327815 (692376), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Коэффициент эффективности тормозных сил передних тормозных механизмов
Графическая зависимость коэффициентов эффективности тормозных механизмов от величины коэффициента трения представлена на рис. 1.
Рисунок 1 - График статической характеристики
3.2 Определение показателей износостойкости тормозных механизмов
Удельная нагрузка, приходящаяся на тормозные накладки, определяется по формуле:
; (3.14)
где – суммарная площадь тормозных накладок,
,
.
Для передних тормозных механизмов:
Для задних тормозных механизмов:
Удельная работа трения определяется по формуле:
(3.15)
где - скорость автомобиля,
= 60 км/ч = 16,67 м/с;
;
;
Нагрев тормозного барабана (диска) за одно торможение определяется по формуле:
; (3.16)
где – масса, приходящаяся на тормозящее колесо, кг;
Gб – масса барабана (диска), кг;
с – удельная теплоемкость чугуна, .
С - для диска;
С - для барабана;
По формулам (3.14) и (3.15) строим графики зависимостей удельной работы трения и нагрева тормозного барабана (диска) в зависимости от начальной скорости торможения.
Таблица 3.2
|
|
|
|
|
10 | 14 | 10 | 0,09 | 0,05 |
20 | 57 | 40 | 0,36 | 0,18 |
30 | 129 | 90 | 0,80 | 0,41 |
40 | 229 | 160 | 1,43 | 0,73 |
50 | 358 | 249 | 2,23 | 1,15 |
60 | 516 | 359 | 3,22 | 1,65 |
70 | 701 | 489 | 4,38 | 2,24 |
80 | 916 | 638 | 5,72 | 2,93 |
90 | 1160 | 808 | 7,24 | 3,71 |
100 | 1432 | 998 | 8,94 | 4,58 |
Рисунок 2 – Зависимость удельной работы трения от начальной скорости торможения:
Рисунок 3 – Зависимость температуры нагрева тормозного барабана - (а) и диска – (б) от начальной скорости торможения.
3.3 Расчет тормозного привода
Проверочный расчет гидравлического привода следует производить при давлении, соответствующем аварийному торможению P0=10МПа.
Усилие на тормозной педали определяется по формуле:
(3.17)
где ηн – КПД привода, принимаем ;
iп = 3 – передаточное число педального привода;
- диаметр главного тормозного цилиндра;
- давление в тормозной системе;
Общее силовое передаточное число привода определяется по формуле:
, (3.18)
где – сумма сил, приложенных к колодкам всех тормозных механизмов.
Силы, приложенные к колодкам тормозных механизмов, рассчитываются
по формуле:
; (3.19)
Таким образом,
.
Ход педали определяется по формуле:
(3.20)
где dрз и dрп – диаметры рабочих цилиндров задних и передних колес, мм;
δз и δп – перемещение поршней цилиндров задних и передних колес, мм;
η0 – коэффициент, учитывающий объемное расширение привода ;
S0 – свободный ход педали, принимаем 7 мм ;
A – параметр, учитывающий число тормозных механизмов, для двухосных автомобилей А=2
Принимаем:
=20,64мм;
=0,3мм;
=48мм;
=0,15мм;
=22мм;
;
=3;
3.4 График оптимального распределения тормозных сил по осям
При оптимальном соотношении тормозных сил на колесах передней и задней осей автомобиля тормозной путь – минимальный. Соотношение тормозных сил, близкое к оптимальному, обеспечивается регулятором.
Тормозные силы на осях определяются по формулам:
(3.21)
(3. 22)
По формулам (3.21), (3.22) строим графики зависимости тормозных сил на осях при различных значениях коэффициента сцепления. Результаты расчетов заносим в табл. 3.3
Таблица 3.3
| 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1 |
Снаряженная масса | |||||
| 1264,45 | 2734,42 | 4409,9 | 6290,9 | 8377,42 |
| 903,93 | 1602,33 | 2095,23 | 2382,6 | 2464,46 |
Полная масса | |||||
| 1472,7 | 3181,4 | 5126,14 | 7306,88 | 9723,65 |
| 1489,55 | 2743,1 | 3760,61 | 4542,12 | 5087,6 |
Для автомобиля Москвич-2140 значения расчетных параметров приведены в таблице 3.4
Таблица 3.4 - Значения расчетных параметров
Марка автомобиля | Груженый автомобиль | Автомобиль без груза | |||||||
Вес в Н | a, м | b, м |
| Вес в Н | a, м | b, м |
| ||
Москвич-2140 | 14450 | 1,335 | 1,125 | 0,49 | 10450 | 1,156 | 1,334 | 0,59 |
Графики распределения тормозных сил приведены на рисунке 4.
, Н
, Н
Рисунок 4 – Графики оптимального распределения тормозных сил.
4 Подвеска
4.1 Определение показателей плавности хода
Основными измерителями плавности хода (ГОСТ 37091) являются: для легковых автомобилей – среднеквадратичные значения виброускорений низкой и высокой частот;
для грузовых автомобилей – допустимая по уровню вибронагруженности автомобиля предельная скорость на неровной дороге.
Низкая частота колебаний автомобиля должна лежать в пределах:
- легковых автомобилей – 0,8 -1,2 Гц;
- грузовых автомобилей -1,2 -1,5 Гц.
Собственная низкая частота колебаний автомобиля определяется:
, (4.1)
где z – частота свободных колебаний, Гц;
fст – статический прогиб подвески, м.
fст = G /C, (4.2)
где G – статическая весовая нагрузка на подвеску данного моста, Н;
C – жёсткость подвески, Н/м.
Жесткость передней и задней подвески соответственно, (Н/м),
(Н/м)
fст1 = 5600/46500 = 0,12 (м);
fст2 = 4850/42500 = 0,114 (м).
Подставив данные значения в формулу (4.1)) получим:
(4.3)
Конструктивно низкая частота колебаний определяется по формуле
(4.4)
где: - жесткость передней или задней подвески;
- величина подрессоренной массы.
Принимаем: 2 =46,5кН/м;
2 =42,5кН/м;
=820кН;
;
;
Высокая частота колебаний определяется по формуле:
, (4.5)
где: - жесткость шин;
- величина неподрессоренной массы автомобиля.
Принимаем: =320кН/м;
=360кН/м;
=112кН;
=120кН;
4.2 Расчет упругих элементов подвески
Схема сил, действующая на подвеску, представлена на рисунке 1
Зависимая подвеска Независимая двухрычажная подвеска |
Рисунок 1 - Схема сил, действующих на подвеску
Зависимая подвеска (задняя)
Нагрузка на упругий элемент определяется по формуле:
(4.6)
где: - нормальная реакция;
- нагрузка от массы колеса и моста.
Принимаем: =3797,5
=499,8
Подставив данные значения в формулу (4.6) получим:
Независимая двухрычажная подвеска (передняя).
Нагрузка на упругий элемент определяется по формуле:
(4.7)
где: - нагрузка от массы колеса и массы направляющего устройства.
Принимаем: =161,7Н
=0,364м
=0,18м
Подставив значения в формулу (4.7) получим:
Расчет металлического упругого элемента
В передней подвеске упругий элемент - пружина.
Напряжение кручения пружины определяем по формуле: