Коливальна система автомобіля

Коливальна система автомобіля
Автомобіль являє собою коливальну систему, що складається з декількох пов'язаних між собою мас, - кузова і двох осей, або кузова і чотирьох коліс. Кузов і осі (колеса) мають числом ступенів свободи, що доходить до 18.

Враховувати всі можливі види переміщень недоцільно, так як це надмірно ускладнює завдання. Зазвичай при виборі числа ступенів свободи виходять з мети дослідження і величини переміщень, що допускаються зв'язками.

Наприклад, плавність ходу автомобіля залежить безпосередньо від коливань кузова в поперечної і поздовжньої площинах і від коливань осей в вертикальній площині, тому можна автомобіль замінити колебательной системою, яка має сім'ю ступенями свободи: трьома, визначальними становище підресореною частини (кузова), і чотирма, визначальними становище непідресорених частин (осей або коліс).

Якби досліджувалися коливання передніх керованих коліс нерозрізний осі (шіммі), то довелося б враховувати щонайменше три ступені свободи: кутові переміщення осі в поперечній площині, лінійні переміщення осі в поперечній площині, кутові переміщення коліс навколо шворнів.

Якби досліджувався вплив коливань на стійкість автомобіля проти бічного відведення, то довелося б враховувати додатково нову ступінь свободи - кутове переміщення кузова навколо вертикальної осі.

При складанні рівнянь будемо надалі виходити з вимог, що пред'являються до плавності ходу автомобіля. Складемо рівняння руху, вважаючи коливання кузова і коліс малими, а характеристику всіх елементів підвіски - лінійної. Дуже важливий вибір координат, що характеризують стан кузова і осей (коліс) при коливаннях. Якщо вибір зроблений вдало, то вже з вигляду рівнянь можна зробити деякі практичні висновки.

Як побачимо далі, перша система зручна для вивчення найбільш неприємних поздовжніх кутових коливань кузова автомобіля; друга - спрощує знаходження основних розрахункових величин - частот вільних коливань. Скористаємося рівняннями динаміки, т. Е. Вважатимемо, що сума проекцій сил, що діють на тіло, дорівнює добутку маси тіла на його прискорення на ту ж вісь; що сума моментів сил, що діють на тіло, дорівнює добутку моменту інерції тіла на його кутове прискорення.

Рівняння моментів тут і далі доводиться брати щодо горизонтальних осей, що проходять через центр ваги, так як даних про стан і формі еліпсоїда інерції автомобіля в даний час немає.

Схожі статті