шарніра. Якщо при переміщенні колеса вгору щодо кузова автомобіля момент, що скручує шарнір, зростає, то він буде мати позитивний значення; якщо убуває, - то негативне. Знаки моментів слід враховувати при підстановці у формулу (4).
Визначимо кутову деформацію шарнірів А і D в статичному режимі:
В
В
Визначимо величини;:
В В
Жорсткість підвіски після установки резино-металевих шарнірів буде знаходитися з наступного виразу:
(10)
В
З даного аналізу мож...
