Коэффициент неупругого сопротивления
Демпфирующие свойствашины определяют ее свойства гасить возникающие колебания. Это качество шины должно быть согласовано с амортизационной способностью элементов подвески для получения оптимального решения общей системы амортизации при заданных весовых, скоростных и размерных характеристиках автомобиля.
Демпфирующие свойства зависят от конструкции шины, так как в деформации шины участвуют все её элементы. Однако решаю щее влияние оказывают конфигурация профиля, конструкция каркаса и внутреннее давление воздуха в шине.
Демпфирующие свойстваповышаются при снижении внут реннего давления воздуха в шине, причем наиболее интенсивно при малых его величинах. Снижение внутреннего давления воздуха в шине уменьшает в большинстве случаев амплитуду и частоту колебаний автомобиля.
Оценка демпфирующих свойств шин проводится при динамических испытаниях в режиме свободных колебаний.
После нагружения шины нормальной нагрузкой, быстро сни мается подтягивающее усилие, приложенное к свободному концу ра мы, на котором установлены грузы, и система приводится в движе ние. При этом непрерывно осуществляется регистрация динамических процессов.
В общем случае, если раме сообщить начальное отклонение от статического положения (рис. 18.2) и затем освободить от подтяги вающего усилия, то возникнут колебания рамы и груза на шине как упругом элементе.
|
|
|
Рис. 18.2. Схема опытной колебательной системы
Уравнение свободных колебаний массы, сосредоточенной на шине относительно оси O будет иметь вид:
̈ + ̇ + = 0, (18.2)
где — момент инерции системы;
— коэффициент неупругого сопротивления; — коэффициент нормальной жёсткости.
Введем следующие обозначения:
= ; (18.3)
= , (18.4)
где k — коэффициент затухания колебаний; ω — угловая частота собственных колебаний.
С учетом обозначений (18.3) и (18.4) уравнение (18.2) приоб-
ретает вид:
̈ + 2 ̇ + = 0. (18.5)
Общее решение уравнения (11.5) имеет вид:
= cos( ), (18.6)
где — отклонение системы в начальный момент времени; — собственная частота колебаний при наличии в системе сопротивления (демпфирования);
|
|
|
. (18.7)
Период колебаний:
= . (18.8) График свободных колебаний представлен на рисунке 18.3.
Рис. 18.3. Пример свободных колебаний массы, сосредоточенной на испытуемой шине
Из этого графика, значение i-ой амплитуды колебаний:
= , (18.9)
а значение i+1-ой амплитуды через период T будет равно:
= ( ). (18.10)
Отношение максимумов амплитуд двух последующих колебаний называют декрементом:
= = Т. (18.11)
Натуральный логарифм выражения (181.11) называется логарифмическим декрементом
= = Т. (18.12)
|
|
|
Решая совместно уравнения (18.3) и (18.12), можно найти коэффициент сопротивления системы
= . (18.13)
Из совместного решения уравнений (18.7), (18.8) и (18.4) мож но получить значение угловой жёсткости системы
= + . (18.14)
Подставим значение k из уравнения (18.12) в уравнение (18.14) получим
= . (18.15)
По уравнениям (18.15) и (18.13) можно определить жёсткость и коэффициент сопротивления системы, если известны ее момент инерции I, период колебаний T и логарифмический декремент . По следние две величины определяются из виброграммы колебаний, по лученной во время испытаний (рис. 18.3).
Момент инерции системы равен сумме моментов инерции ко-
леса в сборе с шиной, рамы и груза:
= к + б + г = к + р + г , (18.16)
где к, р, г — веса соответственно колеса, рамы и груза; a, b, l — расстояния от оси O до центров масс соответствующих ча стей стенда (рис. 18.2).
|
|
|
Величины, определенные по формулам (18.13) и (18.15), отно сятся ко всей системе в целом, но не к шине, так как они зависят от места установки последней по длине рамы. Для перехода к парамет рам шины необходимо воспользоваться следующими формулами:
ш = ; (18.17)
ш = , (18.18)
где a — расстояние от оси качания до оси колеса, м; cшz — коэффициент нормальной жёсткости шины, кН/м; ηш — коэффициент демпфирования шины, кН∙сек/м.
Дата добавления: 2019-02-26; просмотров: 466; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!