Stabilirea caracteristicii elestice necesare

Stabilirea caracteristicii elestice necesare

Se adopta volori pentru sageata statica f_st, sageata dinamica f_d si pentru factorul dinamic k_d.

●Pentru asigurarea unui mers lin al automobilului caracteristica elastica a suspensiei trebuie sa treaca prin punctele A si B (fig.7.5.a), conditie care este indeplinita numai de o caracteristica neliniara. Daca s-ar adopta caracteristica liniara 1, coeficientul k_d va avea valoarea necesara, dar in punctul A^' sageata statica va fi mai mica decat cea necesara, iar caracterul lin al mersului va fi nesatisfacator. Daca s-ar adopta caracteristica liniara 2, sageata statica va fi cea adoptata, dar in punctul B^' coeficientul dinamic va avea o valoare redusa si se vor inregistra lovituri frecvente in limitatori. Cerintele impuse pot fi satisfacute numai de caracteristica neliniara 3.

a. b.

Fig.7.5.Comparatii intre diferite tipuri de caracteristici elastice

●●Daca se fixeaza punctele A si B (s-au adoptata sagetile dinamice f_d1 si f_d2 si coeficientul dinamic k_d), se pot trasa o infinitate de caracteristici neliniare (fig.7.5.b). Caracteristica 1 este neconvenabila in privinta mersului lin deoarece sageata statica f_st1 este prea mica; caracteristica 2, cu f_st2=f_d1, imbunatateste confortul, dar la oscilatii nu prea mari, rigiditatea creste mult; caracteristica 3 are in apropierea sagetii statice o rigiditate constanta, deci asigura un mers lin automobilului, iar la sageti mari rigiditatea creste progresiv, dovedindu-se cea mai convenabila. La proiectare se recomanda f_d^'=70 80 mm.

La modificarea sarcinii utile, sageata statica a suspensiei se modifica. Greutatea suspendata se modifica la incarcarea - descarcarea automobilelor in medie cu 10 30 % pentru suspensiile fata, iar la suspensiile spate cu 40 60 % la autoturisme, cu 200 250 % la autobuze, cu 250 400 % la autocamioane.

●●●La modificarea sarcinii utile cu ∆G (de la G₀ la G_s), sageata statica se va mari cu ∆f_st^', care are o valoare foarte mare pentru suspensia spate a autocamioanelor si autobuzelor. Pentru a micsora variatia sagetii ststice, la astfel de automobile se introduce un element elastic suplimentar in compunerea suspensiei din spate. Daca elementul elastic suplimentar cu rigiditatea k_s^'=tgα^' intra in functiune la sarcina G_s^', rigiditatea suspensiei devine k_s+k_s^', variatia sagetii se micsoreaza de la ∆f_st^' la ∆f_st^'' (fig.7.6.a), iar valoarea coeficientului dinamic creste. Se micsoreaza sageata statica efectiva dupa includerea elementului elastic suplimentar, f_st^'<f_0st, ceea ce inrautateste mersul lin. Din aceasta cauza valoarea rigiditatii k_s^' este mult limitata.

a.                                    b.  c.

Fig.7.6.Influenta variatiei sarcinii utile a automobilului asupra sagetii statice a suspensiei

O solutie mai buna este variatia rigiditatii suspensiei. Adoptand rigiditatea k_s0=tgα₀ pentru automobilul gol si k_s=tgα pentru automobilul complect incarcat, se obtin caracteristicile elastice 1 si 2 din figura 7.6.b, care mentin sageata ststica constanta, la o anumita valoare pentru k_d. In figura 7.6.c se prezinta familia de curbe a caracteristicii elastice, care mentine aceeasi sageata statica pentru automobilul complect incarcat si la sarcini partiale. Caracteristica elastica optima, care mentine constanta sageata efectiva si deci frecventa proprie, se obtine prin folosirea suspensiilor pneumatice si hidropneumatice cu reglarea automata a gardei la sol.

●●●●Elementul elastic suplimentar se foloseste fie pentru marirea coeficientului dinamic, fie pentru limitarea domeniului de variatie a sagetii dinamice in cazul automobilelor cu sarcina utila mare. Elementul elastic suplimentar se cupleaza la curse ce se produc rar si din aceasta cauza rigiditatea arcului suplimentar k_s^' este este mai mare decat rigiditatea k_s a arcului principal.

In figura 7.7 se prezinta caracteristica elastica a suspensiei cu element elastic suplimentar destinat maririi factorului dinamic.

Fig.7.7.Caracteristica suspensiei cu  Fig.7.8.Caracteristica elastica a sus-

element elastic suplimentar pentru  pensiei cu doua arcuri suplimentare

marirea coeficientului dinamic  cu caracteristici liniare

Coeficientul dinamic al suspensiei cu arc suplimentar se determina cu relatia:

unde: , iar prin inlocuire se obtine:

(7.6)

Adoptand valoarea necesara pentru coeficientul dinamic, cu relatia (7.6) se poate determina rigiditatea arcului suplimentar k_s^'.

Sageata arcului suplimentar se determina cu relatia:

(7.7)

unde: f_d2 este sageata corespunzatoare sarcinii dinamice pentru ambele arcuri;

f^' este sageata corespunzatoare sarcinii dinamice a arcului principal.

Alegand in prealabil f_d2 si considerand ca rigiditatea suspensiei nu trebuie sa se modifice la sageti mai mari de pana la f^'=70.80 mm peste sageata statica, se obtine f_as.

Daca sarcina utila a automobilului variaza in limite largi, pentru a obtine o caracteristica elastica corespunzatoare se folosesc doua elemente elastice suplimentare. O astfele de caracteristica este prezentata in figura 7.8.