Грузовые автомобили

Грузовой автотранспорт. Многоосные автомобили

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Из теории колебаний сложных систем известно, что частоты собственных колебаний и парциальные частоты колебаний различны по величине и по физической сущности. Применительно к многоосным автомобилям они различаются приблизительно на 15... 20%. То же относится и к коэффициентам затухания.^Для определения влияния числа осей и размещения их в дальнейшем удобно пользоваться выражениями парциальных частот. Откуда видно, что на собственную частоту колебаний неподрессо-ренной массы не влияют ни число осей, ни их размещение по базе. Эта частота определяется параметрами, закладываемыми при конструировании подвескн.

Собственная частота вертикальных колебаний подрессоренной массы при всех прочих равных условиях может зависеть только от числа осей шасси. С увеличением числа осей при сохранении неизменных значений жесткости подвескн и массы Мп частота колебаний будет возрастать. Но так как потребность в увеличении числа осей возникает в связи с повышением массы перевозимого груза, то пропорционально числу осей будет возрастать и подрессоренная масса

Это означает, что частота собственных вертикальных колебаний подрессоренной массы также не зависит от числа осей и нх размещения по базе. Она задается параметрами, выбираемыми при конструировании подвески автомобиля. Прн постоянстве подрессоренной массы с увеличением числа осей для сохранения значения собственной частоты колебаний, влияющей на показатель комфортабельности, необходимо уменьшить жесткость подвескн каждой оси.

Частота собственных продольно-угловых колебаний зависит от числа осей и от размещения их по базе. Для теоретического исследования влияния размещения осей по базе можно применять в качестве независимой переменной коэффициент размещения осей по базе i = l/L — отношение расстояния I между любыми смежными осями к базе шасси L. Введение этого коэффициента значительно облегчает исследование компоновочных схем многоосных автомобилей. В общем виде, когда оси размещаются произвольно, автомобиль с п осями имеет л—1 различных значений коэффициента t. При симметричном размещении осей по отношению к центру масс, что характерно для большинства многоосных автомобилей, имеется одно значение коэффициента i, полностью определяющего компоновку ходовой части. В этом случае прн определении коэффициента i за расчетное принимается расстояние между передними смежными осями

Частота собственных продольно-угловых колебаний для шасси с любым числом осей при симметричном  их  размещении  и постоянной жесткости подвески может быть определена из зависимости

Как видно из выражения, частота продольно-угловых колебаний имеет более сложную зависимость, чем частота вертикальных колебаний. Она зависит не только от параметров, но и от момента инерции, числа осей, базы автомобиля и размещения осей по базе, т. е. от многих компоновочных характеристик шасси. Представляет интерес анализ влияния изменения размещения осей на угловую частоту н на соотношение частот вертикальных и угловых колебаний.

Теоретически коэффициент i для четырехосного автомобиля может изменяться от 0 до 0,5. Четырехосный автомобиль при t=0 можно рассматривать как условный двухосный, имеющий базу четырехосного автомобиля и удвоенную жесткость подвески, а при t=0,5 как условный трехосный с равномерным размещением осей по базе и с удвоенной жесткостью средней оси.

Важно отметить, что изменение рассматриваемых параметров в пределах теоретически возможного диапазона коэффициента i не превышает 30...40%, а если учесть реальные возможности изменения коэффициента i (с учетом действительных размеров колес н зазора между ними), то изменение частот и их соотношений не будет превышать 10... 12%. Это означает, что изменением схемы компоновки ходовой части нельзя существенно повлиять на частоту продольно-угловых колебаний и иа соотношение частот угловых и вертикальных колебаний. Очевидно, наиболее эффективно частоты можно менять соответствующим подбором характеристик подрессоривания и величины подрессоренной массы.

Это подтверждается также анализом автомобилей с другим числом осей.

Для выяснения влияния числа осей автомобиля на частоту угловых собственных колебаний прн принятых выше условиях следует преобразовать уравнения

Следует отметить, что приведенные зависимости в большинстве случаев дают хорошую сходимость, так как груз обычно является симметричным.

Из выражения следует, что при принятых условиях частота угловых колебаний зависит не только от жесткости подвески, но и от числа осей и их компоновки; при этом база шасси влияния не оказывает. График показывает, что с увеличением числа осей до шести собственная частота угловых колебаний шасси снижается, дальнейшее увеличение числа осей практически не вызывает изменения частоты. Степень уменьшения частоты зависит от размещения осей по базе и теоретически колеблется в пределах 20... 35%. Для автомобиля с любым числом осей коэффициент i теоретически изменяется от 0 до 0,5, т. е. в тех же пределах, что и для четырехосного автомобиля; при г=0 автомобиль соответствует условному двухосному автомобилю, для которого частота угловых колебаний остается постоянной; при г'тах=0,5 — условному трехосному автомобилю, у которого жесткость средней оси зависит от числа осей. При реально возможном изменении коэффициента i (с учетом размера колес и зазора между ними) частота меняется на 10... 12%.