Устройство подвески грузового автомобиля

Подвеска осуществляет упругую связь рамы или кузова автомобиля с мостами или непосредственно с колесами, смягчая толчки и удары, возникающие при наезде колес на неровности дороги.

Устройство подвески грузового автомобиля:

Требования, предъявляемые к подвескам:

• оптимальная характеристика жесткости — зависимость между нормальной (перпендикулярно опорной поверхности) нагрузкой на колесо и деформацией (прогибом) подвески, измеряемая как нормальное перемещение центра колеса относительно кузова;

• оптимальная кинематика; работа направляющего устройства подвески при вертикальных перемещениях, крене либо галопировании (продольные угловые колебания) кузова автомобиля вызывает не только вертикальные перемещения колес, но также боковые и угловые перемещения как относительно дороги, так и относительно кузова;
• оптимальные характеристики демпфирования — гашение колебаний колес и кузова автомобиля, возникших в результате воздействия главным образом дорожных неровностей; может происходить вследствие трения в некоторых типах упругих элементов и в шарнирах направляющего устройства подвески;

• минимальное число не подрессоренных частей; к ним относятся колеса и шины, тормозные механизмы колес, поворотные кулаки, стойки подвески, мосты и т. п.;
• хороший контакт колеса с дорогой; при переезде автомобилем на большой скорости выпуклых неровностей (трамплинов) на дорожной
поверхности из-за недостаточного хода отбоя подвески, либо большой ее инерционности, возможен отрыв колеса от дороги;

• низкие уровень шума и вибрации; при эксплуатации автомобиля возникают скрипы из-за трения подвески в металлических шарнирах, резиновых опорах и упругих элементах и стуки в шарнирах из-за их изнашивания и образования зазоров;
• рациональная компоновочная схема.

Устройство подвески грузового автомобиля:

а — зависимая; б — независимая шкворневая; в — независимая бесшкворневая; 1 — кронштейн; 2 — рессора; 3 — хомут; 4 — балка переднего моста; 5 — серьга; 6 — стремянка; 7 и 12 — рычаги; 8 — пружина; 9 — шкворень; 10— поворотный кулак; 11 — поворотная стойка; 13— поперечина подрамника.

 

Устройство подвески грузового автомобиля ГАЗ-53:

1, 3 и 6 — кронштейны; 2 — лонжерон; 4 — шарнир; 5 — амортизатор; 7 и 12 — обоймы концов коренных рессорных листов; 8 и 13 — верхние и нижние опоры; 9 — буфер; 10 — стремянка; 11 — двойной коренной лист; 14 —торцовый упор.

Подвеска автомобиля: устройство, принцип работы, виды

 

Дорожное покрытие в нашей стране не всегда отличается идеальностью. Неровности, ямы, трещины и ухабы — этими дефектами уже давно никого не удивить. Чего стоит один «лежачий полицейский». Все эти недостатки доставляли бы сильный дискомфорт, если бы у автомобиля не было подвески. Эта деталь может быть простой и сложной, а также быть надежной или «трещать» под любыми кочками. За весь период существования рессорная система проделала огромнейший путь. Рассмотрим подробнее устройство подвески автомобиля, историю ее появления и разновидности. 

История появления

В средние века люди перемещались, в основном, на лошадях. Со временем появились кареты, в которых ездили представители знати. Транспорт был некомфортабельным, поскольку оси колес были прикреплены прямо к корпусу. Во время езды каждая кочка «передавалась» пассажирам. Чтобы не ощущать ухабы так сильно, на скамью подкладывали подушки. Но полностью проблема от этого не исчезла.

Именно поэтому изобретатели предприняли попытки сделать поездки более комфортными. Для этого было решено придумать некую «прослойку», которая бы лежала между кузовом и колесами транспорта. Этой деталью выступили эллиптические рессоры. Прошло еще немного времени, и данный элемент начали внедрять в конструкцию автомобилей. Теперь рессоры стали полуэллиптические, но выяснилось, что они не очень удобны. Почему?

Дело в том, что рессоры устанавливали поперечно. Управлять машиной водителю было сложно даже на минимальных скоростях. После этого деталь начали ставить продольно на каждое из колес. Эти события повлекли за собой разработку и усовершенствование подвески. Сегодня устройство подвески авто включает в себя различные типы.

Устройство и основное предназначение

Подвеска автомобиля — устройство, схема которого состоит из деталей, соединяющих колеса с кузовом. Передвигаясь по дороге, водитель чувствует неровности. Задача подвески — заглушить колебания. С ее помощью колеса могут спокойно вращаться, независимо от кузова. Кроме того, она считается обязательным атрибутом «ходовой» любой машины. 

Подвеска обладает сложным строением с технической точки зрения. Она включает в себя:

 Амортизаторы — приборы, которые нужны для нивелирования «тряски» кузова.

 Направляющие детали — изготовлены в форме рычагов. Они обеспечивают сочетание корпуса и подвески, а также помогают колесам перемещаться относительно кузова. 

 Упругие детали — совокупность элементов, включающие в себя торсионы, пружины и неметаллические детали. Благодаря своей упругости, они принимают удары от дорожных кочек на себя и распределяют по всему кузову.

 СПУ — стабилизатор в виде штанги из металла, который соединяет кузов с подвеской, при этом не дает увеличиваться крену во время движения авто.

 Колесные опоры — это поворотные кулаки, принимающие от колес нагрузку и распространяющие их на подвеску.

Кроме этого, в состав деталей входят элементы крепления, агрегатов и узлов подвески.

 

Что касается назначения, то подвеска изначально создавалась для обеспечения комфорта во время движения. Упругие детали воспринимают вибрацию на себя и распределяют ее. Еще одной «опцией» данной конструкции является помощь при выполнении маневров. Наиболее сложные конструкции как раз изготавливаются для этого. Инженеры постоянно совершенствуют деталь, добавляя автомобилю еще больше управляемости и устойчивости.

И последнее назначение — вспомогательная функция при торможении. Подвеска способна поглощать инерцию движения вперед. Специалисты могут определить ее настройку, взглянув на то, как водитель тормозит.

Как работает

Подвеска автомобиля устройство и принцип работы совершенно не меняется. Она работает одинаково и на стареньких Жигулях, и на новеньком Мерседесе. Инженерные разработки постоянно совершенствуются, но в течение нескольких лет назначение подвески не изменится. 

Как уже было сказано, подвеска берет на себя все удары от езды по дороге. Рассмотрим подробнее, как это происходит:

 Например, колеса наехали на кочку. В этот момент шина «поднялась» над землей и одновременно с этим свое положением сменили тяги, рычаги и поворотный кулак. 

 Сразу после этого в работу «включается» амортизатор. Сначала он сжимается, при этом вместе с ним сжимается пружина, которая некогда была в обычном состоянии.

 Сжатие пружины с амортизатором происходит «упруго». Это запускает смещение штока. Вибрация и колебания гасятся резинометаллическими втулками.

 Удар после поглощения не распространяется на весь кузов. Но у каждого действия есть своя «отдача». Ее роль играет пружина, которая распрямляется и возвращает амортизатор в прежнее положение. 

Существуют разные виды конструкций. Если изучить их подробнее, то можно понять, что они работают аналогичным образом.

Разновидности

Перечисленные выше составляющие подвески характерны для всех разновидностей. Однако конструкция этого компонента — у всех разная. Каждый вид отличается от другого техническими и эксплуатационными параметрами.  

Инженеры, изобретая типы подвесок, старались совместить в одной системе различные особенности и решения. В результате им удалось создать зависимые и независимые подвески. Каждая из них имеет собственные отличительные особенности. 

Зависимая подвеска

Зависимая подвеска — это разновидность, которая появилась еще в средние века. Можно сказать, деталь «перекочевала» в нашу современность с конных повозок. Конечно, этот тип подвески много раз совершенствовался, но его работа осталась прежней.

Главной особенностью зависимой детали ходовой части является то, что колеса соединяются друг с другом осью. Они не могут перемещаться отдельно. Если одно колесо попадает в дорожную яму, то второе автоматически смещается. 

Что касается заднеприводных машин, то осью соединения у них является задний мост. Для переднеприводного транспорта эту роль выполняет балка. Первое время упругими элементами в конструкции были рессоры, но со временем они были заменены пружинами. Устройством для гашения выступает амортизатор, который устанавливается либо внутри пружины, либо отдельно от остальных упругих деталей.

Амортизатор также считается крепежным элементом, поскольку с верхней стороны прикрепляется к кузову, а с нижней — к балке (мосту). Направляющая система, в свою очередь, включает в себя продольные рычаги и поперечную тягу. Количество рычагов составляет 4 единицы, но иногда верхние не используются, поэтому работающих рычагов остается 2 единицы. Поперечная тяга помогает снизить крен кузова и в то же время удержать траекторию движения.

Главными преимуществом зависимой подвески являются:

 простая конструкция;

 дешевая и неубиваемая;

 редко возникают неполадки;

 хорошее сцепление с дорогой.

Таким образом, зависимая подвеска имеет массу положительных особенностей. Она используется в грузовых автомобилях, а также в некоторых моделях внедорожников.

Независимая подвеска и ее виды

Независимая подвеска работает противоположно зависимой. Дело в том, что колеса одной оси не связаны друг с другом. Это означает, что движение одного из них не влияет на движение другого.  

Существует несколько разновидностей данного типа подвески. К ним относят:

 Стойки Макферсона — другое название «качающаяся свеча». В подвеске используется специальная амортизационная стойка. Она осуществляет сразу 3 опции. В состав конструкции входит амортизатор, пружины и несколько элементов направляющей системы. Также в него включен стабилизатор, принцип работы которого основывается на появлении препятствующей силы при скручивании.

 Рычажный тип — вариант подвески, который подразделяется на двухрычажный и многорычажный «подвид». Амортизационная стойка в этой конструкции исполняет только свои прямые «обязанности» — гашение вибраций. Двухрычажный вариант габаритнее, при этом сложен в обслуживании. Многорычажные модели представляют собой усовершенствованный двухрычажный тип. 

 Торсионный вид — это конструкция, основой которой является упругая деталь (торсион). Она работает на скручивание. Применяется как устройство передней подвески автомобиля, а именно внедорожников.  

В отдельный вид также можно отнести пневматическую подвеску. Сначала ее устанавливали на грузовых авто, а теперь можно встретить ее и в легковых машинах. Металлические пружины здесь заменены на баллоны со сжатым воздухом. Давление можно регулировать. Такую конструкцию устанавливают на авто премиум-класса в качестве дополнения.

Полунезависимая подвеска

Полунезависимая подвеска — это отдельный вид, но иногда ее путают с зависимой подвеской. На самом деле, конструкцию можно назвать промежуточной между двумя основными типами. Здесь вместо обычной балки используется торсионная. 

Сама подвеска состоит из опор колес, направляющих и упругих деталей, а также имеет стабилизатор. В качестве упругих элементов используются пружины, листовые рессоры или пневморессора.

Ее основное применение — на задних осях переднеприводных машин. 

Push-rod и pull-rod

Представленные разновидности изготавливались исключительно для гоночных авто, имеющих открытые колеса. В основе подвески лежит двухрычажная система. Демпфирующие детали находятся в кузове.

Конструкции push-rod и pull-rod схожи между собой. Их главным отличием является расположение элементов, которые принимают на себя нагрузку. В первом варианте работает толкатель на сжатие. Во втором варианте элемент работает на растяжение.  

Кроме этого, push-rod обладает низким центром тяжести. Однако на практике они не уступают друг другу по эффективности ничем.

Неисправности и обслуживание

Прежде чем рассмотреть список неисправностей, уточним, что ни одна поломка подвески не относится к тому перечню, который запрещает движение. Это правило прописано в законе, но в нем существуют спорные моменты.

Допустим, амортизатор перестал работать. Это означает, что наезд на любую кочку повлечет за собой раскачку кузова. Управлять автомобилем станет сложнее. Шаровая опора может «разболтаться» в конец, что повлечет за собой страшное ДТП. Если же в автомобиле лопнет пружина, то появится крен кузова и продолжать дальнейшую езду станет невозможно. Эти неисправности приводят к серьезным последствиям. Но по закону водитель имеет право ездить с такими поломками. 

Износ креплений — еще одна неисправность, которая часто встречается у водителей. К сожалению, износ неизбежен. Рано или поздно крепления придется менять. 

Что касается обслуживания, то автолюбителю нужно контролировать работу авто во время движения. Если подвеска начала странно скрипеть и издавать посторонние звуки, то не стоит их игнорировать. Необходимо сразу разобраться, в чем дело. В противном случае можно попасть в ДТП, либо очень серьезно потратиться на ремонт. Выход подвески «из строя» сопровождается заменой абсолютно всех деталей.

Заключение

В представленном материале было рассмотрено устройство и назначение передней подвески автомобиля, а также приведены основные разновидности конструкции. Можно сделать вывод, что подвеска — сложный элемент, требующий хорошего обслуживания. Она обеспечивает водителю комфортное вождение и безопасность. Кроме этого, она оказывает большое влияние на работу всего транспортного средства. Сегодня классификация подвесок настолько разная, что каждый водитель сможет сделать правильный выбор. 

Из чего состоит подвеска автомобиля

Подвеска любого современного автомобиля – это особый элемент, служащий переходным звеном между дорогой и кузовом. И сюда входят не только передние и задние мосты и колёса, но и целая совокупность механизмов, деталей, пружин и различных узлов.

Чтобы провести профессиональный ремонт, автомобилисту необходимо знать, из чего состоит подвеска автомобиля. В этом случае он сможет быстро обнаружить неисправность, провести замену детали или провести отладку.

Основные функции подвески

Устройство подвески

Подвеска любого современного автомобиля призвана выполнять несколько основных функций:

1. Соединение мостов и колёс с основной несущей системой – рамой и кузовом.
2. Передача крутящего момента от двигателя и основной несущей силы.
3. Обеспечение необходимой плавности хода.
4. Сглаживание дорожных неровностей.

Все производители работают над повышением эффективности, надёжности и прочности подвески, внедряя более продвинутые решения.

Разновидности подвесок

Зависимая

Классические автомобильные подвески уже давно ушли в прошлое. Сейчас такие системы стали более сложными. Выделяют две основных разновидности:

1. Зависимая.
2. Независимая.

Независимая

Подавляющее большинство легковушек оснащается независимой подвеской. Она позволяет добиться большего комфорта и безопасности. Суть такой конструкции заключается в том, что колеса, располагающиеся на одной оси, никак жестко не связаны друг с другом. Благодаря этому, когда одно колесо наезжает на какую-то неровность, другое не меняет своего положения.

В случае с зависимой подвеской колёса соединяются жёсткой балкой и представляют собой фактически монолитную конструкцию. В результате этого пара движется синхронно, что не очень удобно.

Основные группы элементов

Расположение элементов подвески

Как уже было сказано, современная подвеска – это сложная система, где каждый элемент выполняет свою задачу, причем функций у каждой детали, узла или агрегата может быть сразу несколько. Все элементы перечислить очень трудно, поэтому специалисты обычно выделяют некие группы:

1. Элементы, обеспечивающие упругость.
2. Направляющие элементы.
3. Амортизирующие элементы.

Для чего предназначается каждая из групп

Амортизатор

Упругие элементы предназначаются для сглаживания вертикальных сил, возникающих из-за неровностей дороги. Направляющие элементы отвечают непосредственно за связь с несущей системой. Амортизаторы гасят любые колебания и обеспечивают комфортность езды.

Основным упругим элементом являются рессоры. Они смягчают удары, колебания и негативные вибрации. Рессора – это большая и мощная пружина, отличающаяся высокой сопротивляемостью.

Устройство амортизатора

Одним из основных элементов подвески являются амортизаторы, выполняющие гасящие функции. Они состоят из:

• верхней и нижней проушин, предназначенных для крепления всего амортизатора;
• защитного кожуха;
• цилиндра;
• штока;
• поршня с клапанами.

Гашение колебаний происходит в результате воздействия силы сопротивления, возникающих при перетекании жидкости или газа из одной ёмкости в другую.

Стабилизатор поперечной устойчивости

Ещё одной важной составляющей является стабилизатор поперечной устойчивости. Он необходим для повышения безопасности. Благодаря ему автомобиль во время движения на больших скоростях не так сильно отклоняется в стороны.

Подвеска играет ключевую роль в определении ходовых качеств легкового автомобиля. Многие производители стараются подобрать качественные детали и серьёзно подходят к вопросам оснащения. Нередко производители используют подвески той или иной компании, которая уже давно заявила о себе и доказала свою надёжность.

Видео

Посмотрите видео, в котором проводится обзор подвески на примере Nissan Almera G15:

Читайте другие наши статьи:

Как провести диагностику подвески

Какие подвески бывают

Тюнингуем подвеску самостоятельно

Подвеска автомобиля: строение, элементы, назначение

Ходовая часть транспортного средства – важнейшая высокотехнологичная группа, от работы которой зависят многие характеристики транспортного средства. Исправность всех ее узлов и агрегатов – залог безопасности на дороге. В свою очередь, ядром ходовой является подвеска автомобиля. Система амортизации служит для связи колес с кузовом машины, и главная ее цель – максимально сгладить все колебания, причиной которых являются дефекты дорожного полотна, и при этом эффективно реализовать энергию движения транспортного средства.

Строение

К современным машинам предъявляется множество требований. Они должны быть хорошо управляемыми и при этом устойчивыми, бесшумными, комфортными и безопасными. Чтобы претворить в жизнь все эти пожелания, инженерам требуется тщательно продумать устройство подвески.

На сегодняшний день не существует какого-либо универсального эталона. В арсенале каждого автопроизводителя свои хитрости и современные разработки. Однако, для всех типов подвесок характерно наличие таких объектов:

• Упругий элемент.
• Направляющая часть.
• Стабилизатор устойчивости.
• Амортизирующие устройства.
• Колесная опора.
• Крепежи.

Упругий элемент

Автомобильная подвеска содержит упругие элементы, изготовленные из металла и неметаллические части. Они необходимы для перераспределения ударной нагрузки, получаемой колесами при встрече с неровностями дороги. К металлическим упругим деталям относятся рессоры, торсионы и пружины. Неметаллические элементы — это резиновые отбойники и буферы, пневматические и гидропневматические камеры.

Металлические объекты

Исторически самыми первыми появились рессоры. С точки зрения конструкции — это металлические полосы разной длины, соединенные между собой. Помимо эффективного перераспределения нагрузки, рессоры хорошо амортизируют. Чаще всего они используются в ходовой части грузовиков.

Торсионы представляют собой наборы пластин или стержней, работающих на скручивание. Обычно торсионной бывает задняя подвеска автомобиля. Устройства этого типа используют, кроме того, японские и американские производители машин увеличенной проходимости.

Металлические пружины входят в состав ходовой части любого современного авто. Эти элементы могут иметь постоянную или переменную жесткость. Их упругость зависит от геометрии прутка, из которого они изготовлены. Если диаметр прутка меняется на всем протяжении, то пружина имеет переменную жесткость. В противном случае упругость является постоянной.

Неметаллические объекты

Упругие неметаллические детали используются совместно с металлическими. Резиновые элементы – отбойники и буферы – не только участвуют в перераспределении динамических нагрузок, но и амортизируют.

Пневматические и гидропневматические камеры используются в конструкциях активных подвесок. Их действие определяется свойствами только сжатого воздуха (пневмокамеры) или газа и жидкости (гидропневматические камеры). Эти упругие элементы дают возможность менять клиренс транспортного средства и жесткость системы амортизации автоматически. Кроме того, они обеспечивают высокую плавность хода. Первыми были разработаны гидропневматические камеры. Они появились на машинах марки Citroen в 1950-х годах. Сегодня пневматическими и гидропневматическими подвесками опционно оснащают авто бизнес-класса: Mercedes-Benz, Audi, BMW, Volkswagen, Bentley, Lexus, Subaru и др.

Направляющая часть

Направляющие элементы подвески – это стойки, рычаги и шарнирные соединения. Их основные функции:

• Удерживать колеса в правильном положении.
• Поддерживать траекторию движения колес.
• Обеспечивать соединение системы амортизации и кузова.
• Передавать энергию движения от колес на кузов.

Стабилизатор поперечной устойчивости

Подвеска автомобиля не обеспечивала бы транспортному средству необходимой устойчивости без стабилизирующего устройства. Оно борется с центробежной силой, стремящейся опрокинуть машину при повороте, и уменьшает крены кузова.

В техническом отношении стабилизатор поперечной устойчивости – это торсион, связывающий систему амортизации и кузов. Чем выше его жесткость, тем лучше авто держит дорогу. С другой стороны, излишняя упругость стабилизатора уменьшает ход подвески и снижает плавность движения транспортного средства.

Стабилизаторами поперечной устойчивости оснащают, как правило, обе оси машины. Но если задняя подвеска автомобиля торсионная, устройство устанавливают только спереди. Полностью отказаться от него смогли инженеры Mercedes-Benz. Они разработали особый тип адаптивной подвески с электронным контролем положения кузова.

Амортизирующие устройства

Для того чтобы смягчить сильные колебания, подвеску снабжают амортизаторами. Эти объекты представляют собой пневматические цилиндры или цилиндры с рабочей жидкостью. Выделяют два основных типа амортизаторов:

• Односторонние.
• Двусторонние.

Односторонние амортизаторы длиннее двусторонних. Они обеспечивают большую плавность хода. Однако при езде по дорогам с плохим покрытием, односторонние амортизаторы не успевают перед следующей неровностью своевременно вернуть подвеску в исходное состояние, и ее «пробивает». По этой причине большее распространение получили двусторонние «гасители колебаний».

Колесная опора

Опоры колес необходимы для принятия и перераспределения нагрузок, приходящихся на колеса.

Крепежи

Шаровая опора

Крепежи нужны для того, чтобы подвеска автомобиля была единым целым. Для связи узлов и агрегатов используют три типа соединений:

• Болтовые.
• Шарнирные.
• Эластичные.

Крепежи, осуществляемые при помощи болтов, являются жесткими. Они необходимы для неподвижного сочленения объектов. К шарнирным соединениям относится шаровая опора. Она является важной частью передней подвески и обеспечивает ведущим колесам возможность правильного поворота. Эластичные крепежи – это сайлент-блоки и резино-металлические втулки. Помимо функции соединения частей и крепления их к кузову, эти объекты препятствуют распространению вибраций и снижают шумность.

Все элементы ходовой части взаимосвязаны и чаще всего выполняют несколько функций одновременно, поэтому определение принадлежности запчасти к той или иной группе является условным.

Подвеска автомобиля.

Подвеска автомобиля



Назначение и типы подвесок

Подвеской называется совокупность механизмов и устройств, соединяющих несущую систему (раму или кузов) автомобиля с его колесами. Подвеска предназначена для обеспечения плавности хода автомобиля и повышения безопасности его движения.

Плавностью хода называют свойство автомобиля гасить динамические воздействия, передаваемые колесам от неровности дороги во время движения. Кроме того, обеспечивая постоянный контакт колес с дорогой, подвеска способствует повышению безопасности движения, поскольку отрыв колес (или даже одного колеса) от дорожного полотна способен привести к потере управляемости автомобилем.

Через подвеску вес автомобиля передается на колеса и распределяется между ними. В то же время удары и толчки, возникающие при движении по неровностям дороги, передаются прежде всего элементам подвески, и уже через них на несущую систему автомобиля.

Наличие подвески обеспечивает возможность вертикального перемещения колес относительно корпуса автомобиля.

***

Составные элементы подвески

Подвеска разделяет все массы автомобиля на две части: подрессоренные и неподрессоренные.

Подрессоренными называют массы частей автомобиля, опирающиеся на подвеску. К подрессоренным массам автомобиля относятся кузов, рама, а также расположенные на них механизмы.

Неподрессоренные массы – массы частей автомобиля, расположенные между подвеской и дорогой – колеса, мосты, тормозные механизмы и пр.

В состав подвески входят:

• упругие элементы, которые смягчают толчки и удары, возникающие при движении автомобиля по неровностям дороги;
• гасящие элементы, предназначенные для быстрого гашения колебаний, возникающих в результате работы упругих элементов при прохождении колесами неровностей дороги;
• направляющие устройства, которые определяют характер перемещения колес относительно несущей системы автомобиля и дороги, а также передают продольные и поперечные усилия, возникающие между колесами и кузовом автомобиля;
• стабилизирующие устройства, которые уменьшают боковой крен и поперечные угловые колебания кузова автомобиля при прохождении поворотов и на косогорах.

К упругим элементам подвески могут относятся рессоры, пружины, торсионные валы, пневмобаллоны, а также различные демпфирующие элементы, например, выполненные из резиновых материалов.

К гасящим элементам относятся амортизаторы различных конструкций.

Направляющими устройствами являются рычаги и реактивные штанги. Часто роль направляющего элемента выполняет сама рессора. К направляющим элементам следует относить и балки мостов, однако, по установившимся определениям их относят к другим составным частям автомобиля.

Иногда стабилизирующие устройства могут выполнять часть функций упругих элементов подвески.
Стабилизирующее устройство 4 (рис. 1) или стабилизатор поперечной устойчивости является дополнительным упругим элементом в подвеске легкового автомобиля и представляет собой упругий стержень, установленный поперек автомобиля. Средней частью такой стабилизатор связан с кузовом, а концами – с направляющими устройствами 1 – рычагами подвески.
При боковых кренах концы стабилизатора перемещаются в разные стороны: один опускается, другой поднимается. Вследствие этого средняя часть стабилизатора закручивается, препятствуя тем самым крену и поперечным колебаниям кузова автомобиля.

***



Типы автомобильных подвесок

Автомобильные подвески классифицируются по различным определяющим показателям.

По типу направляющего устройства различают независимые, зависимые подвески, при этом зависимые подвески в свою очередь подразделяются на автономные и балансирные.

По типу применяемых упругих элементов различают рессорные, пружинные, торсионные, пневматические, гидропневматические и комбинированные подвески.

По наличию в конструкции гасящего устройства подвески бывают с амортизаторами и без амортизаторов.

По применяемым стабилизирующим устройствам различают подвески со стабилизаторами и без них.

***

Принципиальная схема работы подвески автомобиля

Крутящий момент М_к на ведущих колесах создает между ними и дорогой силу тяги Р_т, которая приводит к возникновению толкающей силы Р_х. Толкающая сила передается на кузов автомобиля через направляющее устройство (рычаги), а при возникновении толчков от неровности дороги деформируется упругий элемент 1 (в данном случае пружина) 2, смягчая эти толчки. Колесо при этом перемещается в вертикальной плоскости вокруг точек О₁ и О₂.

Чтобы после сжатия пружины кузов вместе с ней совершал затухающие колебания и не раскачивался долгое время, между кузовом и балкой моста установлен амортизатор. Поршень амортизатора, закрепленный через шток к кузову, перемещается с сопротивлением в цилиндре, закрепленном на мосту, что и приводит к быстрому гашению колебаний кузова.

Кинематическая схема подвески определяет характер связи отдельных колес между собой и с рамой автомобиля, а также кинематику перемещения колес относительно рамы. В зависимости от этого подвески делят на зависимые и независимые.

В зависимой подвеске (рис. 2, а) колеса располагаются на общей оси и колебания одного колеса в вертикальной или горизонтальной плоскостях неизбежно вызывает колебания второго колеса, поскольку между ними существует жесткая кинематическая связь.

При независимой подвеске (рис. 2, б) каждое колесо автономно соединяется с кузовом или рамой посредством рычагов или отдельных элементов связи, и перемещение одного колеса не вызывает существенного перемещения другого.

Для трехосных автомобилей наиболее типична автономная зависимая подвеска передних колес (рис. 3) и зависимая балансирная подвеска колес среднего и заднего мостов.

При балансирной подвеске средний и задний мост образуют балансирную тележку, которая может качаться вместе с рессорами на оси 2 (по принципу детских качелей), в результате чего обеспечивается постоянный контакт всех колес с дорогой, даже если автомобиль движется по неровной дороге. Этим обеспечивается высокая проходимость автомобиля и хороший контакт всех колес тележки с дорогой.

***

Упругие элементы подвески



Главная страница

Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Устройство передней подвески автомобиля | Изучение устройства автомобиля AvtoLegko.ru

Совместное действие рессор и амортизаторов обеспечивает пассажирам при движении автомобиля достаточную комфортабельность. Передние колеса могут иметь как независимую подвеску, так и зависимую. Зависимую рессорную подвеску имеют грузовые автомобили. Независимую подвеску передних колес (рис. 39) применяют на современных легковых автомобилях. При такой подвеске передние колеса подвешены независимо друг от друга к поперечине при помощи рычагов и пружин. Поперечная балка — поперечина служит основанием для крепления деталей, составляющих устройство передней подвески автомобиля. Она сварена из листовой стали в виде вытянутой и несколько изогнутой коробки. Поперечину крепят болтами к подрамнику, вынесенному за пределы нижней панели кузова. К поперечине крепят оси двух рычагов: верхнего и нижнего. К рычагам на шаровых пальцах прикреплена поворотная стойка с цапфой переднего колеса. На цапфе вращается ступица колеса. Она устанавливается на двух подшипниках и удерживается гайкой, которая шплинтуется. Ступицу и колесо крепят между собой при помощи шпилек и гаек. Нижний рычаг имеет гнездо, в котором расположена пружина. Своим верхним концом пружина упирается в поперечину. Внутри пружины помещен телескопический амортизатор такого же типа, как у задней подвески. Его проушина закреплена в опорном гнезде пружины нижнего рычага, а связанный с поршнем шток соединен с поперечиной. При наезде колеса на какую-то неровность поворотная цапфа со стойкой передвигается вверх, поднимая качающиеся на своих осях верхний и нижний рычаги. Нижний рычаг при этом сжимает пружину. Действие амортизатора сдерживает обратную реакцию пружины и гасит ее колебания. Такое устройство передней подвески автомобиля позволяет смягчать толчки, непосредственно передаваемые колесу. Благодаря этому значительно уменьшается тряска кузова при движении по плохим дорогам, повышается срок службы ходовой части и комфортабельность автомобиля.

Устройство передней подвески автомобиля имеет резиновые буфера. Один буфер мягко ограничивает ход нижнего рычага вверх при сжатии пружины, а следовательно, и максимальный подъем колеса. Другой также мягко останавливает опускание верхнего рычага при максимальном ходе колеса вниз — его отбойном ходе.

Уменьшение наклона и раскачивания автомобиля при поворотах достигается при помощи стабилизатора поперечной устойчивости. Стабилизатор представляет собой стальной стержень, закрепленный в резиновых втулках параллельно поперечине. Его концы загнуты назад и шарнирно связаны с нижними рычагами подвески. При наклонах автомобиля штанга, оказывая сопротивление скручивающему ее усилию, противодействует наклону автомобиля и уменьшает его раскачивание.

Передние колеса автомобиля устанавливаются не вертикально и не параллельно друг к другу, хотя кажутся стоящими вертикально и параллельно. Они имеют небольшой развал внутрь и некоторое схождение вперед.

Устройство подвески легкового автомобиля

Подвеска легкового автомобиля состоит из множества узлов, соединяющих кузов машины и колеса. Она включает в себя амортизаторы, пружины, стабилизаторы, разные рычаги, шарниры и несет очень ответственную роль в поведении автомобиля на дороге.

Если подвеска окажется жесткой, то Вы почувствуете на себе каждую колдобину на дороге. Но жесткая подвеска будет «на руку» автолюбителям на спортивных автомобилях, благодаря очень хорошей, а также точной управляемости на больших и малых скоростях. Мягкая подвеска больше подходит представительскому автомобилю, которому чужды резкие движения и сногсшибательные развороты.

В этой статье мы поговорим об устройстве подвесок для легкового автомобиля Макферсон и торсионной подвеске.

Устройство подвески Макферсон

Подвеска МакФерсон (McPherson) — один из самых распространенных типов автомобильной подвески (по англ. — MacPherson suspension). В данной статье мы узнаем что такое подвеска МакФерсон, ее основные плюсы и минусы, а также рассмотрим схему и конструкцию данной подвески.

Основным конструкционным элементом подвески является амортизационная стойка, из-за чего она также получила название «качающаяся свеча». «Свечная подвеска» преимущественно используется для передних колес. Версия для задних колес в англоязычных странах в честь разработавшего её инженера фирмы Lotus названа «подвеска Чепмена».

Использование подвески Макферсона позволило разместить двигатель и коробку передач в подкапотном пространстве поперечно и обусловило её широчайшее использование в современном переднеприводном автомобилестроении.

Подвеска МакФерсон состоит из:

• подрамник
• поперечный рычаг
• поворотный кулак
• амортизаторная стойка
• стабилизатор поперечной устойчивости

Большинство модификаций МакФерсон включают такие конструкционные элементы: стабилизатор поперечной устойчивости, амортизационную стойку, поворотный кулак, поперечный рычаг и подрамник. Также возможно использование торсиона в качестве упругого элемента.

Основным несущим элементом подвески является подрамник. Его крепление к кузову автомобиля выполняется с помощью сайлентблоков. Применение резинометаллических опор позволяет уменьшить шум и передачу вибрации на кузов. Подрамник выступает основой для крепления рулевого механизма, опор поперечного рычага и стабилизатора поперечной устойчивости.

С двух сторон с помощью резиновых втулок к подрамнику крепятся поперечные рычаги правого и левого колес. Крепление рычагов двойное, что придает конструкции жесткость в продольном направлении. К другому концу поперечного рычага через шаровую опору крепится поворотный кулак.

Поворотный кулак посредством шарнирного соединения крепится к рулевой тяге, обеспечивая поворот колеса. Верхняя часть поворотного кулака закреплена на амортизационной стойке, а нижняя соединена с поперечным рычагом. Также в нем размещены тормозной суппорт и подшипниковый узел.

Амортизационная стойка включает пружину и амортизатор, соосно расположенные с буфером сжатия. Верхняя часть стойки с помощью резиновой втулки крепится к брызговику крыла, нижняя соединяется с поворотным кулаком. Некоторые авто производители разъединяют пружину и амортизатор на два конструктивных элемента.

Устройство торсионной подвески

Торсионная подвеска — это металлические торсионные валы, работающие на кручение, один конец которой крепится к шасси, а другой крепится к специальному перпендикулярно стоящему рычагу, связанному с осью. Торсионная подвеска изготавливается из термически обработанной стали, которая позволяет выдерживать значительные нагрузки при кручении. Основной принцип действия торсионной подвески — это работа на изгиб.

Торсионная балка может располагаться продольно и поперечно. Продольное расположение торсионной подвески в основном используется на больших и тяжелых грузовых автомобилях. На легковых автомобилях, как правило, используются поперечное расположение торсионных подвесок, обычно на заднем приводе. В обоих случаях торсионная подвеска обеспечивает плавность хода, регулирует крен при повороте, обеспечивает оптимальную величину затухания колебаний колес и кузова, уменьшает колебания управляемых колес.

На некоторых автомобилях торсионная подвеска используется для автоматического выравнивания с использованием мотора, который стягивает балки для придания дополнительной жесткости, в зависимости от скорости и состояния дорожного покрытия. Подвеска с регулируемой высотой может использоваться при замене колес, когда транспортное средство приподымается при помощи трех колес, а четвертое поднимается без помощи домкрата.

Основное преимущество торсионных подвесок — это долговечность, легкость в регулировании высоты и компактность по ширине транспортного средства. Она занимает значительно меньше пространства, нежели пружинные подвески. Торсионная подвеска очень легка в эксплуатации и техническом обслуживании.

Если торсионная подвеска разболталась, то отрегулировать положения можно с помощью обычного гаечного ключа. Достаточно забраться под низ автомобиля и подтянуть нужные болты. Однако главное не переусердствовать, чтобы избежать излишней жесткости хода при движении. Регулировать торсионные подвески намного легче, чем регулировать пружинные подвески. Производители автомобилей меняют торсионную балку для регулирования положения движения в зависимости от веса двигателя.

Прототипом современной торсионной автомобильной подвески можно назвать устройство, которое использовалось в Фольсваген “Битл” в 30-х годах прошлого столетия. Это устройство было модернизировано чехословацким профессором Ледвинка до той конструкции, которую мы сегодня знаем, и установлена на Татре в середине 30-х годов. А в 1938 Фердинанд Порше скопировал дизайн торсионной подвески Ледвинки и внедрил ее в массовое производство KDF-Wagen.

Торсионная подвеска широко применялась на военной технике во время Второй мировой войны. После войны автомобильная торсионная подвеска применялась в основном на европейских автомобилях (в том числе легковых) таких, как Ситроен, Рено и Фольсваген. Со временем производители легковых автомобилей отказались от использования торсионных подвесок на пассажирских легковых машинах по причине сложности изготовления торсионов.

Смотрите также:

Что может стучать в передней подвеске?

Как поднять переднюю подвеску?

Cтроение подвески автомобиля

Как снять рычаг подвески?

Типы подвесок легковых автомобилей

Составляющие подвески автомобиля

Как работает автомобильная подвеска | HowStuffWorks

Если не присутствует амортизирующая структура , автомобильная пружина будет выдвигаться и высвобождать энергию, которую она поглощает от неровностей, с неконтролируемой скоростью. Пружина будет продолжать подпрыгивать со своей собственной частотой до тех пор, пока не будет израсходована вся первоначально вложенная в нее энергия. Подвеска, построенная только на пружинах, обеспечила бы чрезвычайно подвижную езду и, в зависимости от местности, неуправляемую машину.

Введите амортизатор , или демпфер, устройство, которое контролирует нежелательное движение пружины посредством процесса, известного как демпфирование .Амортизаторы замедляют и уменьшают величину вибрационных движений, превращая кинетическую энергию движения подвески в тепловую энергию, которая может рассеиваться через гидравлическую жидкость. Чтобы понять, как это работает, лучше всего заглянуть внутрь амортизатора, чтобы увидеть его структуру и функции.

Амортизатор представляет собой масляный насос , расположенный между рамой автомобиля и колесами. Верхнее крепление амортизатора соединяется с рамой (то есть с подрессоренным весом), а нижнее крепление соединяется с осью рядом с колесом (т.е.е. неподрессоренная масса). В двухтрубной конструкции , одном из наиболее распространенных типов амортизаторов, верхняя опора соединена со штоком поршня, который, в свою очередь, соединен с поршнем, который, в свою очередь, находится в трубке, заполненной гидравлической жидкостью. Внутренняя трубка известна как напорная трубка, а внешняя трубка известна как резервная трубка. Резервная трубка хранит излишки гидравлической жидкости.

Когда автомобильное колесо наталкивается на неровность дороги и заставляет пружину скручиваться и раскручиваться, энергия пружины передается амортизатору через верхнее крепление, вниз через шток поршня в поршень.Отверстия перфорируют поршень и позволяют жидкости просачиваться, когда поршень перемещается вверх и вниз в напорной трубке. Поскольку отверстия относительно крошечные, через них проходит только небольшое количество жидкости под большим давлением. Это замедляет поршень, что, в свою очередь, замедляет работу пружины.

Амортизаторы работают в двух циклах — цикл сжатия и цикл удлинения . Цикл сжатия происходит, когда поршень движется вниз, сжимая гидравлическую жидкость в камере под поршнем.Цикл расширения происходит, когда поршень движется к верху напорной трубки, сжимая жидкость в камере над поршнем. Типичный автомобиль или легкий грузовик будет иметь большее сопротивление во время цикла растяжения, чем цикла сжатия. Имея это в виду, цикл сжатия контролирует движение неподрессоренной массы транспортного средства, в то время как растяжение контролирует более тяжелую подрессоренную массу.

Все современные амортизаторы чувствительны к скорости. — чем быстрее движется подвеска, тем большее сопротивление оказывает амортизатор.Это позволяет амортизаторам адаптироваться к дорожным условиям и контролировать все нежелательные движения, которые могут происходить в движущемся транспортном средстве, включая отскок, раскачивание, клевание на тормозе и приседание с ускорением.

Как работает автомобильная подвеска | HowStuffWorks

Если не присутствует амортизирующая структура , автомобильная пружина будет выдвигаться и высвобождать энергию, которую она поглощает от неровностей, с неконтролируемой скоростью. Пружина будет продолжать подпрыгивать со своей собственной частотой до тех пор, пока не будет израсходована вся первоначально вложенная в нее энергия.Подвеска, построенная только на пружинах, обеспечила бы чрезвычайно подвижную езду и, в зависимости от местности, неуправляемую машину.

Введите амортизатор , или демпфер, устройство, которое контролирует нежелательное движение пружины посредством процесса, известного как демпфирование . Амортизаторы замедляют и уменьшают величину вибрационных движений, превращая кинетическую энергию движения подвески в тепловую энергию, которая может рассеиваться через гидравлическую жидкость. Чтобы понять, как это работает, лучше всего заглянуть внутрь амортизатора, чтобы увидеть его структуру и функции.

Амортизатор представляет собой масляный насос , расположенный между рамой автомобиля и колесами. Верхнее крепление амортизатора соединяется с рамой (т. Е. С подрессоренным весом), а нижнее крепление соединяется с осью рядом с колесом (т. Е. С неподрессоренным весом). В двухтрубной конструкции , одном из наиболее распространенных типов амортизаторов, верхняя опора соединена со штоком поршня, который, в свою очередь, соединен с поршнем, который, в свою очередь, находится в трубке, заполненной гидравлической жидкостью.Внутренняя трубка известна как напорная трубка, а внешняя трубка известна как резервная трубка. Резервная трубка хранит излишки гидравлической жидкости.

Когда автомобильное колесо наталкивается на неровность дороги и заставляет пружину скручиваться и раскручиваться, энергия пружины передается амортизатору через верхнее крепление, вниз через шток поршня в поршень. Отверстия перфорируют поршень и позволяют жидкости просачиваться, когда поршень перемещается вверх и вниз в напорной трубке. Поскольку отверстия относительно крошечные, через них проходит только небольшое количество жидкости под большим давлением.Это замедляет поршень, что, в свою очередь, замедляет работу пружины.

Амортизаторы работают в двух циклах — цикл сжатия и цикл удлинения . Цикл сжатия происходит, когда поршень движется вниз, сжимая гидравлическую жидкость в камере под поршнем. Цикл расширения происходит, когда поршень движется к верху напорной трубки, сжимая жидкость в камере над поршнем. Типичный автомобиль или легкий грузовик будет иметь большее сопротивление во время цикла растяжения, чем цикла сжатия.Имея это в виду, цикл сжатия контролирует движение неподрессоренной массы транспортного средства, в то время как растяжение контролирует более тяжелую подрессоренную массу.

Все современные амортизаторы чувствительны к скорости. — чем быстрее движется подвеска, тем большее сопротивление оказывает амортизатор. Это позволяет амортизаторам адаптироваться к дорожным условиям и контролировать все нежелательные движения, которые могут происходить в движущемся транспортном средстве, включая отскок, раскачивание, клевание на тормозе и приседание с ускорением.

Как работает автомобильная подвеска | HowStuffWorks

Если не присутствует амортизирующая структура , автомобильная пружина будет выдвигаться и высвобождать энергию, которую она поглощает от неровностей, с неконтролируемой скоростью.Пружина будет продолжать подпрыгивать со своей собственной частотой до тех пор, пока не будет израсходована вся первоначально вложенная в нее энергия. Подвеска, построенная только на пружинах, обеспечила бы чрезвычайно подвижную езду и, в зависимости от местности, неуправляемую машину.

Введите амортизатор , или демпфер, устройство, которое контролирует нежелательное движение пружины посредством процесса, известного как демпфирование . Амортизаторы замедляют и уменьшают величину вибрационных движений, превращая кинетическую энергию движения подвески в тепловую энергию, которая может рассеиваться через гидравлическую жидкость.Чтобы понять, как это работает, лучше всего заглянуть внутрь амортизатора, чтобы увидеть его структуру и функции.

Амортизатор представляет собой масляный насос , расположенный между рамой автомобиля и колесами. Верхнее крепление амортизатора соединяется с рамой (т. Е. С подрессоренным весом), а нижнее крепление соединяется с осью рядом с колесом (т. Е. С неподрессоренным весом). В двухтрубной конструкции , одном из наиболее распространенных типов амортизаторов, верхняя опора соединена со штоком поршня, который, в свою очередь, соединен с поршнем, который, в свою очередь, находится в трубке, заполненной гидравлической жидкостью.Внутренняя трубка известна как напорная трубка, а внешняя трубка известна как резервная трубка. Резервная трубка хранит излишки гидравлической жидкости.

Когда автомобильное колесо наталкивается на неровность дороги и заставляет пружину скручиваться и раскручиваться, энергия пружины передается амортизатору через верхнее крепление, вниз через шток поршня в поршень. Отверстия перфорируют поршень и позволяют жидкости просачиваться, когда поршень перемещается вверх и вниз в напорной трубке. Поскольку отверстия относительно крошечные, через них проходит только небольшое количество жидкости под большим давлением.Это замедляет поршень, что, в свою очередь, замедляет работу пружины.

Амортизаторы работают в двух циклах — цикл сжатия и цикл удлинения . Цикл сжатия происходит, когда поршень движется вниз, сжимая гидравлическую жидкость в камере под поршнем. Цикл расширения происходит, когда поршень движется к верху напорной трубки, сжимая жидкость в камере над поршнем. Типичный автомобиль или легкий грузовик будет иметь большее сопротивление во время цикла растяжения, чем цикла сжатия.Имея это в виду, цикл сжатия контролирует движение неподрессоренной массы транспортного средства, в то время как растяжение контролирует более тяжелую подрессоренную массу.

Все современные амортизаторы чувствительны к скорости. — чем быстрее движется подвеска, тем большее сопротивление оказывает амортизатор. Это позволяет амортизаторам адаптироваться к дорожным условиям и контролировать все нежелательные движения, которые могут происходить в движущемся транспортном средстве, включая отскок, раскачивание, клевание на тормозе и приседание с ускорением.

Система подвески: какие части?

Шаровые шарниры Шаровые шарниры представляют собой шарнирные соединения, установленные на внешних концах рычагов управления.Они могут быть запрессованы, прикручены, приклепаны или ввинчены в рычаг управления. Шаровая опора — это шаровая шпилька, установленная внутри гнезда. Поскольку некоторые шаровые шарниры заполнены консистентной смазкой, на шарнир можно установить пресс-масленку и уплотнение для смазки. Конец шпильки на шаровом шарнире имеет резьбу для большой гайки. Когда гайка затягивается, она с силой входит в конический штифт поворотного кулака или опоры подшипника. Шаровой шарнир также имеет резиновый чехол для защиты шарнира от пыли и мусора с дорог.Остановка износа шарового шарнира. Вернуться к началу

Втулки Втулки подвески бывают самых разных форм и размеров, чтобы соответствовать всем различным применениям в подвеске автомобиля. Стандартная втулка резиновая. Он может быть полностью изготовлен из резины или в случае втулки большего размера, например, втулки поперечного рычага, резина может быть в стальном корпусе. Чтобы удовлетворить потребность в повышенных характеристиках подвески автомобиля, доступны втулки из полиуретана вместо резины.Большинство резиновых втулок заменяют полиуретановыми, когда они изнашиваются, поскольку полиуретан служит дольше, чем резина. Вернуться к началу

Управляющие / продольные рычаги Управляющие рычаги и продольные рычаги — это названия металлических рычагов, которые поворачиваются вверх и вниз для управления подвеской автомобиля. Обычно рычаг управления относится к рычагам, которые расположены под прямым углом к ​​шасси, а продольные рычаги относятся к рычагам, которые параллельны шасси. Но так бывает не всегда. Рычаг управления удерживает поворотный кулак, опору подшипника или картер моста в нужном положении при движении колеса вверх и вниз. Внешний конец поперечного рычага имеет шаровую опору. На внутреннем конце есть втулки. Рычаг управления задней подвеской может иметь втулки на обоих концах. Втулки рычага управления действуют как подшипники, позволяя рычагу качаться вверх и вниз на валу, прикрепленном болтами к раме или узлу подвески. Эти втулки можно запрессовать или вкрутить в отверстия в рычаге управления. Вернуться к началу

Тяга Панара Тяга Панара, также называемая поперечной рулевой тягой или поперечной балкой, иногда используется в системах задней подвески для предотвращения поперечного смещения оси при прохождении поворотов. Тяга Панара проходит почти параллельно задней оси. Он крепится к оси и к раме или конструкции кузова. Вернуться к началу

Радиус / стержень распорки Радиус / стержень распорки крепится к внешнему концу рычага управления и к раме.Он предотвращает качание рычага управления к задней или передней части автомобиля. Передняя часть стержня радиуса / распорки имеет втулки, смягчающие действие стержня радиуса / распорки. Они позволяют контролировать движение нижнего рычага подвески при полном перемещении подвески. Вернуться к началу

Амортизаторы Амортизаторы ограничивают колебания пружины (движения сжатия-растяжения) для плавности хода автомобиля. Без амортизаторов автомобиль продолжал бы подпрыгивать вверх и вниз после падения на дороге.Это сделало бы поездку неудобной и небезопасной. Здесь показаны основные части амортизатора. Они включают шток поршня, уплотнение штока, поршень, резервуар, верхнюю камеру (камера расширения), нижнюю камеру (камера сжатия) и обратный клапан. Большинство шоков заполнено маслом. Некоторые из них заполнены воздухом или газом и маслом. Когда амортизатор сжимается или растягивается, масло вызывает сопротивление движению. Стержень имеет тенденцию медленно втягиваться внутрь или наружу. Это смягчает действие пружины и системы подвески. Один конец амортизатора соединяется с элементом подвески, обычно с рычагом управления. Другой конец амортизатора крепится к раме. Таким образом, амортизатор втягивается и вынимается, чтобы ограничить движение. Сжатие амортизатора происходит, когда шина автомобиля поднимается вверх при ударе о неровность. Удлинение амортизатора — это движение поршня и штока наружу при опускании рычага управления. Это происходит сразу после такта сжатия или когда шина перекатывается по дыре на дороге. В амортизаторах с газовым наполнением используется газ низкого давления, который предотвращает вспенивание масла в амортизаторе. Обычно газообразный азот заключен в камеру, отдельную от главного масляного цилиндра. Поршень амортизатора работает в масле. Газ поддерживает постоянное давление на масло, предотвращая образование пузырьков воздуха. Это увеличивает ударные характеристики при быстром рывке и отскоке. Самовыравнивающийся амортизатор имеет особую конструкцию, которая вызывает действие гидравлической блокировки, помогая поддерживать нормальную высоту обочины транспортного средства. Регулируемые амортизаторы позволяют изменять жесткость удара. Обычно, поворачивая внешний корпус амортизатора или ручку регулировки, вы можете установить амортизатор мягким для плавного хода или жестким для лучшего управления. Стойка, также известная как стойка Макферсона, встречается на большинстве современных автомобилей. В основе стойки — штатный амортизатор. Что отличает стойку от стандартного амортизатора, так это то, во-первых, где устанавливается нижний конец стойки. Стойка устанавливается непосредственно на поворотный кулак или опору подвески.Это можно увидеть на изображении слева. Второе отличие — это пружинное сиденье. Седло пружины приварено к амортизатору, и именно здесь винтовая пружина устанавливается в подвеске. Вернуться к началу

Пружины Пружины системы подвески должны подпрыгивать (сжиматься) и отскакивать (растягиваться) с неровностями и отверстиями на поверхности дороги. Они выдерживают вес автомобиля, сохраняя при этом ход подвески (движение). Наиболее распространенными типами пружин являются винтовая пружина и листовая рессора. Винтовая пружина — это отрезок стержня из пружинной стали, скрученный в спираль. Это наиболее распространенный тип пружины в современных системах подвески. Винтовые пружины можно использовать как на передней, так и на задней части автомобиля. Листовая рессора обычно состоит из плоских пластин или полос пружинной стали, скрепленных болтами. Хотя листовые рессоры когда-то использовались в системах передней подвески, теперь они применяются только в задней части некоторых автомобилей. Между пружинами помещены изоляторы, предотвращающие скрип и дребезжание. На каждом конце листовой рессоры есть проушина (отверстие цилиндрической формы), в которой крепится втулка. Хомут крепит проушину задней рессоры к раме автомобиля. Это позволяет пружине изменять длину при изгибе. Проушина передней пружины обычно крепится болтами непосредственно к конструкции рамы. Два больших U-образных болта крепят мост или картер моста к листовым рессорам. Накрутка листовой рессоры — это состояние, при котором задние листовые рессоры изгибаются, когда к системе подвески прилагается сила движения или торможения.Скручивание и деформация пружины может привести к приседанию и нырку. Вернуться к началу

Опора стойки Узел опоры стойки состоит из упорного подшипника, закрепленного в литой резиновой опоре. Для рулевого управления стойка поворачивается вокруг своей оси на подшипнике в верхнем креплении и на шаровом шарнире рычага управления на его нижнем конце. Болты крепления стойки к усиленной части колесной арки. Вал от амортизатора проходит через отверстие в центре крепления стойки и фиксируется гайкой. Основная задача опоры стойки — поворачивать стойку вместе с рулевым управлением, но ее также можно использовать для регулировки развала колеса. Вернуться к началу

Поперечный рычаг Стабилизатор поперечной устойчивости, также называемый стабилизатором поперечной устойчивости, используется для предотвращения чрезмерного наклона кузова в крутых поворотах. Стабилизатор поперечной устойчивости изготовлен из пружинной стали. Крепится как к нижним рычагам, так и к раме. Втулки устанавливаются между штангой, поперечными рычагами и рамой. Когда автомобиль поворачивает за угол, центробежная сила заставляет внешнюю часть кузова опускаться, а внутреннюю часть — подниматься. Это скручивает стабилизатор поперечной устойчивости. Сопротивление стабилизатора поперечной устойчивости этому повороту ограничивает наклон тела в поворотах. Вернуться к началу

U-образные болты U-образные болты — это просто кусок стального стержня, согнутый в форме буквы U. Концы стержней имеют резьбу для болтов. П-образные болты используются для крепления листовых рессор к оси автомобиля.U-образная часть болта огибает ось, обычно используются два U-образных болта. По одному U-образному болту идет вниз с каждой стороны листовой рессоры, все четыре ножки проходят через отверстия в металлической пластине, которая находится под листовой рессорой. Затем затягивают болты, чтобы заблокировать ось и листовую рессору вместе. Вернуться к началу

Рычажный механизм Ватт Тяга Ватт — это автомобильная задняя подвеска, разработанная в начале двадцатого века как усовершенствование тяги Панара, как средство определения положения оси задней балки автомобиля относительно оси автомобиля. тело и предотвращение относительного движения из стороны в сторону. В то время как штанга Панара поворачивается как на оси, так и на корпусе, заставляя ось двигаться по дуге, тем самым вводя боковой компонент в вертикальное движение оси, рычажный механизм Watts обеспечивает чисто вертикальное движение. Он состоит из двух почти симметрично расположенных длинных стержней, установленных по одной с каждой стороны шасси и идущих параллельно задней оси и позади нее, где они прикрепляются к концам короткой вертикальной перекладины, центр которой установлен в центре оси. и который может свободно вращаться в плоскости под прямым углом к ​​продольному размеру автомобиля. Как и у тяги Панара, боковые рычаги могут свободно поворачиваться вертикально с любого конца. Таким образом, каждый боковой элемент действует как более короткий стержень Панара, прикрепленный к центральному вертикальному элементу, обеспечивающему боковое расположение. Однако, в отличие от действия тяги Панара, боковые составляющие движения двух рычагов, когда они поворачиваются вокруг своих внешних опор, компенсируют друг друга в своем воздействии на ось, и вместо этого компенсируются вращением центрального элемента вокруг оси. его ось.

Как работает система подвески автомобиля

Система подвески вашего автомобиля состоит из трех основных компонентов — амортизаторов, пружин и стоек. Вы слышали о амортизаторах и стойках, но знаете ли вы, что они делают? Они не просто обеспечивают плавную и комфортную езду — они помогают контролировать и управлять вашим автомобилем. Без ударов и стоек автомобиль будет скатываться по дороге, делая вождение чрезвычайно трудным, не говоря уже о опасном.Амортизаторы и стойки считаются критически важными для безопасной эксплуатации вашего автомобиля — они предназначены для того, чтобы ваши шины оставались на дороге, а вы контролируете свой автомобиль.

Амортизаторы управляют энергией или поглощают пружину пружины, предотвращая ее опускание. Итак, когда вы попадаете в выбоину, днище вашего автомобиля не врезается в землю. Амортизаторы, стойки и пружины работают вместе и держат под контролем движение автомобиля, когда он движется по тупиковой дороге, неровностям, поворотам и поворотам.

Амортизаторы просто не дают автомобилю подпрыгивать. Они предназначены для поглощения вертикальной энергии колес, движущихся вверх и вниз, когда они реагируют на неровности дорожного покрытия. Амортизаторы позволяют раме и кузову автомобиля плавно двигаться, в то время как колеса перемещаются по неровностям дороги. В основном, амортизаторы перемещаются по вертикали, поэтому кузов автомобиля остается устойчивым.

Стойки — это структурная часть системы подвески, установленная на шасси автомобиля для удержания амортизаторов на месте.Они контролируют движение пружины и подвески, благодаря чему шины остаются в контакте с дорогой. Стойки дороже, но имеют больший срок службы, чем обычные амортизаторы. Система подвески стойки McPherson, которая сегодня используется в большинстве автомобилей, объединяет винтовые пружины и амортизаторы в одно целое.

Амортизаторы, пружины и стойки, работающие вместе, поглощают энергию неровностей дороги и рассеивают ее, не вызывая сильной вибрации или шума в автомобиле. Они сводят к минимуму подпрыгивание, раскачивание и раскачивание веса транспортного средства вверх и вниз, из стороны в сторону и спереди назад.Такое смещение веса может снизить сцепление шин с дорогой, снизить производительность и стать проблемой для безопасности. Амортизаторы и стойки также помогают переносить вес автомобиля во время прохождения поворотов, не позволяя автомобилю слишком сильно опрокинуться в сторону и удерживая шины на дороге.

Как и все части и системы вашего автомобиля, система амортизации и ее отдельные детали изнашиваются и подлежат замене. Рабочие амортизаторы и стойки не только влияют на ходовые качества и характеристики вашего автомобиля, но могут способствовать возникновению других проблем, таких как выравнивание, износ шин, рулевое управление и торможение.Если ваш автомобиль качается, качается или сильно раскачивается вверх и вниз во время нормального вождения, прохождения поворотов и торможения, вероятно, пора назначить встречу в местном представительстве AAMCO в Колорадо и проверить систему подвески у сертифицированного механика. Назначьте встречу с вашим местным офисом AAMCO Colorado сегодня.

Подвески транспортного средства — обзор

8.2 Система подвески транспортного средства с двумя степенями свободы

В этом примере рассматривается система подвески транспортного средства с двумя степенями свободы для иллюстрации стохастических результатов ADP для дисконтированных и предвзятых проблем.Модель подвески автомобиля с двумя степенями свободы представлена ​​на рис. 3 [78].

Рис. 3. Система подвески автомобиля с двумя степенями свободы.

Динамика системы может быть представлена ​​следующими стохастическими дифференциальными уравнениями:

0 = m1ÿ1 + m1g + l1 (y˙1 − y˙2) + k1 (y1 − y2) −f, 0 = m2ÿ2 + m2g + l1 (y˙2 − y˙1) + k1 (y2 − y1) + k2 (y2 − w) + f, dw = −avwdt + dζ,

, где m ₁ и m ₂ представляют массы кузова и колес транспортного средства, соответственно, y ₁ и y ₂ представляют собой абсолютные вертикальные перемещения кузова и колес соответственно, k ₁ и l ₁ — линейная пружина и демпфирующий элемент соответственно, f обозначает усилие подвески, k ₂ — жесткость шины, w обозначает неровности дороги, v — скорость автомобиля, a — коэффициент, зависящий от типа дорожного покрытия, а ζ — стохастический шум, удовлетворяющий E [dζ2 (t)] = 2σ2avdt, где σ 9 0300 ² обозначает дисперсию неровностей дороги.

Легко видеть, что равновесия системы равны y _{2, 0} = ( m ₁ + m ₂ ) / k ₂ g , y _{1, 0} = y _{2, 0} — m ₁ / k ₁ g и w ₀ = 0. Предположим, что заданы равновесия. Тогда представление системы ошибок в пространстве состояний дается как

dx = (Ax + Bu) dt + Edζ,

, где u = f ,

x = Δy1Δy˙1Δy2Δy˙2w, A = 01000 −k1m1 − l1m1k1m1l1m1000010k1m2l1m2 − k1 + k2m2 − l1m2k2m20001 − av, B = [0, m1−1,0, −m2−1,0] T, E = [0,0,0,0,2σ2av] T,

Δ y ₁ = y ₁ — y ₁₀ , и Δ y ₂ = y ₂ — y ₂₀ .

Следуя определению в [78], мы можем определить стоимость одного шага как

[xTuT] QNNTRxu = −k1m1x1 − l1m1x2 + k1m1x3 + l1m1x4 + 1m1u2 + ρ1 (x1 − x3) 2 + ρ2 (x3 − x5 ) 2 + ρ3u2 + s1x22 + s2x42 + s3x52.

Обратите внимание, что в отличие от стоимости в [78], мы добавляем с ₁ , с ₂ и с ₃ , чтобы охарактеризовать влияние Δy˙1, Δy˙2 и Вт .

Параметры системы приведены в таблице 1.

Таблица 1.Параметры системы подвески автомобиля

σ ²

Параметр	Значение	Параметр	Значение
м 1	500 кг	м 2 08 2 9094 2 08 2 9094
k 1	18 кН / м	l 1	3 кН с / м
k 2	200 кН / м	300 × 10 −6 м 2
v	20 м / с	a	0.45 / м
ρ 1	10 3	ρ 2	10 4
− 3
с 1	10
с 2	10	с 3	10

С помощью одной простой математической операции Стоимость переписывается как xTQ-x + vTRv, где Q- = Q − NRNT.Управляющий вход представлен как u = — R ⁻¹ N ^T x + v . Затем исходная задача преобразуется в задачу оптимального управления для следующей системы:

dx = (A − BR − 1NT) xdt + Bvdt + Edζ,

относительно стоимости одного шага xTQ-x + vTRv.

Алгоритмы 7.1 и 7.2 используются для аппроксимации оптимальных матриц усиления обратной связи для дисконтированных и смещенных задач соответственно. Чтобы проиллюстрировать эффективность предложенных методов ADP, выберите K ₀ = [30, 80, −200, −40, 20], что далеко от K _λ * и K * .Предположим, что на земле есть препятствие, представленное импульсным входом в w при t = 0, так что начальное состояние составляет x (0) = [0,01, 0,01, 0,02, 0,04, 0,3] ^T . Начальный ввод выбран как u = −K0x + 130sin (200t) + 30sin (20t). Онлайн-информация от t = 0 с до t = 4 с используется в стохастических алгоритмах ADP.

Учитываются как дисконтированная стоимость, так и смещенная стоимость. Выберите λ = 0,3. Полученные политики управления (λ * и û *) применяются отдельно к системе при t = 5 с.* = [299,8287,1138,114, -974,0073, -224,8217,55,84284].

Легко видеть, что в обоих случаях политики управления, полученные из алгоритмов ADP, дают лучшую производительность. Более того, из рисунка 4 легко увидеть, что система поддерживает лучшую стационарную производительность в соответствии с политикой управления, полученной из алгоритма 7.2. Это неудивительно, поскольку управление с оптимальным смещением предназначено для минимизации как средней стоимости, так и смещенной стоимости.

Подвески (комплектующие) — обзор

4.10.4 Статический анализ

Как обсуждалось в этой главе, отправной точкой для исследований нагружения компонентов подвески является использование эквивалентных статических сил для представления нагрузок, действующих на ходовое колесо, связанных с реальными условиями движения. В этом примере метод векторного анализа используется для проведения статического анализа, в котором вертикальная нагрузка в 10000 Н прикладывается к пятну контакта шины, что является репрезентативным по величине нагрузок, используемых для случая столкновения 3G на типичном автомобиле этого типа. размер.

В этом анализе мы игнорируем силу тяжести и собственный вес компонентов подвески, поскольку этот вклад имеет тенденцию быть незначительным по сравнению с общими нагрузками транспортного средства, реагирующими на пятно контакта шины и рассеиваемыми в систему подвески. Для полноты картины влияние собственного веса будет включено в последующую демонстрацию динамического анализа.

Перед попыткой любого векторного анализа для определения распределения сил необходимо подготовить диаграмму свободного тела и обозначить тела и силы соответствующим образом, как показано на рисунке 4.87.

РИСУНОК 4.87. Схема свободного тела для анализа статических сил системы подвески на двойных поперечных рычагах.

Для сил действие-противодействие, показанных между телами на рис. 4.87, будет применяться третий закон Ньютона. Взаимодействие, например, в точке D между телом 3 и телом 4 требует, чтобы {F _D43 } ₁ и {F _D34 } ₁ были равны и противоположны равны. Таким образом, вместо включения шести неизвестных F _D43x , F _D43y , F _D43z , F _D34x , F _D34y и F _D34z мы можем сократить это до трех неизвестных F _D43x , F D43y , F _D43z .Аналогичным образом, глядя на соединения в точках G и H, мы видим, что для всех соединений с корпусом 4 применяется следующее:

(4,261) (4,262) (4,263)

В этой модели мы рассматриваем подключения и крепления как шарнирные соединения или эквивалентные сферические соединения в модели MBS. Для рулевой тяги, Body 5, оба конца рычажного механизма соединены пальцами, и сила по определению должна, если мы позволим себе игнорировать гравитацию для этого исследования, действовать вдоль оси HJ. Аналогичным образом сила, действующая на корпус 7 у основания стойки в точке C, должна быть равна и противоположна силе, действующей сверху на корпус 6 в точке I.

(4,264) (4,265)

Число неизвестных можно уменьшить еще больше, если использовать масштабные коэффициенты для использования знания о том, что направления действия сил известны.

(4,266) (4,267)

Это приводит к следующему набору из 20 неизвестных, которые необходимо найти для решения статического равновесия:

Задача может быть решена путем составления уравнений равновесия для тел 2, 3 и 4. Использование масштабных коэффициентов для моделирования сил, действующих вдоль тела 5 и стойки, тел 6 и 7, означает, что эти тела не могут использоваться для генерации каких-либо полезных уравнений для решения проблемы.Таким образом, мы могли составить 18 уравнений следующим образом.

Для тела 2 суммирование сил и принятие моментов относительно точки G дает

(4,268) (4,269)

Для тела 3 суммирование сил и взятие моментов около точки D дает

(4,270) (4,271)

Для тела 4 суммирование сил и принятие моментов относительно точки G дает

(4.272) (4.273)

Это оставляет нам требование создать еще два уравнения для решения. Ответ приходит от более тщательного изучения соединений или креплений между верхними и нижними поперечными рычагами и наземной частью.Четыре возможных решения для моделирования MBS показаны на рис. 4.88.

РИСУНОК 4.88. Стратегии моделирования креплений поперечных рычагов. (a) Поперечный рычаг на двух втулках. (b) Поперечный рычаг, установленный двумя сферическими шарнирами. (c) Поперечный рычаг, установленный на одном поворотном шарнире. (d) Поперечный рычаг, установленный с помощью сферического шарнира и линейного примитива шарнира

На рисунке 4.88 (a) поперечный рычаг установлен с использованием двух силовых элементов втулки. В этой конфигурации поперечный рычаг установлен на упругом основании, а корпус имеет шесть степеней свободы твердого тела относительно той части, на которой он установлен, которая в данном примере является неподвижной наземной частью.Если фактический поперечный рычаг установлен на транспортном средстве таким образом, это будет предпочтительным решением для моделирования MBS, если, как обсуждалось ранее, моделирование было направлено на получение точного прогноза сил реакции крепления. Перемещение поперечного рычага относительно детали, на которой он установлен, контролируется податливостью втулки. Обычно это обеспечивает относительно небольшое сопротивление вращению вокруг оси, проходящей через втулки, при сильном сопротивлении движению в других пяти степенях свободы.

На Рисунке 4.88 (b) поперечный рычаг ограничен сферическим шарниром в каждом месте расположения втулки. Каждое сферическое соединение ограничивает три степени свободы. Фактически это эквивалентно нашей векторной модели, показанной в виде диаграммы свободного тела на рис. 4.88, где в настоящее время у нас есть три силы реакции ограничения в каждом из наших мест крепления A, B, E и F. Проблема с этим подходом заключается в том, что Первоначально поперечный рычаг имеет шесть степеней свободы, а два шаровых шарнира удаляют три, каждый из которых оставляет для корпуса поперечного рычага локальный баланс с нулевыми степенями свободы.Это явно неверно, поскольку в отсутствие трения или других сил поперечный рычаг физически не ограничен от вращения вокруг оси через два шаровых шарнира.

Это классическая задача моделирования MBS, в которой мы ввели избыточное ограничение или чрезмерно ограничили модель. Следует также отметить, что это является корнем нашей потребности в еще двух уравнениях для ручного анализа, каждое уравнение связано с локальным чрезмерным ограничением каждого поперечного рычага. Ранние версии программ MBS, таких как MSC ADAMS, были довольно неумолимыми в этих обстоятельствах, и любая попытка решить такую ​​модель приводила к сбою решателя с соответствующими сообщениями об ошибках.Более современные версии могут выявлять и устранять избыточные ограничения, позволяя продолжить решение. Хотя это, несомненно, увеличивает удобство построения моделей, оно действительно изолирует менее опытных пользователей от лежащей в основе теории и проблем моделирования, которые мы в настоящее время обсуждаем. В любом случае, если требуемый результат заключается в прогнозировании нагрузок в точках крепления, устранение избыточных ограничений, хотя и не влияет на кинематику, нельзя полагаться на правильное распределение усилий на крепления.

На Рисунке 4.88 (c) два соединения на поперечных рычагах представлены одним поворотным шарниром. Это метод, предложенный ранее в качестве подходящего начала для прогнозирования кинематики подвески, но он снова не будет полезен для прогнозирования сил реакции крепления. В этой модели одиночный поворотный шарнир будет нести комбинированные поступательные силы реакции на обеих опорах с дополнительными моментными реакциями, которых не было бы в реальной системе.

Окончательное представление показано на рисунке 4.88 (d) позволяет использовать модель, которая использует жесткие ограничивающие элементы и может прогнозировать силы реакции на каждой опоре без использования подхода «как есть», включающего податливость втулки или введение избыточных ограничений. Это достигается путем моделирования одного крепления со сферическим соединением, а другого крепления с примитивом встроенного соединения, как описано ранее в главе 3. Встроенный примитив ограничивает две степени свободы для сохранения положения крепления на оси через два местоположения крепления. Это ограничение не препятствует поступательному перемещению по оси через опоры, так как этот «толчок» реагирует на одиночное сферическое соединение.Таким образом, этот выбор жестких ограничений дает нам решение, которое не является чрезмерно ограниченным. Хотя подход MBS лучше всего использует модель с двумя втулками для прогнозирования сил реакции опоры, модель на рис. 4.88 (d) дает нам понимание проблемы чрезмерных ограничений и методологию, которую мы можем адаптировать для продвижения векторного аналитического решения. .

Если мы вернемся к аналитическому решению и рассмотрим нижний поперечный рычаг Body 2, мы увидим рисунок 4.89, что сопоставимый подход к использованию примитивного ограничения линейного сочленения MBS состоит в том, чтобы гарантировать, что линия действия одной из сил противодействия опоры, скажем {F _F21 } ₁ , перпендикулярна оси EF через два крепления на поперечных рычагах.

РИСУНОК 4.89. Сопоставимые многотельные системы (MBS) и аналитические модели крепления поперечных рычагов.

Таким образом, мы можем вывести два последних уравнения, необходимых для продолжения аналитического решения, используя знакомый подход с векторным скалярным произведением, чтобы ограничить силу реакции в опоре перпендикулярной оси, проходящей через опоры, скажем, в точке B для верхнего поперечный рычаг и точка F на нижнем поперечном рычаге.

(4,274) (4,275)

Установив 20 уравнений, необходимых для решения, можно составить уравнения, начиная с силового равновесия тела 2.

(4,276) (4,277) (4,278)

Суммирование сил в Уравнение (4.278) приводит к первой системе из трех уравнений:

(4.279) (4.280) (4.281)

Взяв моменты вокруг точки G для сил, действующих на тело 2, получим

(4.282) (4.283) (4.284)

Умножение матрицы в уравнении (4.284) дают следующую систему из трех уравнений:

(4.285) (4.286) (4.287)

Рассмотрим следующее тело 3 и уравнения, необходимые для равновесия сил.

(4.288) (4.289) (4.290)

Суммирование сил в уравнении (4.290) приводит к следующей системе из трех уравнений:

(4.291) (4.292) (4.293)

Принимая моменты вокруг точки D для сил, действующих на Тело 3 дает

(4,294) (4,295) (4,296)

Умножение матриц в уравнении (4,296) дает следующую систему из трех уравнений:

(4,297) (4,298) (4,299)

Рассмотрим последнее тело 4 и необходимые уравнения. для силового равновесия.

(4.300) (4.301) (4.302)

Суммирование сил в уравнении (4.302) приводит к следующей системе трех уравнений:

(4.303) (4.304) (4.305)

Принимая моменты вокруг точки G для сил, действующих на Тело 4 дает

(4,306) (4,307) (4,308)

Умножение матриц в уравнении (4,308) дает следующую систему из трех уравнений:

(4,309) (4,310) (4,311)

Наконец, применяя скалярное произведение векторов, чтобы убедиться, что что отсутствие тяги для силы {F _F21 } ₁ , действующей вдоль оси EF, дает

(4.312) (4.313) (4.314)

Для данной системы подвески линия EF параллельна оси x модели, что дает тривиальный результат F _F21x , равный нулю. В этом случае мы можем игнорировать F _F21x в следующем матричном решении системы уравнений.

Ось AB для верхнего поперечного рычага не параллельна оси модели, поэтому применение векторного скалярного произведения, чтобы гарантировать, что {F _B31 } ₁ перпендикулярно линии AB, дает окончательное уравнение, необходимое для решения оставшейся части. 19 неизвестных.

(4,315) (4,316) (4,317)

Теперь можно составить 19 уравнений в матричной форме, готовой к решению.

(4.318)

Исследование квадратной матрицы в уравнении (4.318) указывает на большое количество нулевых членов, поэтому матрица называется разреженной. Как обсуждалось в главе 3, это типичная характеристика матриц, сгенерированных в MBS, и одна из причин, по которой могут быть развернуты быстрые и эффективные методы обращения матриц. Общий результат состоит в том, что программы MBS, по-видимому, решают довольно сложные инженерные задачи с гораздо меньшими требованиями к вычислительным затратам, чем другие сопоставимые методы CAE, такие как нелинейный КЭ-анализ.Решение уравнения (4.318) дает следующие ответы для 20 неизвестных:

Теперь можно использовать два найденных масштабных коэффициента, f _S1 и f _S2 , для вычисления векторов сил {F _H54 } ₁ и {F _C37 } ₁ .

(4,319) (4,320)

Вкратце, векторы сил следующие:

Сравнение сил, найденных в точках внутри системы подвески, из предыдущих расчетов, и сил, найденных с использованием эквивалентной модели MSC ADAMS, показано в таблице. 4.13.

Таблица 4.13. Сравнение векторов силы, рассчитанных с помощью теории и MSC ADAMS

82,4829082 9004,5

Векторы силы	Векторы силы
	Theory			MSC ADAMS
	F x (N)	F x (N)	F 9030	F z (N)	F x (N)	F y (N)	F z (N)
F A31	64173	2006.948	3412.360	645.173	2006.950	3412.360
F B31	−204.112	3022.800	335310 −8204	3022.800	335310 −8−204,1 9009 C37	116,421	−349,263	−16919,843	116,421	−349,263	−16919.800
F D34	−557.482	−4680,486	10154,217	−557,482	−4680,490	10154.200
F E21	−557,482	−1453.911	−1453.911
F F21	0,0	−2787.021	91,212	0,0	−2787.020	91,212
F G24	557.482	4240.932	−138.979	557.482	4240.930	−138.794
F H54	0,0	439. Автор: alexxlab Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт 2011 - 2019 © Сайт Автолюбителей Вся информация на сайте защищена авторскими правами. Карта сайта