Министерство образования и науки Украины
Севастопольский национальный технический университет
Кафедра Автомобильного транспорта
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2,3,4
по дисциплине
"Автомобили"
Выполнил:
Студент гр. АВ – 42 - З
№ зач. кн.051463
Ченакал А.В.
Проверил:
‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾
Севастополь 2008 г.
Цель работы: изучить особенности рессорной подвески, исследовать упругую характеристику рессорной подвески.
Общие сведения
Рисунок 1 - Кинематическая схема и характеристика одинарного стального упругого элемента
Рисунок 2 - Кинематическая схема и характеристика стального упругого элемента с резиновым буфером-ограничителем:
1 - стальной упругий элемент; 2 - резиновый буфер-ограничитель;
- деформация стального упругого элемента; - совместная деформация стального и резинового упругих элементовПо полученной линейной характеристике рассчитать жесткость рессоры
, (1.1)где
- приращение силы упругости, Н, - приращение деформации, мм.Теоретически жесткость симметричной рессоры можно рассчитать по формуле:
, (1.2)где Е - модуль продольной упругости, для стали Е=210 ГПа, L- расстояние между точками крепления рессор,
- суммарный момент инерции поперечного сечения рессоры.Для прямоугольного сечения размерами
. , (1.3)Рисунок 2 – Схема экспериментальной установки
1 – динамометр, 2 – винт, 3 – рессора, 4 – измерительная линейка, 5 - рама
Таблица 1 - Результаты измерений и вычислений
Опыт | Перемещение f, мм | Показание индикатора, мкм | Сила упругости, Fупр, Н | Жесткость, С, Н/м | |||
Практ. | Ср. | Теор. | |||||
Одиночная рессора с упругим резиновым элементом | 5 | 43 | 168 | ||||
10 | 94 | 367 | |||||
15 | 143 | 558 | |||||
20 | 256 | 998 | |||||
22 | 370 | 1443 | |||||
Лист №1 | 5 | 18 | 70 | 14040 | 14024 | 13776 | |
L, м | 0,84 | 10 | 37 | 144 | 14430 | ||
b, м | 0,045 | 15 | 53 | 207 | 13780 | ||
h, м | 0,006 | 20 | 71 | 277 | 13845 | ||
Лист №2 | 5 | 28 | 109 | 21840 | 21564 | 21426 | |
L, м | 0,725 | 10 | 55 | 215 | 21450 | ||
b, м | 0,045 | 15 | 82 | 320 | 21320 | ||
h, м | 0,006 | 20 | 111 | 433 | 21645 | ||
Лист №3 | 5 | 43 | 168 | 33540 | 36108 | 35971 | |
L, м | 0,61 | 10 | 94 | 367 | 36660 | ||
b, м | 0,045 | 15 | 143 | 558 | 37180 | ||
h, м | 0,006 | 20 | 190 | 741 | 37050 | ||
Рессора в сборе | 3 | 32 | 125 | 41600 | 40564 | 41327 | |
L, м | 0,84 | 6 | 63 | 246 | 40950 | ||
b, м | 0,045 | 9 | 91 | 355 | 39433 | ||
h, м | 0,006 | 12 | 122 | 476 | 39650 | ||
n | 3 | 15 | 157 | 612 | 40820 | ||
18 | 195 | 761 | 42250 | ||||
21 | 211 | 823 | 39186 | ||||
24 | 250 | 975 | 40625 |
Рисунок 3 – Экспериментальная характеристика стального упругого элемента с резиновым буфером-ограничителем
Рисунок 4 – Экспериментальная характеристика стального упругого элемента (рессора в сборе и листы, входящие в нее)
Цель работы - изучить устройство и принцип действия телескопических гидравлических амортизаторов и исследовать силовую характеристику.
Общие сведения
Амортизатор служит для гашения колебаний кузова, которые возникают из-за работы упругого элемента. Жесткость амортизатора определяет скорость гашения колебаний.
Все гидравлические телескопические амортизаторы по своей конструкции подразделяются на три категории:
Гидравлические двухтрубные амортизаторы
Газонаполненные двухтрубные амортизаторы низкого давления
Однотрубные высокого давления
Сопротивление при сжатии в общем случае составляет 20 - 25% сопротивления при отдаче, так как необходимо чтобы амортизатор гасил свободные колебания подвески при отдаче и не увеличивал жесткость подвески при сжатии.
Сопротивление амортизатора определяется размерами отверстий в корпусах клапанов отдачи и сжатия и усилиями их пружин.
Рисунок 1 – Кинематическая схема амортизатора
1 – поршень, 2 – клапан сжатия, 3 – клапан отбоя, 4 – шток, 5 – перепускной клапан отбоя, 6 – перепускной клапан сжатия, 7 – рабочий цилиндр, 8 – резервуар, А – надпоршневое пространство, Б – подпоршневое пространство, В – полость резервуара
Во время хода сжатия рессоры, шток 4 и поршень 1, опускаясь вниз, вытесняют основную часть жидкости из пространства под поршнем Б в пространство над поршнем А через клапан сжатия 2. При этом часть жидкости, равная объему штока, вводимого в рабочий цилиндр, через отверстие перепускного клапана 6 сжатия перетекает в полость В резервуара.
Во время хода отдачи поршень движется вверх и сжимает жидкость, находящуюся, над поршнем. Клапан сжатия 2 закрывается, и жидкость через внутренний ряд отверстий и клапан 3 отдачи перетекает в пространство под поршнем Б. При этом часть жидкости, равная объему штока 4, выводимого из цилиндра, через отверстия перепускного клапана отдачи 5 из полости резервуара В перетекает в рабочий цилиндр 7.
Рисунок 2 – Схема экспериментальной установки
1 – компрессор, 2 – распределитель, 3 – пневмоцилиндр, 4 – рычаг, 5 - амортизатор
Результаты измерений:
Диаметр поршня
мм, диаметр штока мм, ход амортизатора мм, передаточное число стенда , давление механических потерь МПаПорядок проведения теоретических расчетов:
Усилие на поршне цилиндра:
(1.1)где
- площадь поршня и площадь штока соответственно.Усилие на штоке амортизатора:
(1.1)Усилие механических потерь:
(1.1)Значение эффективной силы сжатия на ходе сжатия и растяжения:
(1.1)Скорость перемещения на ходе сжатия и отбоя:
, (1.1)Таблица 1 – Экспериментальные данные и результаты расчетов
Pсж,Мпа | Ротб,Мпа | tсж,с | tотб,с | F1сж,Н | F1отб,Н | F2сж,Н | F2отб,Н | F0,Н | F2`сж,Н | F2`отб,Н | Vсж,м/с | Vотб,м/с |
0, 19 | 0,25 | 0,4 | 0,85 | 1209 | 1276 | 882 | 932 | 139 | 743 | 792 | 0,463 | 0,218 |
0,17 | 0,2 | 0,46 | 1,05 | 1081 | 1021 | 789 | 745 | 139 | 650 | 606 | 0,402 | 0,176 |
0,15 | 0,175 | 0,53 | 1,16 | 954 | 893 | 697 | 652 | 139 | 557 | 513 | 0,349 | 0,159 |
0,12 | 0,16 | 0,68 | 1,25 | 763 | 817 | 557 | 596 | 139 | 418 | 457 | 0,272 | 0,148 |
0,105 | 0,14 | 0,76 | 1,43 | 668 | 715 | 488 | 522 | 139 | 348 | 382 | 0,243 | 0,129 |
0,085 | 0,125 | 0,87 | 1,55 | 541 | 638 | 395 | 466 | 139 | 255 | 327 | 0,213 | 0,119 |
0,07 | 0,1 | 0,99 | 1,87 | 445 | 511 | 325 | 373 | 139 | 186 | 233 | 0,187 | 0,099 |
0,06 | 0,08 | 1,08 | 2,31 | 382 | 408 | 279 | 298 | 139 | 139 | 159 | 0,171 | 0,080 |