Вся электронная библиотека >>>

 Грузовые автомобили >>

 

 Грузовые автомобили

Грузовой автотранспорт. Многоосные автомобили


Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

 

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ  НАГРУЗОК НА МЕХАНИЧЕСКИХ МОДЕЛЯХ

 

 

Сложность нагружения ходовой части автомобиля и влияние обших конструктивных решений на нагрузки были выявлены постановкой широкого эксперимента на механических моделях разного масштаба с различными схемами компоновки ходовой части. Механическое моделирование позволило в лабораторных и реальных дорожных условиях определить динамические нагрузки в зависимости от различных параметров подрессоривания, размещения осей по базе и характеристик гармонических неровностей.

Результаты экспериментальных исследований динамических нагрузок, действующих на ходовую часть модели четырехосного автомобиля при схемах ходовой части 1—2—1 и 2—2 на периодических неровностях шести типов. Сравнение графиков показывает, что общий уровень и характер нагружения ходовой части при двух ее разных схемах практически одинаковые. Максимальное значение коэффициента динамичности Кл той и другой схемы зависит в первую очередь от соотношения длины неровности к базе шасси SJL(L/S„), определяющего максимум функции возмущения, и от степени гашения колебаний (от числа амортизаторов). Это подтверждает сделанный ранее вывод о том, что схема размещения осей по базе мало влияет на общий уровень нагрузок от колебаний подрессоренных масс.

Наибольшие нагрузки появляются в режиме угловых колебаний на неровностях, определяющих максимум угловых возмущений: Sa— (1,27 ...2)L и SH=L/2,5. При этом наиболее опасным по нагрузкам оказался резонанс на коротких неровностях (S = L/2,5). Правда, он возникает в узком диапазоне скоростей. Резонанс на длинных неровностях более растянут в диапазоне скоростей. Поэтому вероятность появления резонанса первого вида в реальных условиях мала, а второго — больше. Из графика видно, как велико влияние амортизаторов на нагрузки при резонансе на длинных неровностях.

При осевой формуле и схеме 2—2 и i'=0,25 на динамичность нагрузок первой оси помимо продольно-угловых колебаний начинают влиять и вертикальные колебания. Наибольшие нагрузки на оси соответствуют максимальным суммарным амплитудам продольно-угловых и вертикальных колебаний. Меньшая неравномерность нагрузок по осям в тележке имеет место при схеме 2—2.

 

 

Создание крупномасштабных моделей позволило обследовать в реальных дорожных условиях динамические нагрузки при разных схемах компоновки и степени подрессоривания. Экспериментальное обследование динамических нагрузок методом тензо-метрирования проводилось на различных дорогах, на местности и при преодолении естественных препятствий на различных режимах движения. Нагрузки измеряли на всех осях.

Бетонные дороги с твердым покрытием даже хорошего состояния характеризуются наличием периодических неровностей, обусловленных дефектами дорожного покрытия и осадкой грунта. Поэтому нагрузки в ходовой части автомобиля при движении по бетонным и асфальтированным дорогам определяются колебаниями подрессоренной части шасси. Их максимальное значение соответствует режиму низкочастотного резонанса.

По нагруженности ходовой части при движении по дорогам рассматриваемые шасси делятся на две характерные группы: с осевой формулой 1—2—1 и низкими показателями подрессори-вания и с осевой формулой 2—2. В первой группе коэффициент динамичности достигает 2,2.. .2,45, характерна сравнительно большая разница в нагруженности отдельных осей. Это обусловливается схемой ходовой части и низкими показателями демпфирования в подвеске. Во второй группе наибольшие коэффициенты динамичности лежат в пределах 1,52. ..1,54 и разница в нагрузках осей небольшая.

tc/иничные неровности характерны для разбитых дорог и местности, они относительно беспорядочно расположены в виде выбоин и выступов. Наиболее характерными для таких дорог являются неровности: SH=1...3 м, Ян=70. ..100 мм. В некоторых случаях высота неровностей достигает 200.. .300 мм. Скоростной переезд единичных неровностей многоосным автомобилем вызывает колебания неподрессоренной массы. Нагрузки в ходовой части в этом случае определяются параметрами подрес-соривания и не зависят от схемы ходовой части.

Наибольшие динамические нагрузки возникают у моделей группы I, главным образом в результате плохого подрессорива-ния. При полном отсутствии подвески динамические нагрузки максимальны, Дд=4,7. Во второй группе нагрузки значительно ниже и оси нагружены равномернее. Обращает внимание полная равномерность нагружения ходовой части модели с независимой балансирной подвеской до упора балансира в ограничитель.

Грунтовые дороги и местность влияют на нагруженность ходовой части как в результате наличия единичных, так и периодических неровностей. Нагрузки обусловлены колебаниями подрессоренной и неподрессоренных масс. Здесь сказываются главным    образом    степень    подрессоривания    и    характеристики подвески.

Большой уровень нагруженности имеют модели первой группы. При движении автомобиля по местности начинают проявляться профильные нагрузки, оказывает влияние и схема размещения осей по базе. При преодолении препятствий определяющими являются профильные нагрузки. При отсутствии подвески и сближении центральных осей коэффициент динамичности достигает 4,0...4,5.

Модели с тележечной схемой и полным подрессориванием колес в условиях движения по грунтовым дорогам и местности имеют коэффициент динамичности 2.. .2,85. Наименьшие нагрузки имеет модель с балансирной подвеской в пределах ходов балансира. При упоре балансира в ограничитель хода нагрузки становятся такими же, как и при независимой подвеске.

Полученные экспериментальные данные подтверждают теоретические выводы о преимуществах автомобилей со сближенными крайними осями и нецелесообразности создания неподрессоренных и полуподрессоренных автомобилей любого типа, если исходить из условий снижения их массы и материалоемкости. Выявлено положительное влияние на выравнивание и снижение динамических нагрузок в ходовой части балансирной связи между осями, расположенными рядом.

С целью повышения плавности хода и уменьшения нагрузок в элементах ходовой части автомобиля на основании исследований признано целесообразным на четырехосных автомобилях иметь следующие характеристики: t'^0,25, /гп.ст^150 мм, /гп.д^ ^1,35/гп.ст, относительный коэффициент затухания колебаний (при существующей конструкции амортизаторов) 0,4.. .0,5.

Особый интерес представляют результаты обследования динамических нагрузок крупномасштабной модели шестиосного шасси автокрана (см. разд. 3). Нагрузки в ходовой части модели также замеряли методом тензометрирования. Тензометрические датчики наклеивали на все картеры качающихся полуосей колес в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Для измерений были смоделированы условия движений на бетонированном шоссе, грунтовой профилированной, грунтовой разбитой дорогах и на местности, а также на участках искусственных неровностей. Грунтовая профилированная дорога имела единичные неровности, при пересчете на натуру их высота соответствует Ян= = — 100. ..150 мм. Разбитая грунтовая дорога характеризовалась часто чередующимися случайными неровностями (Ян= = 100.. .200 мм) на расстоянии 1.. .2 м. Все другие участки были те же, что и при испытаниях четырехосных моделей. Нагрузки оценивали по значениям Кя, полученным по среднестатистическим данным расшифровки осциллограмм.

Наибольшие динамические нагрузки (Кя«*2,75)  в ходовой части возникают при движении по местности. Нагрузки в данном случае определяются единичными неровностями большой высоты, приводящими, как правило, к пробою подвески. Во всех гих случаях движения по дорогам даже с большими скоростями нагрузки ниже: на разбитой грунтовой дороге Хд^2,15, на профилированной грунтовой дороге /Сд^1,6, на бетоне /Сд^1,4, В данном случае нагрузки определяются колебаниями подрессоренной и неподрессоренных масс.

На гармонических неровностях динамические нагрузки наибольшие при движении в резонансном режиме колебаний подрессоренных масс: Хд>2,5 при 5Н=8 м; /Сд = 2 при 5П=5 м. В режиме резонансных колебаний неподрессоренных масс (неровности длиной 2 м) коэффициент динамичности не превышает 1,75.

Нагрузки в ходовой части не превышают расчетных. При этом результаты теоретических исследований подтверждают, что наиболее нагруженными являются третий и четвертый мосты как при преодолении насыпи, так и при движении через ров. При преодолении насыпи под углом 45° нагрузки на отдельных мостах резко уменьшаются (на третьем и четвертом мостах почти в 2 раза), мосты нагружаются более равномерно. Однако рекомендовать такой способ преодоления препятствий нельзя, поскольку в этих условиях возрастает опасность потери устойчивости при опрокидывании автомобиля с грузом (краном) и резко увеличиваются напряжения кручения в раме.

Представляет интерес сравнение нагруженности ходовой части четырех- и шестиосного автомобилей. Это сравнение важно для выявления влияния числа осей при всех прочих равных условиях на нагрузки в ходовой части. Указанные две модели имеют одинаковую конструкцию и характеристику шин, элементов подвески, кожухов полуосей и равные статические нагрузки на колесо (ось), т. е. обеспечены все исходные предпосылки теоретических исследований данного вопроса.

Эксперименты подтверждают выводы теоретических исследований о том, что уровень нагрузок в ходовой части, определяемый колебаниями подрессоренной и неподрессоренной масс, практически не зависит от числа осей. Динамические нагрузки, определяемые колебаниями, у четырех- . и шестиосной моделей практически одинаковы. Имеющееся расхождение можно отнести за счет погрешностей измерений.

Профильные нагрузки в большой степени зависят от числа осей. У шестиосной модели они в 1,3. ..1,6 раза больше, чем у четырехосных. При этом профильные нагрузки у четырехосной модели практически равны динамическим нагрузкам от колебаний. У шестиосного автомобиля они резко отличаются.

 

К содержанию книги:  Грузовой автотранспорт. Многоосные автомобили

  

Смотрите также:

 

Автомобиль МАЗ 5335 и его модификации  

1. Общие сведения об автомобилях и особенности их конструкции

2. Двигатель

Рабочий процесс двигателя

Подвеска силового агрегата

Блок цилиндров

Кривошипно-шатунный механизм

Головка цилиндров

Механизм газораспределения

Система смазки

Система охлаждения

Система питания

Система питания двигателя воздухом

Пусковой подогреватель

3. Силовая передача. Сцепление

Коробка передач и её привод

Карданная передача

Задний мост

4. Ходовая часть. Рама и буксирное устройство

Рессорная подвеска

Амортизаторы

Передняя ось и рулевые тяги

Колеса и шины

 5. Рулевое управление. Рулевой механизм

Гидроусилитель

Насос гидроусилителя

6. Тормозные системы

Рабочий тормоз

Стояночный тормоз

Тормоз-замедлитель

Пневматический привод тормозов

7. Электрооборудование

Аккумуляторные батареи

Стартер

Система освещения и световой сигнализации

Контрольно-измерительные приборы

8. Кабина

9. Механизм подъема платформы автомобиля-самосвала

Коробка отбора мощности

Масляный насос

Гидроцилиндр

Клапан управления

Пневмораспределительный кран

Пневмоцилиндр управления запорами заднего борта

Масляный бак

Работа механизма подъема платформы

10. Дополнительные устройства автомобиля. Дополнительная ось

Механизм вывешивания дополнительной оси

Седельно-сцепное устройство

11. Эксплуатационные материалы. Топливо

Масла и смазки

Рабочие жидкости

 

 Грузовые автомобили ЗИЛ   

Основные базовые модификации автомобилей ЗИЛ

Модификации автомобилей, предназначенных для комплектации на них различных установок и оборудования

Надежность автомобилей. Модернизация, повышение ресурса

Органы управления и контрольно-измерительные приборы

Двигатели и их системы. Особенности конструкции бензиновых двигателей

Детали двигателя

Системы двигателя

Трансмиссия. Сцепление

Коробка передач

Раздаточная коробка

Коробки отбора мощности. Реверсивная коробка отбора мощности

Лебедка

Карданная передача

Ведущие мосты

РАМА, ПОДВЕСКА, КОЛЕСА И ШИНЫ, РУЛЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ. Рама, тягово-сцепное и седельно-сцепное устройства. Конструкция рам

Подвеска. Передняя подвеска и передний неведущий мост

Колеса и шины. Общие сведения о колесах и шинах

Рулевое управление

ТОРМОЗНЫЕ СИСТЕМЫ. Требования к тормозным системам, к их структуре и характеристикам

Тормозные механизмы. Барабанный тормозной механизм

Тормозной пневмопривод. Питающая часть

Использование тормозных систем в процессе управления автомобилем

Техническое обслуживание тормозных систем

Возможные неисправности тормозных систем

Дальнейшее совершенствование тормозных систем

ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ И ПРИБОРЫ. Генераторы. Устройство и работа генератора

Регуляторы напряжения

Трансформаторно-выпрямительный блок (ТВБ)

Аккумуляторные батареи

Стартеры

Электрооборудование средств облегчения пуска

Системы зажигания

Система освещения и световой сигнализации

Коммутационная аппаратура. Переключатели и выключатели

Электродвигатели

Звуковые сигналы

Контрольно-измерительные приборы

КАБИНА И ОПЕРЕНИЕ. ПЛАТФОРМА, ОБОРУДОВАНИЕ АВТОМОБИЛЕЙ. Кабина

Оперение

Защитные покрытия кабины, оперения, платформы

Платформа

Оборудование автомобилей

 ГАЗОБАЛЛОННЫЕ АВТОМОБИЛИ. Топливо для газобаллонных автомобилей

Автомобили ЗИЛ моделей 431810, 441610 и ММЗ-45023, работающие на сжиженном углеводородном газе

Автомобили ЗИЛ моделей 431610 и ММЗ-45054, работающие на сжатом природном газе

Возможные неисправности

Основные правила безопасной эксплуатации газобаллонных автомобилей

Техническое обслуживание газобаллонных автомобилей

 

Строительные машины   Строительные машины  Строительные машины и их эксплуатация

 

История техники  Техническое творчество   История автомобиля   Автомобиль за 100 лет

Советы, ремонт автомобиля   Ремонт автомобиля   Автомобиль. Учебник водителя   Легковые автомобили   Диагностирование электрооборудования автомобилей   Ремонт автомобиля ГАЗ-24 «ВОЛГА»    Ремонт легковых автомобилей   Практикум по диагностированию автомобилей  Книга самодеятельного конструктора автомобилей