Разработка передней подвески легкового автомобиля класса С

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

I. ПОИСК И РАЗРАБОТКА ОПТИМАЛЬНОЙ СХЕМЫ ПЕРЕДНЕЙ ПОДВЕСКИ

Историческая справка

1.1 Классификация подвесок

1.2 Требования, предъявляемые к передней подвеске

2. РАЗРАБОТКА ПЕРЕДНЕЙ ПОДВЕСКИ АВТОМОБИЛЯ

2.1 Технические характеристики автомобиля

2.2 Описание независимой передней подвески

2.3 Обеспечение и реализация основных требований для независимой передней подвески

2.4 Разработка альтернативной схемы передней подвески

2.5 Сравнительная характеристика подвески прототипа

3. ОЦЕНКА ДИНАМИЧЕСКИХ И ПРОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

3.1 Характеристика подвески и ее основные параметры

3.2 Упругая характеристика

3.3 Определение статической нагрузки и проверка подвески на устойчивость

3.4 Пневматическая система используемая в прототипе

3.4.1 Физические свойства и описание пневмосистемы.

3.4.2 Расчет состояний газа в пневматической подвеске

3.4.3 Схема работы пневмосистемы

II. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ИСПЫТАНИЙ ПЕРЕДНЕЙ ПОДВЕСКИ ДЛЯ ИССЛЕДУЕМОГО ПРОТОТИПА АВТОМОБИЛЯ

2.1 Программа - методика испытаний модернизированного прототипа передней подвески автомобиля

2.1.1 Объект и цель испытаний

2.1.2 Общие положения для проведения испытаний

2.1.3 Стендовые испытания, их последовательность и материально- техническое обеспечение

Расчет и выбор вибростенда

Приборы и средства измерения, применяемые для проведения испытаний

Стендовая обработка амортизаторов

2.1.4 Дорожные испытания исследуемого прототипа автомобиля с модернизированной ПП

2.1.4.1 Последовательность дорожных испытаний

2.1.4.2 Условия и порядок проведения дорожных испытаний

Материально-техническое обеспечение

Метрологическое обеспечение

Требования по безопасности труда

Отчетность

III. РАСЧЕТ ЗАТРАТ НА СТЕНДОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ ДЛЯ ПЕРЕДНЕЙ ПОДВЕСКИ АВТОМОБИЛЯ КЛАССА С

Материалы и покупные полуфабрикаты

Транспортные расходы

3.3 Основная заработная плата

3.4 Дополнительная заработная плата

3.5 Отчисления на социальные нужды

3.6 Прочие прямые затраты и накладные расходы

3.7 Расходы на подготовку и освоение производства новых видов продукции

3.8 Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования для испытаний

3.9 Общепроизводственные расходы

3.10 Внепроизводственные расходы

IV. АНАЛИЗ И НОРМИРОВАНИЕ ОПАСНЫХ И ВРЕДНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ФАКТОРОВ ВОЗНИКАЮЩИХ ПРИ ИСПЫТАНИЯХ ПЕРЕДНЕЙ ПОДВЕСКИ ИССЛЕДУЕМОГО ПРОТОТИПА АВТОМОБИЛЯ

4.1 Анализ ОВПФ при испытаниях

4.2 Классификация опасных и вредных производственных факторов

4.3 Нормирование ОВПФ

4.4 Расчет защитно-отключающего устройства

4.4.1 Типы устройств защитного отключения

4.4.2 Устройства, реагирующие на потенциал корпуса

4.5 Пожарная безопасность

4.6 Экологическая безопасность

V. ВЫВОДЫ ПО ДИПЛОМНОМУ ПРОЕКТУ

ПРИЛОЖЕНИЯ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Одним из основных требований предъявляемых к транспортным средствам, в данном случае к легковому автомобилю, является улучшение параметров плавности хода.

А соответственно, качество подвески не только определяет плавность хода автомобиля, но и оказывает значительное влияние на его эксплуатационные показатели: устойчивость, надежность и долговечность. Скорость движения автомобиля по плохим дорогам обычно ограничивается качеством подвески. В связи с этим, вопросы повышения качества подвески и ее модернизация имеют особенное значение при эксплуатации автомобиля. А с развитием новых технологий и технических решений повышаются требования, предъявляемые к подвеске. В результате возникла необходимость разработки и модернизации новой подвески, которая соответствовала бы всем предъявляемым требованиям.

В качестве основы для разработки проекта модернизации передней подвески был принят легковой автомобиль класса с независимой передней шкворневой подвеской. А для сравнительной характеристики и выявление новых эксплуатационных качеств передней подвески производим анализ усовершенствованного прототипа нового поколения легкового автомобиля ГАЗ.

I. ПОИСК И РАЗРАБОТКА ОПТИМАЛЬНОЙ СХЕМЫ ПЕРЕДНЕЙ ПОДВЕСКИ

Историческая справка

Когда в 1932 г. Горьковский автозавод приступил к выпуску автомобилей, мировая автомобильная промышленность была уже давно на довольно высоком уровне. В частности, существовала технология массового производства, вошли в практику сборочные конвейеры, детали автомобилей изменились в соответствии с установленными новыми стандартами точности.

С другой стороны, негодные и непрактичные многочисленные варианты конструкции узлов автомобиля были отброшены, сами автомобили видоизменились в сторону получения более законченной и удобной конструкции с точки зрения, как производства, так и эксплуатации. Они стали дешевле, надежнее и удобнее в обращении. То есть к 1932 г. вполне сложился определенный тип автомобиля.

Именно такими автомобилями и были легковой «Форд-А» и грузовой «Форд - АА», ставшие прототипами первых массовых отечественных автомобилей ГАЗ - А и ГАЗ - АА. Но сначала на вновь построенном автозаводе в Нижнем Новгороде сборку вели из американских узлов (автомобиля «Форд -АА»). Как и на заводе им. КИМ в Москве (автомобиля «Форд - А»). Первые автомобили ГАЗ - А и ГАЗ-АА изготовили по чертежам американской фирмы «Форд». Однако они уже несколько отличались от американских прототипов: для российского варианта были усилены картер сцепления и рулевой механизм.

Таким образом, уже при освоении первого поколения автомобилей ГАЗ заводские конструкторы сразу же стали сочетать копирование чужих разработок с поиском и внедрением своих решений. Главные изменения коснулись: новая конструкция подвески (на четырех рессорах вместо двух поперечных у аналога), шасси были созданы рама повышенной прочности; спицевые колеса уступили место дисковым штампованным с шинами увеличенной размерности. Так как все эти изменения были вызваны особенностью российских дорог.

С 1943 г. началось производство автомобиля ГАЗ - М20 - «Победа», который резко отличался от ранее выпускаемых и зарубежных современников. Так, автомобиль имел кузов безрамной конструкции и «бескрылой» формы, впервые примененной в массовом мировом автомобилестроении, что в сочетании с независимой подвеской передних колес позволило получить просторный салон при уменьшении габаритных размеров и массы автомобиля, улучшить его устойчивость и комфортабельность. Впервые название «Волга» появилось на автомобиле ГАЗ -- 21. «Волга» ГАЗ - 21 выпускалась в многочисленных вариантах: такси, санитарный, универсал, с правым расположением руля. Так же были разработаны и грузовые автомобили ГАЗ -51, ГАЗ - 63, ГАЗ - ММ и т.д.

1.1 Классификация подвесок

Подвеска автомобиля предназначена для смягчения и гашения колебаний передаваемых от неровностей дороги на кузов автомобиля. Благодаря подвеске колес кузов совершает вертикальные, продольные, угловые и поперечно-угловые колебания. Все эти колебания определяют плавность хода автомобиля.

Колеса автомобиля непосредственно связаны с его кузовом. Рассмотрим взаимодействие колес с дорогой на примере телеги. Даже если вы никогда не ездили на ней, то, можете себе представить, что колеса телеги жестко закреплены к ее «кузову» и все проселочные «колдобины» отзываются на седоках. А при быстрой езде на большой скорости телега рассыпается и происходит это именно из-за ее «жесткости». Чтобы транспорт служил подольше, а пассажиры чувствовали себя получше, колеса автомобилей не жестко связаны с кузовом. К примеру, если поднять автомобиль в воздух, то колеса (задние вместе, а передние по отдельности) отвиснут и будут «болтаться», подвешенные к кузову на всяких рычагах и пружинах. Вот это и есть подвеска колес автомобиля. Конечно, шарнирно закрепленные рычаги и пружины - «железные» и выполнены с определенным запасом прочности, но эта конструкция позволяет колесам перемещаться относительно кузова. А правильнее сказать - кузов имеет возможность перемещаться относительно колес, которые едут по дороге.

Подвеской легкового автомобиля называется совокупность устройств, осуществляющих упругую связь колес с несущей системой автомобиля (рамой или кузовом).

Плавность хода - это свойства автомобиля защищать перевозимых людей и грузы от воздействия неровностей дороги. Подвеска повышает безопасность движения автомобиля, обеспечивая постоянный контакт колес с дорогой и исключая их отрыв от нее. Подвеска разделяет все массы автомобиля на две части - подрессоренные и неподрессоренные.

Подрессоренные - части, опирающиеся на подвеску: кузов, рама и закрепленные на них механизмы.

Неподрессоренные - части, опирающиеся на дорогу: мосты, колеса и тормозные механизмы.

При движение по неровной дороге подрессоренные части автомобиля колеблются с низкой частотой (60... 150 мин.-1), а неподрессоренные - высокой частотой (350... 650 мин.-1).

Подвеска автомобиля состоит из четырех основных устройств:

направляющих или кинематических звеньев, которые определяют характер относительных перемещений колес и разгружают упругие элементы от передачи продольных и боковых усилий;

упругого устройства, которое смягчает толчки и удары, передаваемые от колеса на кузов автомобиля, при наезде на дорожные неровности. Упругое устройство исключает копирование кузовом неровностей дороги и улучшает плавности хода автомобиля.

гасящее устройство уменьшает колебание кузова и колес автомобиля, возникающие при движении по неровностям дороги, и приводит к их затуханию. Гасящие устройство превращает механическую энергию колебаний в тепловую энергию с последующим ее рассеиванием в окружающую среду.

стабилизирующее устройство уменьшает боковой крен и поперечные угловые колебания кузова автомобиля.

На автомобилях в зависимости от их класса и назначения применяются различные типы подвесок (рис. 1.1). Нас в данной дипломной работе интересуют только передние независимые передние подвески на основе подвески Макферсон.

Каждая подвеска имеет свои недостатки и преимущества. Зависимая проще, дешевле, имеет постоянную колею, но в тоже время балка не является подрессоренной, поэтому назвать лёгкой эту подвеску нельзя. Кроме этого, при противоположных ходах левого и правого колёс одной оси, наблюдается значительный их наклон, следствием чего являются автоколебания колёс (т.н. эффект шимми). Независимые имеют гораздо больше преимуществ, поэтому и распространены сейчас больше. Они различаются по расположению плоскости качания колёс: продольная, поперечная, диагональная на косых рычагах. И по количеству рычагов: однорычажные, двухрычажные, многорычажные, свечные. В отдельный класс ещё необходимо выделить т.н. полузависимую подвеску. Более правильное её название: подвеска с закручивающейся балкой. Как правило, это задняя подвеска недорогих переднеприводных автомобилей.

По направляющему устройству все подвески автомобилей различаются на два основных типа - зависимые и независимые.

Зависимой называется подвеска (рис. 1,2 а), при которой колеса одного моста связаны между собой жесткой балкой, вследствие чего перемещение одного из колес вызывает перемещение другого колеса. На легковых автомобилях зависимые подвески обычно применяются обычно для задних колес. Они просты по конструкции и в обслуживании, имеют малую стоимость.

Рис. 1.1 Типы подвесок

Рис. 1.2 Схемы зависимой (а) и независимой (б) подвесок

В данном проекте мы рассматриваем только переднюю независимую подвеску.

Независимой называется подвеска (рис 1.2б), при которой колеса одного моста не имеют между собой непосредственной связи, подвешены независимо друг от друга и перемещение одного колеса не вызывает перемещение другого колеса. Независимые подвески могут быть безрычажные, одно или двухрычажные. При поперечных рычагах ось колеса перемещается в поперечной плоскости, что вызывает изменение положение колес автомобиля и наклон колеса и нарушает кинематику управляемых колес при повороте. При продольных рычагах колеса остаются в одной вертикальной плоскости, но их качание приводит к изменению базы автомобиля и способствует повышенному износу шин из-за проскальзывания.

Возможно так же расположение рычагов под углом к двум главным плоскостям, что несколько смягчает недостатки обеих предыдущих схем. Во всех случаях применение двух рычагов вместо одного, хотя и усложняет конструкцию подвески, но позволяет корректировать траекторию перемещения колеса при заданной характеристике подвески, при этом уменьшается изменение взаимного расположения колес.

По направления движения колес относительно дороги и кузова автомобиля независимые подвески могут быть с перемещением колес в поперечной, продольной и одновременно в продольной и поперечной плоскостях.

Подвеска типа «МакФерсон». Впервые подвеска «МакФерсон» была
применена в 1965 году на автомобиле «Пежо-204», через год - на Форде, а в 1969 году на «Фиат-128». Настоящее широкое использование началось в начале 70-х годов. Почти все новые переднеприводные автомобили оснащены такой подвеской. Ввиду некоторых своих преимуществ «МакФерсон» завоевал себе место и в автомобилях с иным приводом. Малые затраты на изготовление, небольшое по объёму занимаемое пространство (соответственно большое подкапотное пространство и, как следствие, возможность разместить большой двигатель), значительное расстояние по высоте между опорными узлами, определяющее возникновение меньших по величине сил в местах присоединения к кузову, возможность осуществления больших ходов, являются, пожалуй, основными преимуществами и причиной того, что большинство появляющихся в последние годы крупносерийных автомобилей имеют на переднем мосту подвеску такого типа, минимальное число шарнирных соединений в подвеске.

К её недостаткам можно отнести: несколько худшие кинематические параметры чем у подвески на двойных поперечных рычагах, большие трудности, связанные с обеспечением изоляции от дорожных шумов и вибраций, неблагоприятно длинные рулевые тяги при верхнем расположении реечного рулевого механизма, меньшая компенсация продольного крена при торможении, высокие изнашивающие нагрузки между штоком и направляющей.

Обычно при оценке подвески автомобиля обращают внимание на такие её потребительские свойства как комфортность, управляемость и устойчивость (для кого-то важнее первое, для кого-то второе). Большинству людей абсолютно всё равно, какого типа подвеска стоит на их автомобилях, сколько там рычагов, и тем более всё равно по какой оси проходит центр крена кузова. И это практически правильно. Это удел заводов изготовителей: выбор типа подвески, подбор ее геометрических параметров и технических характеристик отдельных её элементов. При разработке, автомобиль проходит огромное количество расчётов, испытаний и тестов. Поэтому, в принципе, подвеска стандартной машины имеет приемлемые потребительские характеристики и удовлетворяет требованиям большинства водителей.

Не секрет, что комфорт и управляемость являются свойствами трудно совместимыми, и при этом прямо зависят от жесткости подвески. Сочетать не сочетаемое удаётся только в достаточно сложных или автоматически регулируемых подвесках дорогих автомобилей. Хотя с этим, наверное, можно спорить. Многие водители, предпочитающие активный стиль вождения понимают, что подвеска стандартного семейного автомобиля, всех их амбиций. И тут начинается «борьба» за управляемость. В меру своих средств и сил каждый идёт своим путём. В первую очередь большинство начинает с амортизаторов, полагая стандартные изделия виновниками всех своих бед. Кто-то устанавливает дополнительные или более жёсткие стабилизаторы поперечной устойчивости, растяжки передних стоек. Естественно не забывая о пружинах, что-то подбирают, режут и т.д. Всё это приносит свои плоды. Конечно это всё работает, с этим трудно спорить. Но вот сочетание тех или иных элементов приводит иногда к «фатальным» результатам. При всём этом не многие до конца понимают «что и как работает». Например, не все знают, что можно понизить автомобиль, и практически не потерять энергоёмкость подвески, при приемлемой её жёсткости. Здесь нам могут помочь пружины с прогрессивной характеристикой. При этом важно помнить что наиважнейшим параметром при выборе пружин является сочетание угловых жёсткостей передней и задней подвесок.

На ходовую часть автомобиля возложена тройная задача: везти мягко, везти точно, везти безопасно. Иными словами, подвеска должна одновременно обеспечивать приемлемый комфорт, хорошую управляемость и активную безопасность. Задача не из простых, или, по крайней мере, простыми средствами ее не решишь. Та схема, что применялась на массовых моделях еще пятнадцать лет назад (спереди - McPherson, сзади зависимая или полузависимая подвеска), сегодня отходит в прошлое - теперь даже автомобили гольф-класса имеют заднюю многорычажную подвеску, которая к тому же обладает подруливающим эффектом. Массовые модели научились ездить не только по прямой, но и лихо заходить в повороты, ведь конструкции и настройкам ходовой части сегодня уделяется повышенное внимание. Чтобы достичь желаемого результата, конструкторы прибегают к сложным схемам подвесок: на одно колесо теперь приходится не один, а два, четыре или даже пять рычагов. Но несмотря на то, что хитроумные конструкции все чаще используются даже в доступных моделях гольф-класса, век простых стоек McPherson и зависимых балок еще не окончен. Причина очевидна: применяется та схема, которая наиболее оправдана и обоснована, та, которая лучше всего подходит для данной конструкции.

1.2 Требования, предъявляемые к передней подвеске

Основными требованиями, предъявляемыми к подвеске автомобиля являются:

обеспечить оптимальные характеристики упругих элементов, направляющих устройств, амортизаторов и стабилизаторов;

оптимальная собственная частота колебаний кузова, определяемая величиной статического прогиба fст, который, в свою очередь, определяет плавность хода при движении по дорогам с ровной и твердой поверхностью;

достаточный динамический фактор fd, исключающий удары в ограничители прогиба. Этот параметр определяет предельную скорость движения автомобиля по неровным дорогам без ударов в ограничитель;

наиболее рациональные конструктивные формы и размеры всех узлов и деталей подвески, достаточная прочность, надежность и долговечность деталей и других элементов подвески;

* обеспечение быстрого затухания колебаний кузова и колес;

противодействие кренам при повороте, "клевкам" при торможении и "приседаниям" при разгоне автомобиля;

постоянство колеи и углов установки шкворней управляемых колес соответствие кинематики перемещения колес кинематике привода рулевого управления, исключающее колебания управляемых колес;

снижение массы не подрессорных частей автомобиля и приспособленности колес к неровностям пути при переезде через препятствия.

Наиболее общими требованиями для всех видов подвесок являются: живучесть, долговечность, удобство и простота обслуживания. Они зависят отряда конструктивных и технологических факторов. Большое значение имеет защищенность важных элементов подвески от внешних факторов воздействия и повреждений. Живучесть подвески зависит от того, в какой мере упругие элементы защищены от перегрузок и от передачи нерасчетных усилий. Удобство и простота обслуживания зависят от числа узлов подвески и количества точек обслуживания.

2. РАЗРАБОТКА ПЕРЕДНЕЙ ПОДВЕСКИ АВТОМОБИЛЯ

2.1 Технические характеристики автомобиля

Таблица 2.1.1 Краткая техническая характеристика автомобиля класса С

Параметр	Размерность	Значение
Масса снаряженного автомобиля	кг	1400
Габаритные размеры: длина ширина высота (без нагрузки)	мм	4885 1800 1476
Число мест для сидения (включая водителя) и масса перевозимого груза, не более	кг	5 и 75
Колёсная база	мм	2800
Колея колёс: передних задних	мм	1496 1444
Наименьший дорожный просвет	мм	156
Наименьший радиус поворота по оси следа внешнего переднего колеса, не более	м	5,8
Эксплуатационные данные
Максимальная скорость с номинальной нагрузкой	км/ч	147
Контрольный расход топлива (летом, для исправного автомобиля, после пробега 5000 км, с частичной загрузкой - 2 человека): при 90 км/ч при 120 км/ч	л/100 км	9,3 12,9
Выбег автомобиля со скорости 50 км/ч (не менее)	м	500

2.2 Описание независимой передней подвески ГАЗ 3110

На автомобиле применена передняя - независимая шкворневая пружинная подвеска на поперечных рычагах со стабилизатором поперечной устойчивости. Балка передней подвески крепится болтами к лонжеронам кузова и является опорной частью для крепления силового агрегата автомобиля и элементов подвески. Верхние и нижние поперечные рычаги обеспечивают независимое перемещение каждого из передних колес в вертикальной плоскости (при преодолении дорожных препятствий).

В проушины внутренних концов верхних и нижних рычагов запрессованы резинометаллические втулки, посредством которых рычаги соединяются с осями и фиксируются на осях гайками. Оси верхних рычагов закреплены на балке болтами, а осями нижних рычагов являются резьбовые пальцы, ввернутые в резьбовые втулки балки передней подвески. От самопроизвольного отворачивания оси нижних рычагов фиксируют стопорными скобами, которые крепятся болтами к втулкам балки. К верхним рычагам крепятся болтами буфера верхних рычагов с опорами. К нижним рычагам привернуты чашки пружин передней подвески. К проушинам наружных концов рычагов с помощью пальцев закреплены стойки передней подвески с запрессованными в головки стоек резьбовыми шарнирами. Конструкция верхних и нижних резьбовых шарниров стойки одинаковая. Наружная втулка имеет внутреннюю резьбу и запрессована в головку стойки. В нее ввернута распорная втулка с наружной резьбой. При этом наружная втулка неподвижна при работе относительно стойки, а неподвижность распорной втулки по отношению к рычагам подвески обеспечивается за счет сжатия пальцем стойки втулки между рычагами.

Резьбовой шарнир для защиты от грязи уплотнен резиновыми уплотнительными кольцами. В процессе эксплуатации резьбовые шарниры периодически смазывают трансмиссионным маслом через пресс-масленки. К стойкам крепятся резиновые буфера хода сжатия.

Между осями верхних рычагов и балкой передней подвески установлены регулировочные пластины, обеспечивающие регулировку развала колес и продольных углов наклона шкворней. Поворотные кулаки соединены со стойками шкворнями с игольчатыми подшипниками. Для восприятия осевых нагрузок в шкворневых соединениях имеются шариковые упорные подшипники, установленные между верхними ушками поворотных кулаков и стоек. Все подшипники от загрязнений защищены резиновыми уплотнениями. Подшипники шкворней в эксплуатации смазывают трансмиссионным маслом через пресс-масленки в соответствии с принятой периодичностью. Шкворни в поворотных кулаках стопорятся штифтами. Торцы шкворней закрыты съемными заглушками. К поворотным кулакам болтами прикреплены поворотные рычаги рулевой трапеции, тормозные щиты и скобы дисковых тормозов. На цапфах поворотных кулаков установлены ступицы передних колес. Каждая ступица вращается на двух роликовых конических подшипниках. На ступице установлен тормозной диск. Со стороны тормозного щита ступица уплотнена сальником, а снаружи - колпаком. Регулировка затяжки подшипников ступицы осуществляется гайкой одноразового пользования. Гайка фиксируется на цапфе ступицы замятием буртика гайки так, чтобы смятая часть гайки вошла в паз цапфы поворотного кулака. Пружины передней подвески цилиндрические. Верхние концы пружин через резиновые прокладки упираются в головки балки передней подвески, а нижние - в чашки пружин, установленных на нижних рычагах. Амортизаторы передней подвески -- телескопические, гидравлические, двухстороннего действия. Амортизаторы установлены внутри пружин. Выступающие из амортизаторов верхние части штоков защищены от грязи резиновыми колпаками. Верхние концы амортизаторов через резиновые подушки и закреплены в головках балки передней подвески, а нижние крепятся к чашкам пружин. Штанга стабилизатора поперечной устойчивости прикреплена к лонжеронам через две подушки с обоймами и к чашкам пружин передней подвески через стойки. Стойки стабилизатора крепятся к концам штанги стабилизатора и к чашкам пружин через резиновые подушки.

2.3 Обеспечение и реализация основных требований для независимой передней подвески

Одним из наиболее важных требований, предъявляемых к передней подвески автомобиля, является улучшение и обеспечение заданных параметров плавности хода, и как следствие, повышение комфортабельности проезда пассажиров.

Плавность хода в реальных условиях движения оценивается по характеристикам подвески. Одним из главных параметров плавности хода служат частоты собственных продольных угловых и вертикальных колебаний корпуса, максимальные амплитуды колебаний, максимальные вертикальные ускорения корпуса. На плавность хода автомобиля также оказывает влияние компоновочные и конструктивные факторы (распределение масс автомобиля, жесткость узлов подвески, рабочие хода колес, и параметров амортизаторов). В этой связи предпочтительна независимая передняя подвеска, жесткость которой при прочих равных условиях ниже по сравнению с зависимой подвеской, а также она позволяет увеличить рабочие хода колес. Большие преимущества независимая подвеска дает при обеспечении такого требования, как уменьшение веса направляющих устройств, так как массивные балки, соединяющие колеса, в этом случае заменяются более легкими рычагами. Уменьшение неподрессоренных масс (колеса с шинами). Детали направляющих устройств и часть массы амортизаторов) значительно снимает динамические нагрузки на детали ходовой части. Улучшаются и параметры высокочастотных колебаний корпуса.

Обеспечение малого изменения траекторий качения колес и устойчивости, так же выполняется в большей степени при независимой подвеске.

2.4 Разработка альтернативной схемы передней подвески

Для дальнейших характеристик был принят автомобиль с модернизированной передней подвеской, в дальнейшем называемый «прототип». Для расчетов сохраняем все динамические и прочностные характеристики, а также привязки к кузовной части автомобиля и производим их доработку.

В данном курсовом проекте проводим дальнейший анализ передней независимой подвески ГАЗ прототипа, так как именно эта модель автомобиля является более новой доработкой прототипа ГАЗ 3110.

Таблица 2.4.1 Краткие характеристики исследуемого прототипа

Параметр	Размерность	Значение
Масса снаряженного автомобиля/ полная	кг	1400/1890
Габаритные размеры: длина ширина высота (без нагрузки)	мм	4921 1812 1422
Число мест для сидения (включая водителя) и масса перевозимого груза, не более	кг	5 и 75
Колёсная база	мм	2800
Колея колес: передних задних	мм	1500 1444
Наименьший дорожный просвет	мм	160
Наименьший радиус поворота по оси следа внешнего переднего колеса, не более	м	5,8

2.5 Сравнительная характеристика подвески прототипа

На первый взгляд в исследуемый прототип по сравнению с предыдущего поколением подвески был внесен ряд конструктивных изменений, направленных на улучшение эксплуатационных свойств. В данной работе нас интересует непосредственно изменения и модернизация в передней подвеске автомобиля.

И так, на автомобилях прототипах устанавливается передняя подвеска -- независимая, бесшкворневая, на верхних и нижних поперечных рычагах (нижние рычаги двойные), с винтовыми цилиндрическими пружинами, телескопическими гидравлическими амортизаторами двустороннего действия и стабилизатором поперечной устойчивости. Основа передней подвески прототипа -- стальная кованая балка, на которую монтируются элементы подвески. Дополнительную жесткость креплению балки передней подвески к кузову машины придает растяжка, которая одним концом прикреплена к поперечине передних лонжеронов. Другой конец растяжки закреплен в центре балки передней подвески на резьбе. По бокам к балке передней подвески прототипа приклепаны и дополнительно закреплены электросваркой верхние опорные чашки пружин вместе с кронштейнами крепления верхних рычагов. Ось верхнего рычага крепится к кронштейну двумя болтами, ввернутыми в резьбовые отверстия планки и двумя шпильками, закрепленными в кронштейне. Между осью рычага и балкой передней подвески установлены два набора регулировочных прокладок, задающих углы продольного и поперечного наклона оси поворота переднего колеса.

Верхний рычаг стальной, штампованный, крепится к оси двумя болтами через резинометаллические шарниры (сайлентблоки). На наружном конце верхнего рычага имеется площадка с одним отверстием большого диаметра и тремя отверстиями малого диаметра для крепления корпуса верхней шаровой опоры. Нижний рычаг состоит из двух стальных кованых частей -- передней и задней, соединенных между собой нижней опорной чашкой пружины. Наружные концы обеих частей рычага стянуты между собой болтом с гайкой. Внутренние концы частей нижнего рычага крепятся двумя болтами через сайлентблоки к балке передней подвески. На наружном конце задней части рычага выполнено отверстие для пальца нижней шаровой опоры. На верхнем рычаге установлен резиновый буфер хода отбоя, а на передней части нижнего рычага -- резиновый буфер хода сжатия. При поврежденном буфере хода сжатия движение нижнего рычага ограничивает болт (с высокой головкой) крепления нижней опорной чашки пружины. К верхнему и нижнему рычагам на шаровых опорах крепится кованый поворотный кулак. Сверху в кулаке выполнена проушина под палец верхней шаровой опоры, а снизу -- площадка с одним отверстием большого диаметра и тремя отверстиями малого диаметра для крепления корпуса нижней шаровой опоры.

Верхняя и нижняя шаровые опоры на прототипе имеют схожую конструкцию, но не взаимозаменяемы. К внутренней стороне поворотного кулака двумя болтами прикреплен поворотный рычаг, проушина которого предназначена для пальца наконечника рулевой тяги. С внешней стороны к кулаку четырьмя болтами прикреплена цапфа. На цапфе выполнены два прилива с отверстиями для крепления основания скобы тормозного механизма, а также ось ступицы. Ступица вращается на двух конических роликовых подшипниках. Внутренние кольца подшипников установлены на ось цапфы с небольшим зазором, а наружные кольца запрессованы в ступицу. От грязи подшипники с одной стороны защищены манжетой, а с другой -- колпаком. Зазор в подшипниках ступицы регулируется гайкой ступицы. Стабилизатор поперечной устойчивости уменьшает крен прототипа при прохождении поворотов. Стабилизатор состоит из двух стоек и штанги, представляющей собой изогнутый пруток пружинной стали. Штанга прикреплена в двух точках к кузову прототипа металлическими обоймами через резиновые подушки. Каждая стойка соединена со штангой стабилизатора неразборным шаровым шарниром. Нижний конец стойки через резиновые подушки связан с нижней опорной чашкой пружины передней подвески.

3. ПРИКИДОЧНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДИНАМИЧЕСКИХ И ПРОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

3.1 Характеристика подвески и ее основные параметры

В качестве расчетов подвески берем исследуемый прототип передней независимой подвески.

Масса пустого автомобиля m = 1400 кг.

Определяем массу груженого автомобиля: М=m + 5*75, где 5 - количество человек в автомобиле

75 кг. - масса 1 человека в среднем.

М=1400+375=1775(кг).

Определяем статическую нагрузку на оси автомобиля по схеме нагружения,

представленной на рис. 3.1.1

Уравнение реакций опор имеет следующий вид: RА+ RB =G, так как сумма моментов относительно (.) А равно 0:

M(A)=0:G*a- RB *(a+b)=0, следовательно

RB=(G*a)/a+b



Рис. 3.1.1 Схема нагружения автомобиля

Так как, RА =G- RB, то вычисляем величины реакций опор для полного автомобиля (а=1.4м, Ь=1.4м):

Rb=0.5G, RА =0.5G

Статические нагрузки будут равны для полного автомобиля:

на переднюю ось RА =850 кг/кв.м

на заднюю ось RB =850 кг/кв.м

Определяется с помощью упругой характеристики, представляющей собой зависимость вертикальной нагрузки на колесо (G) от деформации (прогиба f) подвески, измеряемой непосредственно над осью колеса. Параметрами характеризующими упругие свойства подвески, являются:

статический прогиб fст;

динамический ход (прогиб) f Д (fdв и fdн -до верхнего и нижнего ограничителей хода);

коэффициент динамичности КД;

жесткость подвески Ср;

силы трения 2F.

На рис. 3.1.2 показана примерная характеристика подвески. Кривые нагрузки и разгрузки не совпадают из-за трения в подвеске. За характеристику подвески условно принимают среднюю линию между кривыми сжатия и растяжения (отбоя).

Статический прогиб - это прогиб под действием статической нагрузки, приходящейся на колесо:

fст= 9000 / n2 см (3.1)

Где n - собственная частота колебаний кузова, кол/мин.

Желательно, чтобы эффективный статический прогиб соответствовал следующим данным (в нашем проекте - выбираем для легкового автомобиля): для легковых автомобилей - 150?300 мм;

Для обеспечения надлежащей плавности хода желательно также, чтобы отношение статических прогибов задней и передней подвесок fs/fn находилось в следующих пределах: легковые автомобили - 0,8?0,9;

Жесткость подвески равна тангенсу угла наклона касательной к средней линии характеристики подвески:

Cp = tg?= dG/df H/мм (3.2)

При статической нагрузке : Cp=Gcm/fcm, Н/мм

Полные динамические ходы отбоя fdв и fdн ,а также прогибы f 'ох и f''ox, при которых вступают в работу ограничители хода, показаны на рис. 3.1.2.

Динамический прогиб подвески fd определяет динамическую емкость подвески (заштрихованная площадь на рис. 3.1.2). Чем выше динамическая емкость подвески, тем меньше вероятность ударов в ограничитель при движении автомобиля по неровной дороге. Динамический прогиб fd (включая прогиб резинового буфера) зависит от упругой характеристики подвески и от статического прогиба fст. Динамические прогибы сжатия fd можно принять в следующих пределах:

- для легковых автомобилей fdв = fd = (0,5?О,6) fст;

Динамические качества подвески оценивает коэффициент динамичности КД по формуле:

К= Gmax/Gcc (3.3)

Рис. 3.1.2 Упругая характеристика подвески.

При движении по неровным дорогам с увеличением амплитуды колебаний подвески ее жесткость должна увеличиваться. При малых значениях КД наблюдаются частые удары в ограничитель и подвеска «пробивается». Оптимальное значение КД равно 2,5?3. Упругую характеристику подвески желательно иметь нелинейную, что достигается применением дополнительных, упругих элементов, резиновых буферов и другими методами.

3.2 Упругая характеристика

Построение упругой характеристики (торсион и буфер) производим в следующей последовательности (рис.3.2.1):

- находим точку А по координатам fст и G2a, предварительно определив fст по формуле (3.2), а G2a - найдя полную массу автомобиля, приходящуюся на расчетный торсион автомобиля, и жесткость на этом участке будет равна:

Ср. = G2a/fcc н/мм (3.4)

- по найденному значению fст в зависимости от типа автомобиля и рекомендаций, приведенных выше, определяем

fд = fст fд =151мм;

Ср,=1775/151=12 н/мм

- жесткость подвески сохраняется постоянной и равной Cp1 до нагрузки G"=l,4G2a, т.е. до вступления в работу буфера (ограничителя хода). Тогда прогиб подвески на участке от G2a до G "составит:

G"= 1.4* 1775=2485 н

fб = (G"-С)/Cp , (3.5)

fб = (2485-1775)/65 = 10.92 мм

-а прогиб при работе ограничителя хода:

fox = fg- fб (3.6)

fox = 151-10,92 =140,08 мм

по координатам G " и fох строим точку В;

задаваясь значением коэффициента динамичности КД=2,5?3, найдем Стах=кД*С2а и жесткость подвески с ограничителем хода (буфером) Ср2 по формулам:

Сох= Ср1(-fcc/foo)(кД-fg/fcc) (3.7)

- наибольшее перемещение колеса из нижнего крайнего положения колеса вверх до упора найдем по формуле:

fmax = fcm + fg, (3.8)

fmax = 81+151 = 232 мм

Cp2=Cpi+Cox (3.9)

Сох = 12* (151/140,08))*(2.5 -1)=2,84 н/мм

C = 12+12,84 = 24,84 и/мм

по координатам Gmax и fmax строим точку С.

 G.H

Gmax

Рис. 3.2.1 Упругая характеристика подвески

Ср = Pp/fp=4E*n*b*h3/ O*l H/мм (3.10)

Ср = 4*2,15*105**9*65*103 = 120 H/мм

1,35*13503

3.3 Определение статической нагрузки и проверка подвески на устойчивость

Направляющими устройствами в подвеске автомобиля являются тяги, выполненные из труб сортового проката. Наружный диаметр dн=14 мм, а внутренний диаметр dвн=10 мм. Тяги выполнены из стали 20, соответственно =250МПа, {От} = 0,8 *&=200МПа

* Определяем силу, действующую на передний мост автомобиля:
P=?*G

? - коэффициент сцепления с дорогой, в данном случае ? = 0,7

G=(Mn*g)/2 (3.11) G = 8875 H

Р= 0,7*8875=6212,5 (H)

На одну тягу действует сила Р=Р/2 (3.12) Р=6212,5/2=3105.25(H)

Условие разрыва:

? = P/F = Р/ (n/4(dн-dвн)) (3.13)

? =(6212,5*4)/(2*3,14(Н* 14-10* 10))

? = 41,22 (мм) из этого следует, что тяги удовлетворяют условию прочности на разрыв

Расчет тяг на устойчивость:

i = 1/F= (П (D-d))/(64 n/4(D-d)) (3.14)

i = 0,18 (см)

?=µL/i = 75,07

L- длина тяги, мм L = 40 мм

µ - поправочный коэффициент, µ =1

? - коэффициент сцепления с дорогой, в данном случае ? = 0,7

?у = P/ ?*F F = П/4 (dн? - dвн? )

?у = 58,9 МПа

из этого следует, что тяги удовлетворяют условию прочности на разрыв.

Расчет шарнира тяг

Расчет пальца на срез:

минимальный диаметр пальца dn=8 мм;

материал пальца: сталь 45Х ?т = 850 MHa

Условие среза имеет вид:

?ср = P/F < {?ср} , где [?ср] = 0,2 ?т

Р - действующая сила Р=3105,25 Н;

F - площадь поперечного сечения пальца, м

?ср = P/F= P/(n/4*dn)=61,81 (МПа)

{?ср} = 0,2 * ?т =0,2*850=170 (МПа);

?ср =P/F< ?т, 61,81 < 170

3.4 Пневматическая система используемая в прототипе

3.4.1 Физические свойства и описание пневмосистемы

Основным элементом пневматической подвески является регулируемая пневморессора. Распространение пневморессор на автомобилях связано с их преимуществом по сравнению с другими упругими элементами: простотой регулирования основных показателей и изменения характеристик подвески. Регулирование пневматической подвески производится за счет подвода или отвода жидкости или газа в пневморессоры.

В результате такого регулирования легко можно изменять положение кузова и колес, жесткость подвески и частоту собственных колебаний кузова. Грузоподъемность пневморессоры обеспечивается давлением сжатого воздуха (или газа), а жесткость -- объемом, в котором этот воздух находится. Изменение грузоподъемности при загрузке или разгрузке автомобиля компенсируется повышением или понижением давления сжатого воздуха в пневморессоре. Они изменяют жесткость в зависимости от частоты колебаний кузова и колес. С увеличением скорости движения происходит ужесточение подвески.

Конструкции регулируемых пневморессор весьма разнообразны, работы по их совершенствованию все время продолжаются, постоянно предлагаются новые схемы и конструктивные решения. Однако все виды регулируемых пневморессор можно разделить на два основных типа: телескопические поршневые рессоры и пневморессоры, выполненные на основе резино-кордных оболочек (РКО). И хотя мы и предлагаем к установке телескопические поршневые рессоры, объем установок и спрос так мал, что мы рассмотрим только РКО системы.

На корпусе гидравлического амортизатора закреплена РКО , выполненная в виде рукава, который при перемещении подвески обкатывается по корпусу. Конструкция рукава с кордным каркасом , наружным защитным и герметизирующим слоями резины напоминает устройство шины. Рабочий объем сжатого воздуха заключен между РКО и стаканом. К пневморессоре может быть подключен дополнительный объем. Подвод сжатого воздуха в пневморессору осуществляется через штуцер. Способ изменения давления сжатого воздуха (или газа) влияет на характеристику пневморессоры. При неподвижном поршне подвод жидкости увеличивает давление газа в результате уменьшения его объема, при этом его масса остается неизменной. Если подводить в пневморессору сжатый воздух, то давление возрастет из-за увеличения массы воздуха, а объем, который он занимает, останется прежним. В первом случае увеличивается частота собственных колебаний кузова и плавность хода автомобиля ухудшается, во втором -- частота собственных колебаний кузова и плавность хода сохраняются.

Способность пневморессор с РКО сохранять автомобилю плавность хода независимо от того, нагруженный он или порожний, имеет большое значение. Такие пневморессоры используют на автобусах и грузовых автомобилях, грузоподъемность которых значительно изменяется. Поршневые пневморессоры применяют на легковых автомобилях, изменение грузоподъемности у которых невелико. Улучшить характеристику поршневой пневморессоры при изменении давления сжатого газа можно, подключая дополнительные пневматические упругие элементы.

Регулируемые пневморессоры позволяют увеличивать жесткость подвески при движении автомобиля с большой скоростью по хорошей дороге или с малой скоростью по бездорожью. Для изменения жесткости пневморессор используют дополнительный объем для сжатого воздуха или дополнительный пневматический упругий элемент.

Если к пневморессоре с РКО подсоединить дополнительный объем, то жесткость ее уменьшится, подвеска будет мягкой. При отключении дополнительного объема произойдет ужесточение подвески.

Более простым языком - отличие пневмоподвески от пружинной - это нелинейная зависимость величины сжатия и силы сопротивления. Другими словами - пневмо значительно мягче при малых перемещениях (небольшие ямки и стыки в асфальте) и значительно жёстче при проезде лежачих полицейских, что даёт уверенность не удариться бампером после его проезда.

3.4.2 Расчет состояний газа в пневматической подвеске

В пневматической подвеске в качестве упругого элемента используется газ при высоком давлении. Подходящим недорогим газом является азот. Азот имеет относительно низкие критические параметры (температура 126К и давление 3.4 МПа), при этом для оценок параметров подвески вполне можно считать такой газ идеальным с точностью около 5% (для воздуха это не так -

Ткр=414К).

Уравнение состояния газа:

P*V=N*T,

где P, V и T - давление, объем и температура соответственно.

Жесткость подвески при небольших отклонениях:

k=dF/dx (F - сила, приложенная к колесу).

Откуда следует выражение для жесткости:

k=S12*P/V (S1 - площадь поршня в цилиндре подвески).

Давление P задается нагрузкой в статике (весом машины):

P=M*g/S1 ; (g -ускорение свободного падения, 9.8 m/s2),

Если в системе поддерживается постоянное количество газа, тогда объем газа V зависит от давления P. Если учесть, что исходно в сферу объемом V0 закачивается азот с давлением P0 при температуре T0, то получается, что

k=F2*T0/(P0*V0*T)

Собственная частота такой системы зависит от нагрузки и равна

fhyd=1/(2?)*(M*g2*T0/(P0*V0*T))1/2

Существуют системы, в которых постоянным поддерживается объем V, тогда жесткость такой подвески будет равна

k=S1*M*g/V

а частота колебаний получается не зависящей от массы:

fpn=1/ (2?)*(S1*g/V)1/2

Прежде всего, параметры подвески рассчитываются исходя из статической нагрузки автомобиля. Плавность хода, которая характеризуется собственной резонансной частотой колебаний кузова, в основном зависит от массы, приходящейся на одно колесо и жесткости подвески. Считается, что комфортной является частота около 0.5 - 0.8 Гц. Для уменьшения раскачки машины на ходу создают небольшую разность частот между передней и задней подвеской, для этого частоту задней выбирают обычно на 10-20% больше передней. Из соотношения для статического отклонения под действием силы тяжести получаем, что при изменении нагрузки статическое отклонение изменяется на величину

?=g·(m2/m1-1)/(2·?·fn)2

где m1 и m2 - массы пустой и нагруженной машины. Подставив характерные значения для пустой (1000 кг) и нагруженной (1500 кг) машины, получаем, что при резонансной частоте 0.75 Гц отклонение меняется на 22 см - слишком большое значение для хода подвески.

Существует три возможных способа решения проблемы с жесткостью:

1. Увеличить массу пустой машины, тем самым уменьшить соотношение m2/m1 - типично для американских машин.

2. Увеличить резонансную частоту - наиболее распространенный путь. При частоте 1 Гц и более получаются приемлемые параметры.

3. Добавить устройство, компенсирующее перемещение пружины. Известны конструкции на основе гидравлики - так работает система ABC с механическими пружинами фирмы «Мерседес» или с пневматическими «Ситроен».

У пневматических пружин есть одно немаловажное преимущество - большая удельная энергоемкость, т.е. возможность запасать большую потенциальную энергию в малом объеме по сравнению с механическими пружинами. Поэтому пневмопружина имеет меньшие габариты и легче, чем металлическая пружина с подобными параметрами. что особенно существенно при больших нагрузках. Другое отличие - в зависимости жесткости от нагрузки. С увеличением массы механические системы становяться «мягче» - уменьшается резонансная частота (поэтому пустые грузовики прыгают, как кенгуру), у пневмоподвески наоборот - с увеличением нагрузки резонансная частота повышается. Если в пневмосистеме поддерживается постоянный объем газа, то резонансная частота от нагрузки совсем не зависит (такие системы делает «Субару»). Выбор пневмогидросистемы фирмой Ситроен для автомобилей обусловлен, по-видимому тем, что гидросистемы широко используются в авиации поэтому их технология хорошо отработана. Оценить параметры существующих подвесок можно подставив реальные величины. Например, «Ксантия» имеет вес, приведенный на переднее колесо 370 кг. Используется сфера с объемом 400 см3 и начальным давлением 55 бар. В варианте «гидроактив» используется сфера с начальным давлением 50 бар, дополнительная сфера - 500 см2 и 70 бар. Точное значения объема заполняемого газом неизвестно, как и рабочая температура, поэтому подставив эти значения, получаем следующие оценочные величины:

В динамике жесткость подвески зависит также от другого важного элемента - амортизатора. Амортизаторы предназначены для гашений колебаний кузова, при работе поглощают энергию колебаний, превращая ее в тепло, которое рассеивается в окружающей среде. При этом они должны обеспечить оптимальное соотношение демпфирование кузова и колеса. В случае жидкостных амортизаторов в качестве демпфера используется трение жидкости при протекании через узкие каналы. Чтобы обеспечить докритическое затухание величину ? разумно выбрать немного меньше 1. Тогда получается требуемый коэффициент демпфирования, например в случае Ксантии:

c=?·cc~0.8·cc~2.3·103 кг/с2

Следует отметить, что иногда эта величина примерно в 2 раза больше для стандартных амортизаторов и в 1.5 раза больше для амортизаторов «Плаза». Такое различие связано с резонансной частотой подвески. Сила трения в амортизаторах зависит от многих факторов, в том числе от формы отверстия и материала. В некотором приближении коэффициент трения при протекании жидкости вязкостью ? через канал радиусом R и длиной d можно оценить из соотношения

с=8·S1·?·d/(?·R4),

получается, что этот коэффициент зависит от диаметра отверстия в четвертой степени, т.е. изменив диаметр отверстия всего на 10% демпфирующие свойства амортизатора меняются в 1.5 раза. Из соотношения для жесткости пневмоподвески видно, как можно изменить параметры, например, чтобы уменьшить жесткость и улучшить «комфорт», надо закачать в сферу больше газа (создать большее начальное давление). Если давление уменьшить, то жесткость увеличится.

3.4.3 Схема работы пневмосистемы

Езда на такой подвеске очень мягкая, даже мягче чем на гидравлике. В поворотах автомобиль почти не кренится, при торможении не клюёт носом. А выехав на автостраду можно максимально опустить клиренс, что придаст автомобилю устойчивость. И не зависимо, насколько машина загружена, вы всегда можете менять высоту поездки. Ещё одно преимущество такой подвески это дешевизна и простота обслуживания по сравнению с гидравликой. Системе вполне хватает питания от штатного аккумулятора, что не скажешь о гидравлической подвеске которая нуждается в дополнительных аккумуляторах число которых колеблется от 2 до 12.

Вывод : Считается что гидравлика это старая школа, а пневматика новая. И не зря, так как пневматическая подвеска появилась гораздо позже. Многие её выбирают из за простоты и дешевизны обслуживания. Езда на такой подвеске очень мягкая, даже мягче чем на гидравлике. В поворотах автомобиль почти не кренится, при торможении не клюёт носом. А выехав на автостраду можно максимально опустить клиренс, что придаст автомобилю устойчивость. И не зависимо, насколько машина загружена, вы всегда можете менять высоту поездки. Ещё одно преимущество такой подвески это дешевизна и простота . Системе вполне хватает питания от штатного аккумулятора.

II. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ИСПЫТАНИИ ПЕРЕДНЕЙ ПОДВЕСКИ ДЛЯ ИССЛЕДУЕМОГО ПРОТОТИПА АВТОМОБИЛЯ

Испытания являются обязательным этапом жизненного цикла любой технической системы. Входе испытаний выявляются недостатки конструкций, а также подтверждаются основные технические характеристики. В данном разделе необходимо разработать схему испытаний передней подвески, при этом в качестве основного исследуемого параметра выбираем показатель ослабления вибрации, причиной которой являются неровности дороги при передвижении автомобиля. Для этого необходимо производить измерение параметров вибрации подрессоренных и неподрессоренных масс с последующим сравнением результатов. Таким образом, в состав схемы должны входить следующие элементы:

испытуемый объект (нагруженная передняя подвеска в составе автомобиля)

средство имитации механического воздействия (вибростенд)

информационно-измерительная система, выполняющая функцию сбора и хранения измерительной информации параметров вибрации.

Схема испытательной установки показана на рис. 2.1.1

2.2 Программа - методика испытаний модернизированного прототипа передней подвески автомобиля

2.1.1 Объект и цель испытаний

Объект испытаний: испытаниям подвергается автомобиль с модернизированной передней подвеской. Настоящая программа разработана для проведения испытаний модернизированной ПП на участке автомастерской.

Цель испытаний: определение функциональных и эксплуатационных характеристик модернизированной ПП испытуемого прототипа автомобиля. В ходе испытаний определяем влияние на работоспособность ПП принятых типов устройств и их регулирование и определение жесткостных характеристик ПП.

Рис. 2.1.1 Схема стенда испытательной установки

Технические требования к ПП и нормативы зависят от типа испытуемого автомобиля и его категории, определяющей его полную массу.

Для единообразия проведения испытаний и обеспечения сопоставимости получаемых результатов условия и методы выполнения экспериментов строго регламентированы как международными, так и отечественными нормативными документами.

Основными нормируемыми параметрами являются средняя скорость автомобиля и характеристики ПП.

Проверка безопасности эксплуатации ПП.

2.1.2 Общие положения для проведения испытаний

Модернизированная ПП является неотъемлемой частью автомобиля. Для получения показателей, соответствующих ПП автомобиля в эксплуатации, трущиеся элементы должны перед испытаниями пройти обкатку (приработку), режим которой устанавливается методикой конкретного испытания.

Руководство испытаниями, обеспечение мер безопасности при испытаниях производится в автомастерской. В испытаниях принимают участие разработчики модернизированного автомобиля и заказчик. При проведении испытаний ПП определяется упругие элементы и зависимость усилия амортизатора от хода его штока. Для этого необходимо следующие документы: