Автомобильные рессоры могут иметь жесткость порядка 2 10: №499. Автомобильные рессоры могут иметь жесткость порядка 2 • 104 Н/м. Каков будет период колебаний, если на рессоры упадет груз массой 500 кг?
Автор публикации: Янченко И.А. Дата публикации: 2016-09-21 Краткое описание: … Вариант 1
Вариант 2
Вариант 3
Вариант 4
Вариант 5
Вариант 6
Вариант 7
Вариант 8
Вариант 9
Вариант 10
Вариант 11
|
На каком расстоянии от него ударила молния? Скорость звука в воздухе 340 м/с.
Чему равен период колебаний груза на пружине?/3.gif)
Чему равна длина волны?
На каком расстоянии от наблюдателя произошёл грозовой разряд?
Решение задач по теме «Механические колебания»
Материал опубликовала
19
#9 класс #Физика #Методические разработки #Урок #Учитель-предметник #Школьное образование #УМК А. В. Пёрышкина
Нажмите, чтобы скачать публикацию
в формате MS WORD (*.
DOC)
Размер файла: 33.75 Кбайт
План- конспект урока физики в 9 классе
Решение задач по теме « Механические колебания»
Цель урока: Закрепить основные понятия, формулы, продолжить формирование навыков решения задач.
Ход урока.
1.Орг. момент
Урок начинаем со стихотворения Н.А.Заболоцкого «Утро»
Рожденный пустыней,
Колеблется звук,
Колеблется синий
На ветке паук.
Колеблется воздух,
Прозрачен и чист,
В сияющих звездах
колеблется лист.
-Скажите, о чем сегодня пойдет речь? (о колебаниях)
2.Повторение.
1)Исключите лишнее:
А)амплитуда, период, частота, маятник;
Б) Гц, с-1; с;
В) …=1/Т; …=n/t; …= ; …=…=
( ответ: …= )
2)Найдите ошибку.
А) а=F/m ; Б) Т= ; В)Т= n/t; Г) v= n/t .
( ответ: Б)
3) Подберите обобщающее слово
А) колебания- …. (обобщающее слово-движение)
Б) период-….. (время)
В) частота-… (число колебаний)
Г) секундомер-… (прибор)
4)Рассыпанное предложение
Приближенно, или, движения, колебания, точно, которые ,это, повторяются.
5)Выделите из прибора устройство, связанное с колебательным процессом:
С М Е А К Я У Т Н Н Д И О К М Е Р
( секундомер, маятник)
3.Решение задач.
1) На рисунке представлена зависимость координаты центра шара, подвешенного на пружине ,от времени. Определите период и частоту колебаний.
Ответ: 4с; 0,25Гц.
2)Амплитуда свободных колебаний тела равна 0,5м.Какой путь прошло это тело за 5 периодов колебаний?
Ответ: 10м.
3) Ворона за 3 мин каркнула 45 раз. Вычислите частоту и период раскрывания клюва вороны.
Ответ: 0,25Гц, 4с.
4) У одного очень болтливого мальчишки язык за 10 мин совершил 2400 колебаний. Вычислите частоту и период колебаний языка этого болтуна.
Ответ: 4Гц; 0,25с
5)Автомобильные рессоры могут иметь жесткость порядка 2·104 Н/м. Каков будет период колебаний, если на рессоры упадет груз массой 500 кг?
Ответ: 1с.
4.Итог урока.
5.Рефлексия.
На столах у учащихся листочки с началами фраз.
Допишите предложения:
– сегодня я узнал(а)…
– было трудно…
– я понял(а), что…
– я научился(лась)…
– я смог(ла)…
– было интересно узнать, что…
– меня удивило…
– мне захотелось узнать
Литература и интернет –ресурсы
1.Громцева, О.И.Контрольные и самостоятельные работы по физике.9класс: к учебнику А.В.Перышкина, Е.М. Гутник «Физика 9 класс» / О.И. Громцева.-2-у исправл.-М.:Издательство «Экзамен»,2010
2.Сборник задач по физике: Для 10-11кл.общеобразоват.учреждений/ Сост.Г.Н.Степанова.-8-е изд.- М.:Просвещение,2002.
http://www.pedsovet.pro /
Опубликовано
власова Наталья Николаевна, 06.07.17 в 11:06 4ОтветитьПожаловаться
Спасибо за идею “рассыпанное предложение”.
Горбачёва Марина Юрьевна, 17.09.18 в 15:01 5ОтветитьПожаловаться
Интересная работа!
Трефилова Раиса Поликарповна, 12.01.19 в 20:55 5ОтветитьПожаловаться
Спасибо за представленный опыт работы!!!
Горбачёва Марина Юрьевна, 13.01.19 в 06:54 1ОтветитьПожаловаться
Задач много не бывает!
Чтобы написать комментарий необходимо авторизоваться.
Тюнинг шасси: объяснение жесткости автомобиля на кручение
Когда выпускается новое поколение автомобиля, вы всегда услышите: «Новое шасси на XX процентов жестче». Вместо того, чтобы сказать «Это впечатляет», более распространенным ответом будет просто подумать: «Ну и что?» В то время как 99 процентов покупателей автомобилей понимают преимущества большей мощности, почти такой же процент не сможет рассказать вам о преимуществах шасси с повышенной жесткостью на кручение.
На самом деле значительное увеличение жесткости шасси на кручение должно быть поводом для радости.
Майкл Феррара // PR Photos
ДСПОРТ Выпуск #149
С тех пор, как автомобили строились на простой лестничной раме, многое изменилось. В 1981 году McLaren произвела революцию в Формуле-1, создав монокок из углеродного волокна — воплощение легкости и жесткости. McLaren 12C, изображенный с передней и задней секциями рамы и без них, выводит эту технологию на улицу.
Терминология: жесткость, а не жесткость
Много лет назад жесткость при кручении часто называли жесткостью при кручении. Оба относятся к одним и тем же свойствам шасси. К сожалению, эта номенклатура вызвала некоторую путаницу, поскольку многие часто используют термин «жесткий» для описания неблагоприятных ходовых качеств автомобиля. На самом деле увеличение жесткости автомобиля на кручение улучшает качество езды, позволяя подвеске работать более эффективно.
Кручение
Когда вы посмотрите определение кручения, вы неизбежно начнете получать вал. То есть они будут говорить о том, что кручение — это скручивание объекта (например, вала) из-за внешнего или приложенного крутящего момента. Когда вы прикладываете крутящий момент к валу, форма вала, площадь его поперечного сечения и модуль жесткости его материала будут определять, насколько он скручивается при заданном крутящем моменте. Круглые или круглые валы будут иметь меньший угол закручивания при кручении, чем квадратные, при прочих равных условиях. Вал, диаметр которого в два раза больше другого, будет иметь только 1/16 угла закручивания, как вал меньшего диаметра. Что касается материала, то материал с удвоенным модулем жесткости будет скручиваться вдвое меньше.
Когда санкционирующий орган определяет трубу для дуги безопасности или каркаса безопасности, они часто указывают диаметр штанги, материал и метод сварки. Например, для создания каркаса безопасности, разрешенного NHRA, необходимо использовать стержень диаметром 1,625 дюйма.
Можно использовать более толстую 0,118-дюймовую низкоуглеродистую сталь (серия 10XX) или более тонкий 0,083-дюймовый «хромомолибден» из сплава 4130. Согласно правилам NHRA, низкоуглеродистая сталь может быть сварена MIG, но легированная сталь требует сварки TIG. Использование легированной стали 4130 с более тонкой стенкой обеспечивает снижение веса на 35% по сравнению с более толстой мягкой сталью. Оба имеют сопоставимую жесткость на кручение. Хотя весь материал представляет собой круглую трубу, интересно посмотреть, как диаметр, толщина стенки, материал и метод сварки влияют на его конечные характеристики.
Жесткость при кручении
Гуру подвески Херб Адамс (автор Chassis Engineering) определил жесткость при кручении (фактически «жесткость» в своей публикации 1993 г.) применительно к шасси автомобиля как «насколько рама будет изгибаться под нагрузкой, когда одна передняя часть колесо поднято, а другое переднее колесо опущено, а задняя часть автомобиля держится ровно». Херб рисует картину, которую легко увидеть, и продолжает: «Это состояние наблюдается на каждом углу дороги, поэтому его важность для правильного управления должна быть очевидной».
Хотя это могло быть очевидным для некоторых OEM-производителей и производителей гоночных автомобилей, повышение жесткости автомобиля на кручение без значительного увеличения веса является инженерной задачей.
К счастью, достижения в компьютерном моделировании шасси, более прочные материалы, новые методы сварки и превосходные связующие материалы позволяют как OEM-производителям, так и производителям гоночных автомобилей создавать автомобили с гораздо большей жесткостью на кручение, чем автомобили прошлого. В то время как купе Ford Mustang 1966 года, вероятно, имел характеристики около 5000 Нм на градус, сегодняшний Mustang 2015 года имеет более 20 000 Нм на градус. Каковы современные автомобильные технологии? Bugatti Veyron заявляет о жесткости на кручение более 60 000 Нм/град.
Почему кабриолеты — отстой…
Возьмите любое купе или седан с впечатляющей жесткостью на кручение и превратите его в кабриолет, и вам повезет, если вы получите половину того, что у вас было.
Даже после того, как завод увеличил вес с помощью крестообразных балок под полом, по-прежнему нет замены крыше, когда речь идет о повышении жесткости шасси. Порше 911 (разновидность 996) падает с 27 000 Нм/градус до 11 600 Нм/градус, если сравнивать купе с кабриолетом.
(L) Вот как выглядит базовая лестничная рама при кручении. Меньшая жесткость означает больший угол отклонения. (M) Добавление перекладин, заднего обруча и передней перекладины, параллельной основной, немного увеличивает жесткость. (R) Х-образная скоба улучшит жесткость, и подобные конструкции часто используются на кабриолетах.
Преимущества повышенной жесткости на кручение
Проще говоря, автомобили с высокой жесткостью на кручение обеспечивают превосходную плавность хода, превосходную управляемость и лучшую реакцию на действия водителя. Повышение жесткости автомобиля на кручение позволяет подвеске работать более эффективно и предсказуемо. Автомобили с высокой жесткостью на кручение будут иметь больший ход подвески, поскольку шасси не движется.
Учитывая, что в подвеске используются амортизаторы, а в шасси нет, понятно, почему вы хотите, чтобы подвеска двигалась, а не шасси.
Шасси и подвеску автомобиля можно представить как пять независимых наборов пружин. Есть две передние пружины, две задние пружины и шасси, которое действует как пятая пружина. Если мы разрежем автомобиль посередине и посмотрим только на то, что происходит с одной пружиной спереди и сзади вместе с шасси, мы сможем рассмотреть модель с тремя пружинами. Когда три пружины соединены последовательно, сила или нагрузка на пружины равны. Самая слабая пружина в серии по-прежнему будет прогибаться больше всего при заданной нагрузке, даже если две другие пружины будут модернизированы до более высокой степени (жесткости). Вот почему некоторые автомобили плохо реагируют на высокоскоростные пружины, если сначала не повысить жесткость шасси. Наконец, повышенная жесткость на кручение уменьшает дребезжание, скрипы и вибрации.
Повышение жесткости на кручение: OEM
[pullquote]ТРИАНГУЛЯРНАЯ РАСТЯЖКА ПЕРЕДНЕЙ СТОЙКИ, СОЕДИНЯЮЩАЯСЬ С БРАНДМАТЕРОМ, МОЖЕТ УЛУЧШИТЬ ЖЕСТКОСТЬ ШАССИ НА КРУТЕНИЕ ПО ЗАКАЗУ[/pullquote]Со стороны OEM производители обращаются к более высоким модуль (жесткость) сталей, дополнительная сварка и новейшие высокопрочные связующие клеи для повышения жесткости на кручение.
В то время как увеличить жесткость на кручение легко, если к транспортному средству добавляется вес, это становится реальной проблемой, когда добавление дополнительного веса невозможно. Современные стандарты топливной экономичности заставляют OEM-производителей дважды подумать, прежде чем увеличивать вес автомобиля.
Улучшение жесткости на кручение: вторичный рынок для уличных автомобилей
Для уличного автомобиля мы рассмотрим решения, которые можно закрепить болтами. Когда дело доходит до решения с болтовым креплением, треугольники и X-образный дизайн обычно очевидны в продуктах, которые действительно работают. Итак, сначала ищите решения, изготовленные из материалов высокой жесткости, которые включают эти геометрические формы. Когда вы обнаружите продукты, которые, возможно, действительно были спроектированы и изготовлены для правильной работы, вторым шагом будет рассмотрение шасси как трех независимых структур: передней, центральной и задней. Это именно тот подход, который использовали инженеры Lexus при сборке RC F.
Передняя часть — это все, что находится до брандмауэра, средняя — это брандмауэр спинки до заднего сиденья, а задняя часть — это спинка задних сидений до конца. средство передвижения.
Треугольная распорка передней стойки, которая крепится к брандмауэру, может повысить жесткость шасси на кручение примерно на 10 процентов. Например, OEM-распорка башни на кабриолетах Mustang 2015 года увеличивает жесткость на кручение на целых 10 процентов. Напротив, раскос башни передней стойки, который не триангулирован назад к брандмауэру, может обеспечить улучшение только на 1-5 процентов. Что касается нижних передних распорок, распорки, которые просто перемещаются из стороны в сторону, ничего не дадут. Однако распорки, образующие букву X между двумя «рельсами рамы», улучшат жесткость на кручение. Часто для центральной части автомобиля очень мало доступных креплений с болтовым креплением. Ремни, крепящиеся к заводским креплениям ремня, мало что дают. К задней части автомобиля применяются те же правила, что и к передней.
Распорки стойки более эффективны, если они привязаны к переборке (к сожалению, у большинства автомобилей нет фиксированной задней переборки).
Повышение жесткости при кручении: каркасы, сварка стежками
Если вы действительно хотите повысить жесткость автомобиля и не возражаете против добавления каркаса безопасности, вы будете в восторге от результатов. Даже у уличных автомобилей, которые добавляют приваренную дугу безопасности или каркас безопасности, можно значительно улучшить качество езды, управляемость и даже время прохождения 60 футов. Однако не все решетки и клетки одинаковы. Если на основном обруче просто одна горизонтальная перекладина, особого выигрыша вы не увидите. Добавьте пару стержней вниз к области трансмиссионного туннеля, где поперечина пересекается с основным кольцом, и у вас есть волшебство.
Если у вас есть возможность снять краску с автомобиля, вы также можете изучить преимущества шовной сварки. Путем сварки внахлест панелей, которые сварены только на заводе точечной сваркой (или, что еще хуже, еще не склеены), можно увеличить жесткость шасси.
Одной из наиболее важных областей является брандмауэр (который, по сути, представляет собой пластину сдвига, когда шасси находится в кручении). Сварка стежком в этой области может показать наилучшее увеличение жесткости.
(L) При добавлении каркаса жесткость шасси будет увеличена. (M) Добавление нескольких ключевых стержней для триангуляции может значительно улучшить жесткость. К сожалению, на пути может оказаться двигатель или другой компонент. (R) Прозрачные панели могут заменить ключевые стержни, чтобы добавить жесткости.
Захватывающая альтернатива?
А как насчет клепки вместо сварки стежками? При использовании подходящих заклепок и их установке в нужном количестве можно получить от 50 до 70 процентов прочности сварного шва. Это утомительная и трудоемкая задача, которая действительно рекомендуется только в том случае, если у кого-то много времени и нет возможности сваривать. Заклепки авиационного качества глухого типа можно использовать для соединения слоев листового металла вместе в автомобильной промышленности.
Этот тип заклепок (который легко устанавливается и не требует доступа за панелью) будет иметь только половину прочности традиционной заклепки того же размера. В результате эмпирическое правило состоит в том, чтобы использовать пять потайных заклепок вместо трех стандартных заклепок. Чтобы этот стиль заклепок был эффективным, вы должны быть уверены, что используете правильный материал и устанавливаете значительное количество этих заклепок.
Большинство ручных установщиков заклепок/глухих заклепок могут установить заклепки размером до 3/16″. Заклепки 1/8″ и 3/16″, вероятно, являются лучшим размером для домашнего мастера. Толщина материала, а также величина нахлеста между слоями металла определяют оптимальный размер заклепки. Типичные заклепки 1/8″ доступны во множестве длин для размещения материалов толщиной от 0,125″ до 0,375″. Ассортимент заклепок 3/16″ может закрепить материал толщиной от 0,062″ до 0,625″. Заклепку 3/16″ всегда следует устанавливать не ближе 3/8″ к краю (в идеале 1/2″).
Высокопрочные заклепки обычно изготавливаются из нержавеющей стали 18-8, оцинкованной стали и алюминия. Соответствующая прочность на сдвиг будет составлять 1650, 1050 или 700 фунтов силы на заклепку. Стоимость значительно отличается, так как нержавеющая сталь составляет около 1,60 доллара за заклепку, 0,40 доллара за заклепку для стали или 0,25 доллара за реку для алюминия. При 16 заклепках на фут вы потратите около 25 долларов за фут из нержавеющей стали, 6,40 долларов за фут из стали или 4,00 доллара за фут из алюминия.
Этот тип заклепок (который легко устанавливается и не требует доступа за панелью) будет иметь только половину прочности традиционной заклепки того же размера. В результате эмпирическое правило состоит в том, чтобы использовать пять потайных заклепок вместо трех стандартных заклепок. Чтобы этот стиль заклепок был эффективным, вы должны быть уверены, что используете правильный материал и устанавливаете значительное количество этих заклепок.
Это означает, что перекрывающиеся листы металла должны иметь как минимум 3⁄4″ общего перекрытия с заклепкой, установленной в мертвой точке. Если перекрытие составляет всего 1⁄2 дюйма, следует использовать заклепку меньшего диаметра 1/8 дюйма. Эти заклепки меньшего размера 1/8″ могут располагаться всего на 1⁄4″ от края. Что касается количества заклепок на дюйм, для заклепки 1/8″ расстояние между центрами должно быть от 1⁄2″ до 3⁄4″. Это означает от 16 до 24 заклепок на фут. При использовании более крупных заклепок 3/16″ расстояние между заклепками должно составлять от 3⁄4″ до 1″ или от 12 до 16 на фут.
Итог
Разработка и изготовление шасси с максимальной жесткостью на кручение и минимальным весом — это желание каждого инженера по шасси. Достижения в области материалов и производства позволили автопроизводителям производить автомобили, жесткость шасси которых в четыре-десять раз выше, чем у автомобилей, выпущенных 30 лет назад. Хотя мы не всегда можем позволить себе лучшее шасси в качестве отправной точки, существуют болтовые и сварные решения для значительного увеличения жесткости шасси автомобиля. В ближайшие месяцы мы продемонстрируем, как измерять и измерять улучшения жесткости на кручение шасси автомобиля будущего проекта сборки 9.0005
Скорость вращения колеса и жесткость шасси – Как отрегулировать и настроить – Секреты подвески
Скорость вращения колеса
Скорость вращения колеса фактически является жесткостью пружины при измерении на колесе, а не на пружине. Важно понимать скорость вращения колес автомобиля для расчета жесткости пружин и понимания динамики автомобиля.
Спиральная пружина Скорость вращения колеса
Чтобы рассчитать скорость вращения колеса, нам нужно знать несколько вещей:
- Коэффициент установки
- Коэффициент пружины
- Угол заслонки от вертикали (показан на изображении ниже)
Некоторые амортизаторы установлены вертикально, если смотреть спереди, но под углом, если смотреть сбоку, как показано на рисунке ниже. Вместо этого следует использовать этот угол от вертикали, если это так.
Затем эти 3 фактора можно использовать в приведенном ниже уравнении для расчета скорости вращения колеса автомобиля.
Где:
- Kwheel = Скорость вращения колеса
- К = Коэффициент пружины
- IR = Коэффициент установки
- Φ = Угол заслонки от вертикали.
Таким образом, используя приведенные ниже примерные значения, мы можем рассчитать скорость вращения колеса для нашего автомобиля:
- K = 61484 Н/м
- ИК = 0,6
- Φ = 10 градусов
Следовательно:
Итак:
Это значение для одной из ваших осей (передней или задней).
Теперь повторите описанный выше процесс, чтобы рассчитать скорость вращения для другой оси. Например, выше мы использовали коэффициенты установки передних пружин и коэффициенты установки передних койловеров. Теперь это нужно переделать с нашими коэффициентами задних пружин и коэффициентами установки задних койловеров, чтобы рассчитать коэффициент нашего заднего колеса.
Это наше значение скорости вращения колеса при движении по ухабам. Чтобы рассчитать скорость вращения нашего колеса в крене, мы должны теперь рассчитать скорость вращения нашего стабилизатора поперечной устойчивости.
Скорость вращения колеса стабилизатора поперечной устойчивости
С коэффициентами пружины стабилизатора поперечной устойчивости, рассчитанными на первом этапе, мы получаем значение в Н/м. Следовательно, мы можем представить это в том же уравнении, что и для винтовых пружин, чтобы получить скорость вращения стабилизатора поперечной устойчивости. Уравнение:
Где:
- Kwheel = Скорость вращения колеса
- K = Коэффициент пружины стабилизатора поперечной устойчивости
- IR = Коэффициент установки стабилизатора поперечной устойчивости
- Φ = Угол звена от вертикали (показан на рисунке ниже)
Таким образом, используя приведенные ниже примерные значения, мы можем рассчитать скорость вращения колеса для нашего автомобиля:
- K = 36448 Н/м
- ИК = 0,81
- Φ = 0 градусов
Следовательно:
Итак:
Это значение для одной из ваших осей (передней или задней).
Теперь повторите описанный выше процесс, чтобы рассчитать скорость вращения для другой оси. Например, выше мы использовали коэффициент пружины переднего стабилизатора поперечной устойчивости и коэффициент установки переднего стабилизатора поперечной устойчивости. Теперь это необходимо переделать с нашей жесткостью пружины заднего стабилизатора поперечной устойчивости и коэффициентом установки заднего стабилизатора поперечной устойчивости, чтобы рассчитать скорость нашего заднего колеса.
Жесткость шасси при крене
Рассчитав коэффициенты колес для винтовых пружин и стабилизаторов поперечной устойчивости, мы можем теперь рассмотреть расчет жесткости нашего шасси. Когда автомобиль поворачивает, подрессоренная масса вращается вокруг оси крена между осями и валками. Следовательно, кузов автомобиля катится под углом, в то время как оба колеса соприкасаются с землей, вызывая изменение высоты дорожного просвета (теоретически). Следовательно, мы знаем, что при заданном вертикальном перемещении колеса оно будет испытывать определенное усилие пружины.
Однако чего мы пока не знаем, так это того, какое усилие пружины будет создаваться при заданном крене кузова.
Таким образом, нам нужно добавить ширину колеи автомобиля вместе с заданным значением крена, чтобы вычислить жесткость автомобиля при крене.
На приведенной ниже диаграмме показан автомобиль, испытывающий крен под углом (A) с шириной колеи (t).
Вертикальное смещение колес при заданном крене кузова напрямую зависит от ширины колеи автомобиля. В приведенном ниже уравнении используется тригонометрия для определения взаимосвязи между шириной колеи и вертикальным смещением колеса.
Где:
- Φ=Угол крена автомобиля
- T = Ширина гусеницы
Следовательно, для 1 градуса крена автомобиля с шириной колеи 1,4 м:
Для проверки работоспособности умножьте ответ на 1000, чтобы увидеть его в миллиметрах, что в данном случае составляет 12,21 мм, что звучит примерно так.
Когда автомобиль находится в крене, стабилизатор поперечной устойчивости и спиральная пружина работают вместе, создавая общую жесткость.
Поскольку они работают параллельно, мы можем использовать уравнение параллельной пружины, чтобы объединить две скорости вращения колеса, чтобы сделать их одной скоростью вращения колеса, используя приведенное ниже уравнение.
Таким образом, используя приведенный выше пример значений скорости вращения колес, получаем:
С этим значением комбинированной скорости вращения колес в крене мы также можем использовать ширину колеи автомобиля и ввести значения в приведенное ниже уравнение, чтобы создать жесткость шасси по крену на градус крена. Это делается с помощью следующего уравнения:
Итак:
До сих пор мы наблюдали только одну ось. Теперь мы можем рассчитать продольную жесткость переднего и заднего шасси, а затем общую жесткость шасси для этого автомобиля. Цифры, использованные выше, относятся к передним пружинам и стабилизатору поперечной устойчивости, поэтому мы эффективно рассчитали боковую жесткость переднего шасси. Чтобы рассчитать боковую жесткость задней части шасси, введите значения задней части в приведенные выше уравнения.
Цифры, которые вам, возможно, придется изменить:
- Ширина колеи — это связано с тем, что некоторые автомобили имеют разную ширину передней и задней колеи
- Скорость колеса катушки — это должно было быть рассчитано в первой секции и для задней части, поэтому просто введите это значение для скорости колеса задней катушки.
- Скорость вращения колеса стабилизатора поперечной устойчивости — Опять же, это должно было быть рассчитано в первом разделе, поэтому введите значение скорости вращения заднего стабилизатора поперечной устойчивости.
Для целей этого примера у нас есть заднее колесо с винтовой пружиной с коэффициентом 28125 Н/м и заднее колесо со стабилизатором поперечной устойчивости с коэффициентом 25326 Н/м. Наша ширина колеи остается прежней для задней части. Это дает следующее уравнение для поперечной жесткости заднего шасси:
Теперь мы можем сложить эти два значения поперечной жесткости вместе, так как они работают параллельно, чтобы получить общую жесткость шасси для этого автомобиля.
Жесткость шасси
Теперь, когда мы рассчитали жесткость шасси при крене, нам нужно посмотреть на жесткость шасси. Все приведенные выше расчеты основаны на предположении, что шасси является жестким и имеет минимальный изгиб. Жесткость шасси — это сопротивление шасси изгибу или скручиванию в динамических условиях. Один из способов рассмотрения жесткости шасси — рассматривать его как одну большую пружину; пружина, соединяющая переднюю и заднюю системы подвески, а также левую и правую системы подвески. Добавление этой пружины в уравнение вводит несколько более сложных уравнений, чтобы попытаться приблизиться к характеристикам пружины для вашего автомобиля.
С помощью соответствующего оборудования можно измерить жесткость шасси вашего автомобиля. На изображении выше показана профессиональная установка для расчета жесткости шасси, но она очень дорога в использовании и намного дороже при покупке. Оборудование, необходимое для установки своими руками:
- 2 Веса
- 2 домкрата
- Рама шасси
- Колесные стойки (ножевые кромки)
- Циферблатные индикаторы (около 6)
- Опорные цепи
На приведенной ниже схеме от Milliken and Milliken показано, как все эти детали можно собрать на автомобиле, чтобы сформировать стенд для испытаний на жесткость шасси.
Все амортизаторы должны быть заблокированы прочными и чрезвычайно жесткими сменными стержнями. Раму необходимо подвесить к автомобилю на высоте, при которой циферблатные индикаторы находятся в центре своего диапазона и соприкасаются с порогами автомобиля на одинаковой высоте.
Если в задней части вашего автомобиля установлены листовые рессоры, их необходимо заменить на большой очень жесткий стержень, который крепится в точках крепления листовых рессор.
С каждого колеса спускаются ножевые стойки. Задние колеса должны быть прочно закреплены, чтобы они не могли подняться. Передние колеса устанавливаются на ножевые опоры, которые затем устанавливаются на жесткой горизонтальной балке. Эта балка подвешивается к весам с помощью 2-х винтовых домкратов.
Теперь к шасси можно приложить крутящий момент, завинтив один из винтовых домкратов вверх. Показания шкалы должны быть записаны перед рукой при нулевом крутящем моменте. Для каждой регулировки записывайте показания шкалы вместе с показаниями циферблатного индикатора на этом этапе.
Делайте это до тех пор, пока не будет найден максимальный крутящий момент.
Для расчета приложенного крутящего момента нужно разделить половину разницы между показаниями весов (в кг) и умножить ее на расстояние между передними кромками ножей (в метрах). Наконец, умножьте это число на константу 9.0,81, чтобы получить крутящий момент в ньютонах на метр.
Многие тесты на жесткость шасси дают относительно линейную кривую, когда результаты нанесены на график зависимости крутящего момента от степени кручения. Поэтому мы можем использовать результаты, чтобы получить показатель жесткости нашего шасси.
Многие циферблатные индикаторы измеряются в дюймах, поэтому для этого уравнения мы предполагаем, что это так. Если это не так, используйте преобразование 1 дюйм = 25,4 мм. Чтобы преобразовать показания циферблатного индикатора из дюймов в градусы, можно использовать пропорциональность каждого 1 дюйма в 57,3 дюймах, равного 1 градусу. Следовательно, если циферблатные индикаторы показывают разницу в 0,05 дюйма, а рассматриваемая пара циферблатных индикаторов находится на расстоянии 1,2 м друг от друга или 47,25 дюймов, то величина поворота равна:
Мы также знаем крутящий момент, который был приложен к шасси для создания такого крутящего момента.
Например, если крутящий момент 2150 Нм был приложен для создания 0,06 градуса крутки. Мы можем использовать приведенное ниже уравнение для получения значения крутящего момента, необходимого для поворота нашего шасси на 1 градус, поскольку это стандартные отраслевые единицы измерения жесткости шасси.
Влияние жесткости шасси на жесткость поперечной устойчивости
Уравнения жесткости шасси при поперечной качке с использованием стабилизаторов поперечной устойчивости и коэффициентов витков были рассчитаны в предположении, что шасси не обладает гибкостью. Чтобы включить гибкость шасси, потребовалось бы гораздо больше уравнений и гораздо более сложный процесс. Однако насколько жесткость шасси на самом деле влияет на общую жесткость автомобиля? И существует ли некая минимальная жесткость, которую мы можем выполнить, чтобы иметь возможность точно исключить жесткость шасси из уравнений?
Четыре преподавателя американского университета провели исследование, одобренное/опубликованное SAE International, в котором изучалось «Влияние гибкости шасси на жесткость при крене».
Добавить комментарий