Колебания автомобиля при торможении и применение их исследования в проектных расчетах, технологии испытаний, доводке конструкции

• Автор: Енаев, Александр Андреевич
• Шифр специальности: 05.05.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Братск
• Количество страниц: 449 с. : ил. + Прил. (34 c.: ил. )

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ЧАСТЬ I. СТРУКТУРНО - ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ, ЭКВИВАЛЕНТНОЙ АВТОМОБИЛЮ ПРИ ТОРМОЖЕНИИ; ОПЫТНО - ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС; ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ И ПРОЦЕССОВ
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ КОЛЕБАНИЙ АВТОМОБИЛЯ ПРИ ТОРМОЖЕНИИ
1.1. Условия и основные допущения для составления модели
1.2. Эквивалентная колебательная система и дифференциальные уравнения движения ее масс
1.3. Построение и сравнительный анализ передаточных функций в математическом моделировании системы
1.4. Структурная схема модели формирования вынужденных колебаний системы подрессоривания
1.5. Проверочный расчет процесса функционирования модели
1.6. Инженерный расчет и анализ колебаний автомобиля при торможении
ГЛАВА 2. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПАРАМЕТРОВ И ПРОЦЕССОВ КОЛЕБАНИЙ АВТОМОБИЛЯ ПРИ ТОРМОЖЕНИИ
2.1. Стенд для статических и динамических испытаний автомобильных шин при совместном действии нормальной силы и момента (шинный крутильный стенд)
2.2. Экспериментальный одноколесный полуприцеп для исследований колебаний масс на шинах при торможении
2.3. Специальное самовыключающееся устройство для импульсного воздействия в контакте шины с дорогой
2.4. Оборудование для исследования колебаний автомобиля в режиме торможения
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КОЛЕБАТЕЛЬНОГО ЗВЕНА ПНЕВМОШИНА - НЕПОДРЕССОРЕ1ШАЯ МАССА..
3.1. Оценка жесткости и демпфирования шин на шинном крутильном стенде при сложном нагружении
3.2. Стендовые испытания на экспериментальном полуприцепе.
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КОЛЕБАНИЙ АВТОМОБИЛЯ ПРИ ТОРМОЖЕНИИ В ХОДОВЫХ ИСПЫТАНИЯХ
4.1. Ходовые испытания на экспериментальном полуприцепе
4.2. Исследование колебаний при испытаниях полнокомплектных автомобилей на специальных дорогах

ЧАСТЬ II. ПРИЛОЖЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ В ЗАДАЧАХ ИНЖЕНЕРНОЙ ПРАКТИКИ
ГЛАВА 5. ОСНОВЫ УНИФИКАЦИИ ВНЕШНИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НЕРОВНОСТЕЙ ДОРОГИ ДЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ КОЛЕБАНИЙ И СИСТЕМЫ ПОДРЕССОРИВАНИЯ АВТОМОБИЛЯ
5.1. Выбор универсальной формы кинематического обособленного воздействия в контакте шины с опорной поверхностью дороги
5.2. Преимущество расчета характеристики подрессоривания при использовании импульсной неровности
5.3. Теоретическая оценка расчетного приведения реального воздействия импульсной неровности к единичной импульсной функции внешнего возмущения колебаний
5.4. Исследование взаимодействия автомобильного колеса с импульсной неровностью в квазистатических испытаниях
5.5. Динамические испытания на импульсной неровности и оценка передаточной функции системы подрессоривания автомобиля
ГЛАВА 6. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МОДЕЛИ АВАРИЙНОЙ СИТУАЦИИ ПРИ ТОРМОЖЕНИИ АВТОМОБИЛЯ НА НЕРОВНОЙ ДОРОГЕ
6.1. Основные допущения и предпосылки
6.2. Вероятностно-статистическая модель аварийной ситуации.
ГЛАВА 7. ПРИЛОЖЕНИЕ ТЕОРИИ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ КОЛЕБАНИЙ АВТОМОБИЛЯ ПРИ ТОРМОЖЕНИИ К СТЕНДОВЫМ ИСПЫТАНИЯМ НАГРУЖЕННОСТИ ТРАНСМИССИИ
7.1. Теоретические основы оценки реакции трансмиссии автомобиля на гармоническое тангенциальное воздействие в контакте колес с подкат-ными опорами
7.2. Опытные оценки реакции трансмиссии на гармоническое тангенциальное воздействие в контакте колес с подкатными опорами
РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
Приложение 1. Программа расчета колебаний автомобиля при торможении
Приложение 2. Программа расчета колебаний автомобиля при торможении по упрощенной модели
Приложение 3. Проектные расчеты, обоснования и экспериментальные определения параметров экспериментального одноколесного полуприцепа.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
В отличие от многих машин массового производства автомобильные транспортные средства подвергаются изменчивым и неожиданным внешним воздействиям при перевозках грузов и пассажиров. Поэтому оценивать конструкцию автомобиля приходится по множеству эксплуатационных свойств, а их совершенствование можно осуществлять только на основе более глубокого изучения рабочих процессов взаимодействия автомобиля с внешней средой при разных управляющих воздействиях.
Среди основных эксплуатационных свойств автомобиля, плавность хода, выражаемая характеристиками колебательных процессов и вибраций его масс, занимает особое место. Это объясняется существенным влиянием колебаний кузова и колес, возникающих при движении по неровностям дороги, почти на все эксплуатационно-технические характеристики автомобиля [80, 163, 172, 219]. Как известно, особенностью общей дорожной сети России является большая протяженность дорог с переходным покрытием и грунтовых. В этих условиях особенно велики прямые и косвенные потери на автотранспорте за счет недостаточной защищенности автомобилей от динамических воздействий неровной дороги. В работе [163] приводятся фактические данные, показывающие, например, увеличение расхода топлива почти в два раза, увеличение себестоимости перевозок более чем в два раза на грунтовых и переходных дорогах, по сравнению с перевозками по дорогам с усовершенствованным покрытием.
Проблеме плавности хода и подрессоривания автомобильных транспортных средств посвящены глубокие исследования отечественных и зарубежных ученых Я.М. Певзнера, Р.В.Ротенберга, И.Г. Пархиловского, H.H. Яценко, A.A. Хачатурова, С.Б. Цимбалина, A.A. Силаева, Е. Wedemeyer, A. Jante, Е. Marquard, М. Mitscke и др., трудами которых разработана современная теория колебания автомобиля и его подвески. Эффективное приложение этой теории развивалось затем как в направлении совершенствования конструирования

такого соответствия следуют выражения коэффициентов системы (1.23), которые будут равны:
Ац® = э2 +2к ^ + £21; Ап(ь) = Х^2; '
А13 (^) ~ * > Аи(^ = Х1^^
Л21(*) = Хз32 А 22 (э) = э2 + 2к28 + £22;
А2з(*) = Х2*2’ (2к, йЛ А31(з) = - -« + — И1 VI) А24^) = ^1 ; Л32($) = 0
A33(s) = s2 +(0,; А41(з) = 0; А34 (*) = О', . (2к2 а2Л А42(Э)= 5 + ?
А43(5) = 0 Ан^) = б2 + со2;
Ьз к. II 1 Вп(*) = -(1 + Х1е 5Т>2;
Ьз *ч» »44 § II .5 В22(*) = -(Х2 +е > 2. ?
В31(8) = 0- В33(5) = -$2',
В4/ (а) — 0] В42(8) = -е~8Т82.
Пользуясь этими обозначениями, систему (1.23) можно записать проще в матричном виде и решать ее с помощью определителей. Матрица коэффициентов левой части и столбцы - матрицы возмущающих воздействий в изображениях принимают следующий вид:
Аи(з) А12($) А1з($) Аи(*) Вп(5) В12(ь)
А21 ( $ ) А22 ( 8 ) А23($) А24('О В 2}(ь) В22(я)
— Я(8) +
Ап($) А32(5 ) Азз($) А34 ( 8 ) В 31(8) Вз2(э)
а41($) А42(*) А43(*) А44(3) В41(5) в42($)
Матрица коэффициентов левой части выражает определитель системы алгебраических уравнений
Лс=Щ. (1.26)