Анализ влияния конструктивных и эксплуатационных факторов на компоновку ходовой части и колебаний полноприводных автомобилей

 

Сидорчук С.Н.  (БГИТА, Брянск, РФРФ)

Научный руководитель работы  доцент Синицын С.С.

 

The interrelation of design and operational factors linking the chassis and vehicle movements

 

От характеристик колебаний автомобиля зависят важные по­казатели плавности хода, влияющие на средние скорости дви­жения, сохранность перевозимого груза и утомляемость водите­ля и пассажиров. Значение этих показателей повышается, если учесть особенности грузов, перевозимых многоосными автомоби­лями, и необходимость использования высоких средних скоро­стей при движении по плохим дорогам и местности для опреде­ленной группы многоосных автомобилей. Поэтому исследование комплекса вопросов, влияющих на колебания, имеет для рас­сматриваемых автомобилей важное значение.

Анализ конструкций, на основании которого дана классифи­кация многоосных автомобилей, указывает на огромное их раз­нообразие. Наиболее важной характеристикой компоновки ходо­вой части является размещение осей по базе. Имеются образцы автомобилей практически со всеми возможными вариантами раз­мещений осей. Однако преимущественное распространение полу­чили так называемые тележечные схемы компоновок. Часто встречаются компоновки с равномерным размещением и реже — со сближенными центральными осями и произвольным несим­метричным размещением осей. Используют схемы рулевых управлений с управляемыми колесами всех осей, с группой управляемых колес передних и задних осей и с группой управ­ляемых колес только передних осей. Схемы раздачи мощности включают в себя все разнообразие возможных конструктивных решений. Применяется полная блокированная связь и схемы раз­дачи мощности с числом дифференциалов и подобных им меха­низмов от одного до максимально возможного.

Для постановки конкретных задач проектирования может быть использована структурная схема исследования системы «автомобиль - среда» (рисунок 1).

Система со­стоит из трех подсистем: конструктивных решений (входные эле­менты системы), эксплуатационных свойств и внешних условий. В данном случае установлены только определяющие элементы дальнейших исследований, прочие факторы, не показанные на схеме, являются для рассматриваемой системы внешними свя­зями, которые надо учитывать как ограничения при проведении тех или иных оценок конструктивных решений.

 

Рисунок 1 -  Структурная схема «автомобиль - среда»

 

Из многочисленных факторов внешних условий, влияющих на транспортные средства, в структуре системы показаны толь­ко два — ровность опорной поверхности и состояние грунта. Они учитываются в дальнейшем при точных аналитических исследованиях. Все остальные важные условия использования учитывают как ограничения, исходя из главного предназначения того или иного автомобиля. Линиями показаны логические связи  элементов системы по вертикали: сплошными линиями — важные, определяющие связи, а штриховыми — второстепенные, дейст­вующие в данной системе.

Исходя из цели разработки общих конструктивных решений в соответствии со структурой сложной системы взаимо­связи общих конструктивных решений с эксплуатационными свойствами и внешними условиями движения,  сле­дует ограничиться исследованием влияния на колебания двух основных факторов общих конструктивных решений - числа ко­лесных осей (опор) и схемы размещения их по базе, т.е. компо­новки ходовой части. Как было показано, число колесных осей на рассматриваемых автомобилях, кроме малогабаритных многоосных автомобилей, увеличивают для повышения грузоподъ­емности при заданной нагрузке на ось, поэтому задачу исследований колебаний следует решать для переменного числа ко­лесных осей и соответствующих переменных значений массы и момента инерции автомобиля.