Эмиль последнее (Неизвестный готовый вариант 1)

1. Исходные данные

Рис. 1.1. Схема расположения элементов подвески.

2. Определение параметров элементов подвески.

2.1 Выбор жесткости упругих элементов подвески.

Жесткость упругих элементов найдем исходя из рекомендуемых значений периода продольно-угловых колебаний корпуса , который, для нормального самочувствия экипажа, должен находиться в диапазоне 0,5…1,8 с.

,

где - момент инерции корпуса относительно поперечной оси, проходящей через центр масс;

- жесткость рессоры i-ой подвески;

- продольная координата i-ой подвески относительно центра масс корпуса;

L1=1.957

L2=1.174

L3=0.392

L4=-0.391

L5=-1.174

L6=-1.957

n =6 – число опорных катков по борту.

Допущение 1:

Положим, что жесткости всех подвесок равны и определяются по формуле

Момент инерции подрессоренного корпуса определим по эмпирической формуле:

где - вес подрессоренного корпуса, составляет 92…94% от полного веса машины, Н;

- коэффициент влияния масс корпуса, лежит в диапазоне 0,5…1 возрастая с массой машины, для массы 8 тонн коэффициент ;

- коэффициент распределения масс оборудования, от 1,06 при малой массе оборудования до 1,15 при установке массивного оборудования удаленного от центра масс машины, в данном случае коэффициент ;

и - длинна и высота корпуса машины соответственно, в данном случае м, м.

Тогда:

Статическая нагрузка на один каток:

, где

- составляющая силы статического натяжения гусеницы, воздействующей на крайние катки,

Н, где

Н – сила натяжения гусеницы, - угол наклона ветви гусеницы у направляющего колеса, - угол наклона ветви гусеницы у ведущего колеса.

Тогда:

Н.

Статическое угловое положение балансира определяем по формуле:

где - высота клиренса гусеничной машины, в данном случае мм;

Н – расстояние от оси торсиона до днища машины, принимаем Н = 150 мм;

- толщина гусеницы, принимаем мм;

- радиус опорного катка, в данном случае мм;

- радиус балансира, в данном случае мм.

Тогда:

Теперь определим жесткость всех подвесок, зная расстояние до катков от центра масс:

кг/с²

кг/с²

2.2 Определение диаметра торсиона.

Поскольку для гусеничных машин принципиально важен как можно больший динамический ход катка, а величина статического хода имеет второстепенное значение, вычислим диаметр торсионного вала, при котором обеспечивается максимум динамического хода катка:

где МПа примем МПа – максимальные допустимые касательные напряжения в торсионе. Тогда

мм.

Как видно, данная формула включает в себя величины, учитывающие все основные параметры подвески: нагрузку на каток (Р_СТ ), кинематические характеристики (R_Б и ), а также свойства материала торсиона ( ). Однако данная формула никак не учитывает ограничения, накладываемые на жесткость подвески допустимыми значениями периода продольно-угловых колебаний. Чтобы учесть эти ограничения, найдем максимальное и минимальное значения диаметра торсионного вала, при которых подвеска будет иметь вблизи статического положения максимальную и минимальную допустимую жесткость:

где L_T – длина рабочей части торсионного, в данном случае L_T = 2042 мм;

G – модуль упругости второго рода материала торсиона (G = 8,3*10 ⁴ МПа).

Тогда:

м = 27 мм.

м = 42 мм.

Так как ранее найденное значение диаметра торсиона мм попадает в отрезок , то для дальнейших расчетов возможно принять диаметр торсиона мм.

Тогда, жесткость всех подвесок:

кг/с²

Период продольно-угловых колебаний корпуса

2.3 Построение упругой характеристики демпферов.

Определив диаметр торсиона, получим остальные параметры кинематики подвески.

Максимальный угол закрутки торсиона:

рад = 125.068 ⁰.

Угол закрутки торсиона в статическом положении:

рад = 31,267 ⁰.

Угловое положение балансира при нулевой закрутке торсиона (установочный угол):

Угловое положение балансира при максимальной закрутке торсиона (угол установки отбойника):

Статический ход подвески находим по формуле:

м.

Полный ход опорного катка:

м.

Динамический ход:

м.

Приведенная к катку упругая характеристика торсионной подвески описывается следующим параметрическим уравнением:

.

Данные для построения приведенной характеристики упругого элемента подвески приведены в таблице 2.3.1.

Таблица 2.3.1.

Приведенная характеристика упругого элемента подвески приведена на рис. 2.3.1.

Рис. 2.3.1. Приведенная характеристика упругого элемента подвески

2.4 Удельная потенциальная энергия подвески.

Удельная потенциальная энергия подвески является важным показателем качества системы подрессоривания. Если не учитывать влияние амортизаторов, удельную потенциальную энергию подвески можно в общем случае найти по формуле:

Если все подвески одинаковы и линейны, то:

Более корректно можно определить, исходя из свойств материала торсиона и его геометрических размеров: