1.1.8. Колебания управляемых колес

Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Машиностроение
Шимми машины - это автоколебатель­ный процесс управляемых колес, совершаемый одновременно по двум координатам: в одной фазе в горизонтальной плоскости и в проти- вофазе в вертикальной плоскости. Шимми могут возникать без участия водителя (при закрепленном рулевом колесе) при равномер­ном прямолинейном движении машины по ровной горизонтальной дороге с определенной критической скоростью vKp. Сначала проис­ходит потеря устойчивости прямолинейного качения колес, затем быстрое нарастание ам­плитуд колебаний, в связи с чем в системе (главным образом, в поневматиках и гидрав­лических амортизаторах) проявляются нели­нейности и устанавливаются стационарные колебания с постоянной амплитудой и часто­той - автоколебания. Все части колебательной системы совершают колебания с одной часто­той, но с различными, постоянными во вре­мени, амплитудами. Подвод энергии в колеба­тельную систему для развития и поддержания колебаний происходит от двигателя, который обеспечивает движение автомобиля с постоян­ной скоростью.
При возникновении шимми движение автомобиля практически невозможно ввиду сильного биения колес; водитель должен сни­зить скорость, чтобы шимми прекратилось, для продолжения пути. Поэтому главной зада­чей является не оценка амплитуд и частот ав­токолебаний, а выявление условий, т.е. опре­деление таких соотношений параметров си­стемы, при которых невозмущенное движение всегда устойчивое, а возникающие колебания затухающие. Если vKpменьше максимальной скорости автомобиля, то характеристики пневматиков и передней подвески подобраны неверно.
Выбор модели и обобщенных координат.
1.1.31
Оценка устойчивости прямолинейного движе­ния управляемых колес и определения vKp проводится на основе анализа характеристиче­ского уравнения дифференциальных уравне­ний колебательной системы, выбор которой довольно важен. Простейшую модель автоко­лебательной системы можно принять состоя­щей из рулевого управления, подвески и управляемых пневматиков и совершающей колебания между опорной поверхностью и корпусом автомобиля, движущимся без каких- либо колебаний прямолинейно и равномерно. Основанием для исключения корпуса автомо­биля из колебательной системы служит тот факт, что частота его свободных колебаний на рессорно-пружинной подвеске значительно ниже частот свободных колебаний колес отно­сительно корпуса. Благодаря симметрии харак­теристик относительно продольной оси авто­мобиля колебания системы можно характери­зовать двумя координатами: углом 0 поворота колес вокруг шкворней; углом ц/ поворота передней оси в вертикальной плоскости. Тре­тья координата Z,характеризующая плоскопа­раллельные синфазные колебания колес в вер­тикальной плоскости, не вводится поскольку колебания затухающие и для линеаризованной системы не связаны с колебаниями по коор­динатам 0 и ц/. Предполагается, что в элемен­тах системы имеется сопротивление, пропор­циональное первой степени скорости, отсут­ствуют сухое трение (без смазочного материала) и зазоры.
Силы, действующие со стороны дороги на пневматик. Связи между пневматиком и опор­ной поверхностью принимаем голономными. Для выражения реакций связей принимаем уравнение динамики вращающегося колеса и гипотезу увода, согласно которой силы, дей­ствующие на пневматик со стороны опорной поверхности в линейной постановке, пропор­циональны углам поворота обода колеса. Рас­сматриваются отклонения сил от их значений в невозмущенном движении. 
Малый дисбаланс не вызывает заметных колебаний вследствие наличия в системе зна­чительного сопротивления, в том числе и тре­ния без смазочного материала. Однако балан­сировку колес проводить всегда целесообраз­но.
Если в системе при отсутствии дисбалан­са могут возникать автоколебания, то при гар­моническом воздействии на нее возможно биение, когдамалы; или синхронный колебательный режим с час­тотой Qизменения внешней силы [13].
Следует отметить, что, что по имею­щимся экспериментальным данным модель отражает основные свойства колебательной системы и дает возможность определить кри­тическую скорость vKp машины из условия возникновения шимми. Расчетная скорость получается, как правило, несколько меньше экспериментальной. Объяснить ло можно наличием в системе трения без смазочного материала которое в модели не учитывается, а также тем, что корпус автомобиля в модели принимается невозмущающимся.
При корректном определении коэффи­циентов сил и их моментов с учетом геометрической и кинематической спе­цифики подвески и рулевого управления предложенная модель с двумя степенями сво­боды может быть применена и при расчете критической скорости (по шимми) колесного трактора.


 

Поиск


Сейчас 29 гостей онлайн





Забыли данные входа на сайт?