Оценка стабильности контакта колес автомобиля с опорной поверхностью

• Автор: Слепенко, Евгений Алексеевич
• Шифр специальности: 05.05.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Братск
• Количество страниц: 151 с. : ил.

1.СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ

2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДИНАМИКИ КОЛЕБАНИЙ

АВТОМОБИЛЯ

2.1. Колебательная система, эквивалентная автомобилю

2.2. Уравнения колебаний масс автомобиля

2.3. Начальные условия для расчета

2.4. Расчет входных и промежуточных параметров модели

2.5. Структурная схема расчета по математической модели

2.6. Теоретические исследования по математической модели и анализ результатов

3. ОБОРУДОВАНИЕ И АППАРАТУРА ДЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Оборудование и аппаратура для исследования комплексной характеристики упругости подвески
3.2. Оборудование и аппаратура для динамических экспериментальных исследований
3.3. Устройство для измерения и регистрации вертикальных колебаний кузова относительно опорной поверхности
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
4.1. Экспериментальное определение колебательных параметров подвески
4.1.1. Методика оценки колебательных параметров подвески
4.1.2. Экспериментальное определение колебательных параметров подвески
4.3. Исследование колебаний при ходовых испытаниях автомобиля УАЗ-2206
4.3.2. Проверка адекватности разработанной математической модели
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Интерфейс программы для расчета колебаний
автомобиля
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Характеристики нормальной упругости подески
автомобиля УАЗ
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Результаты регистрации показаний датчиков и
методика их обработки

Актуальность темы. Безопасность движения автомобильного транспорта является одним из важнейших направлений дальнейшего совершенствования современного автомобиля. По данным ООН, ежегодно в автомобильных авариях во всех странах погибает около 300 тысяч человек и около 10 миллионов получают телесные повреждения. Относительная опасность автомобиля превышает относительную опасность воздушного транспорта более чем в три раза, а железнодорожного - в десять раз. На один миллиард пассажиро-километров на автомобильном транспорте приходится двадцать погибших, на воздушном -шесть, на железнодорожном - два. По данным пресс службы Главного управления ГИБДД МВД России за 2003 год на российских дорогах зафиксировано 204267 дорожно-транспортных прошествий в результате которых погибло 35602 человека, что на 7.1% больше чем в 2002 году.
В отличие от многих других машин массового производства, автомобильные транспортные средства подвергаются изменчивым и неожиданным внешним воздействиям при эксплуатации. Поэтому безопасность автомобиля оценивается целым рядом его эксплуатационных свойств, а именно тормозными свойствами, управляемостью, устойчивостью и плавностью хода. Среди этих свойств плавность хода занимает особое место. Это объясняется существенным влиянием колебаний кузова и колес, возникающих при движении по неровным дорогам, на тормозные свойства, управляемость и устойчивость.
Несмотря на то, что современная теория колебаний автомобиля глубоко разработана, следует отметить, что она рассматривает движение автомобиля с сохранением контакта колес с дорогой. Но практическая эксплуатация показывает, что при движении по неровной дороге часто происходит отрыв колес от опорной поверхности, приводящий к изменению внешней механики автомобильных колес, появлению значительных инерционных сил, потере сцепления колес с дорогой и, как следствие, потере устойчивости, управляемости, значи-

РФни=тіРпхФ„-
Так как принято допущение, что относительно продольной оси подрессоренная масса симметрична, то
ри1х=к и м^и=т1к2ф11.
Моменты продольных сил упругого сопротивления относительно вертикальной оси, проходящей через центр тяжести:
Р<рн хсШІ„ ~~ Рх:сші„к ~ Сшх1п( хн1п ~ Хніп№ ’
Р<р„хсш1д ~ Р»т,к сшх1п(хн1п - Хн1л)к ■
Моменты продольных сил неупругого сопротивления относительно вертикальной оси, проходящей через центр тяжести:
Р<Р„ХТ1ши ~ Р*Пш,„к ~ ^шх1п(Хн1п ~ Хн 1п)к >
Р<р„ ХТ}ш1л ~ ~Рхт]щ1 „к ~ ~Лшх!л( Хн1л ~ Хніл № •
Моменты продольных внешних сил. относительно вертикальной оси, проходящей через центр тяжести
и = Р к ■
Г<рнтор 1п 1 тор ,„п ’
#/ — „ р4 V
г*(рнтор /л * тор /л'у *
Уравнение проекций всех приложенных к подрессоренной массе сил на продольную ось д:
р I П 4- Р щ р I р _ р _ р р
Гнхи "Г ГХСш1п _г ГХСш1я ‘Г ХТ}ш1п ХГ}ш1л ХСШ]„ ГХС1л ХТ]1п ХТ}1л
¥ — Г —О
торіп * тор 1л
Уравнение проекций всех приложенных к подрессоренной массе сил на поперечную осьу
р + р -1-Р + р + р _ р — р — р — р
1 Шуи т * усш,п ^ ‘ усш,л ^ 1 УПшіп УЧшП У'и У'ш У’Ьп УПи
г г
поп 1п попіл
Уравнение моментов приложенных сил при повороте массы вокруг вертикальной оси, проходящей через центр тяжести: