рус | укр

Главная

Контакты

Навигация:
Арсенал
Болезни
Витамины
Вода
Вредители
Декор
Другое
Животные
Защита
Комнатные растения
Кулинария
Мода
Народная медицина
Огород
Полесадник
Почва
Растения
Садоводство
Строительство
Теплицы
Термины
Участок
Фото и дизайн
Хранение урожая









Тема № 7. Подвеска. Колебания и плавность, хода автомобиля. Упругие элементы подвески. Амортизаторы.

 

Подвеской принято называть группу узлов и деталей ходовой системы, соединяющих остов трактора с осями колес (у колесного трактора) или осями опорных катков (у гусеничного трактора).

В эту группу входят упругие элементы (рессоры), амортизаторы и направляющее устройство. При этом в некоторых подвесках амортизаторы могут отсутствовать.

Упругие элементы предназначены для смягчения толчков и ударов, передаваемых на остов при движении трактора по неровностям пути.

Амортизаторы применяют с целью гашения колебаний подрессоренной части остова трактора.

Направляющее устройство обеспечивает передачу всех сил и моментов, действующих между движителем и остовом трактора, необходимую траекторию перемещения колес (у колесного трактора) или опорных катков (у гусеничного трактора) при движении по неровностям пути и разгружает полностью или частично упругие элементы от продольных и боковых сил.

Помимо удовлетворения общих, предъявляемым ко всем ме­ханизмам требований, подвеска должна обеспечивать необходимую плавность хода трактора.

Иногда к подвеске предъявляют и дополнительные требования:

- регулирование дорожного просвета и положения остова трактора;

- изменение характеристики упругости подвески трактора с целью улучшения эксплуатационных свойств МТА.

Подвески колесных тракторов разделяют на жесткие (без упругих элементов); полужесткие (с передним расположением упругих элементов); упругие (все опоры имеют упругие элементы).

В жесткой подвеске мосты непосредственно или при помощи кронштейнов жестко крепятся к остову трактора. Жесткие четырехточечные подвески применяют на погрузчиках и экскаваторах. Жесткие трехточечные подвески, у которых передний мост соединен с остовом в одной точке, применяют на хлопководческих тракторах, некоторых видах самоходных шасси, бульдозерах и канавокопателях.

В полужесткой подвеске передняя часть остова трактора соединена с мостом упругим элементом, задняя часть остова – неподрессорена. Такие подвески имеют тихоходные землеройные машины, универсально–пропашные тракторы, а также некоторые модели колесных тракторов общего назначения.

В упругой подвеске мосты соединены с остовом трактора таким образом, что могут перемещаться один относительно другого и относительно остова в вертикальной плоскости. Такими подвесками в настоящее время оснащено большинство универсальных колесных тракторов.

В зависимости от типа направляющего устройства упругие подвески делятся на зависимые и независимые. Особенностью зависимой подвески является наличие жесткой балки, связывающей левое и правое колеса. Поэтому перемещение одного колеса в по­перечной плоскости передается другому. При независимой подвеске отсутствует жесткая кинематическая связь между колесами. Каждое колесо данного моста перемещается независимо одно от другого.

Независимые подвески по характеру перемещений, сопутст­вующих вертикальному подъему колеса, подразделяются на подвески с перемещением колеса в поперечной, продольной плоскости или в двух плоскостях (поперечной и продольной) и свечные.

Подвески гусеничных тракторов подразделяют на жесткие, полужесткие, упругие и смешанные.

В жесткой подвеске оси опорных катков обычно жестко закреплены на раме тележек гусениц, а последние жестко прикреплены к остову трактора. Такая подвеска на мягком (ровном) грунте позволяет получить наиболее равномерное распределение давления опорных катков на гусеницу, что повышает ее тягово–сцепные качества. Но движение движителей по плотным и неровным грунтам с большой неподрессоренной массой остова сопровождается большими динамическими нагрузками, вредно действующими как на тракториста, так и на все системы и механизмы трактора.

Поэтому такая подвеска применяется только на специальных промышленных тракторах с небольшой скоростью движения и практически без колебания остова – трубоукладчиках, роторных канавокопателях и т.п.

В полужесткой подвеске тележки гусениц с опорными катками соединены с остовом трактора: сзади посредством жесткого шарнира, а спереди упругим элементом.

Причем ось качания тележки гусениц относительно остова может совпадать или не совпадать с осью ведущего колеса. Во втором случае при качании тележки происходит дополнительное натяжение гусеницы, что приводит к более интенсивному изнашиванию ее шарниров. Положительным моментом такого крепления является простота конструкции опоры оси качания тележки.

Конструкции с совпадающими осями качания тележек и ведущих колес обычно применяют на тракторах большой мощности. На тракторах малой мощности обычно используют вторую схему.

Полужесткая подвеска имеет ряд положительных качеств:

- равномерное распределение давления на грунт, повышающее тягово–сцепные свойства движителя;

- увеличение срока службы трактора вследствие поглощения упругим элементом большей части толчков и ударов, передаваемых на остов;

- комфортность работы тракториста при относительно не­больших скоростях движения.

Основными недостатками полужесткой подвески являются повышенная материалоемкость и большая масса неподрессоренных частей остова трактора.

Положительные качества полужесткой подвески способствуют достаточно широкому ее применению на сельскохозяйственных и промышленных тракторах отечественного и зарубежного производства.

Упругие подвески разделяют на балансирные и индивидуальные.

В балансирных подвесках оси опорных катков (от двух и более) соединительными рычагами (балансирами) объединены в отдельные каретки, шарнирно крепящиеся к остову трактора. Упругие элементы устанавливаются в каретки или в систему их крепления к остову, или в обе системы одновременно.

Балансирные подвески получили широкое распространение на отечественных сельскохозяйственных и специальных тракторах, благодаря небольшой массе неподрессоренных частей и возможности обеспечения необходимой плавности хода при повышенных скоростях.

Вместе с тем, их недостатком по сравнению с полужесткими подвесками является неравномерность и большая величина рас­пределения давления на грунт под опорными катками и большое его значение.

В индивидуальных подвесках ось каждого опорного катка сис­темой рычагов и упругих элементов соединена с остовом трактора. Так же как и балансирные подвески они имеют малую массу неподрессоренных частей, обеспечивают плавное движение трактора на повышенных скоростях и высокие тягово–сцепные качества. Недостатком является повышенное давление на почву под опорными катками.

Смешанные подвески представляют собой сочетание полужесткой и упругой подвески. Они все больше применяются на промышленных тракторах, когда на тележках гусениц полужесткой подвески устанавливают индивидуально подрессоренные опорные катки. Такие подвески удачно сочетают преимущества обеих рассмотренных систем подрессоривания трактора. При этом оси качания тележек могут совпадать и не совпадать с осью ведущего колеса, а поперечные балансиры могут быть жесткими или с упругими элементами.

 

Основные параметры и характеристики упругости подвесок. Необходимость обеспечения высокой плавности хода трактора предъявляет противоречивые требования к характеристике упругости подвески, представляющей собой зависимость нормального усилия Рк на колесо или опорный каток от его вертикального перемещения f (рис. 7.1). В статике на колеса или опорные катки трактора действует статическая нагрузка Ркст , вызывающая их статических ход fcm. При движении трактора по неровностям пути вертикальная нагрузка Рк на колесо или опорный каток трактора изменяется. Следовательно, изменяется и ход подвески в интервале (0... fn), где fn – полный ход подвески. При этом динамический ход подвески fd=fn– fcm.

Для исключения «пробивания» подвески на остов необходимо иметь запас потенциальной энергии

 

W = Рк max fn

 

который может быть повышен увеличением полного хода подвески от fn1 до fn2 или жесткости подвески от с2 до с1 (рис. 7.1, а). Увеличение полного хода подвески fn ограничивается возможностью компоновки трактора. Повышение же жесткости подвески приводит к возрастанию ускорений на остов трактора, а следовательно, к снижению его плавности хода.

 

Рисунок 7.1. Характеристики упругости подвески.

Таким образом, для обеспечения плавности хода трактора же­сткость подвески необходимо уменьшать, а из условия отсутствия «пробивания» подвески на остов – увеличивать.

Этим условиям может удовлетворить нелинейная характеристика упругости подвески (рис. 7.1, б). Характеристика упругости 2 такой подвески по сравнению с линейной 1 при малых ходах подвески передает незначительное усилие на остов, что обеспечивает высокую плавность хода трактора. При больших ходах подвески резко возрастает усилие на остов, что исключает вероятность «пробивания» подвески.

В подвесках с металлическими рессорами возможно улучшение характеристики упругости подвески за счет установки подрессорника с жесткостью сП, который вступает в работу параллельно с основной рессорой с жесткостью с1 при ходе подвеске f (рис. 7.1, в). В результате в интервале хода подвески f…fn ее жесткость с2 = с1 + сП выше, что исключает вероятность «пробивания» подвески на остов.

Отношение полного хода подвески к ее статическому ходу называется коэффициентом динамичности подвески:

.

При проектировании подвесок тракторов обычно принимают =2,3...3,0.

Физиологически наиболее привычными для человека являются колебания с частотами, свойственными нормальной ходьбе. При хорошем качестве подвески значения собственных частот вертикальных колебаний подрессоренной части остова трактора составляет 1,7...2,2 Гц, а угловых колебаний – 0,6...0,8 Гц.

В лучших образцах отечественных и зарубежных тракторов fП=0,08...0,13 м, fcm ≤0,5 fП.

 

Упругие элементы подвески делятся на металлические и неметаллические. Металлические упругие элементы выполняют в виде листовых рессор, витых пружин и торсионных валов. К неме­таллическим упругим элементам относят резиновые, пневматические и пневмогидравлические элементы.

Вследствие большого разнообразия условий эксплуатации трактора упругие элементы могут разрушаться как от недостаточной статической прочности, так и от усталости материала. В процессе эксплуатации трактора наибольшее влияние на прочность упругих элементов оказывают напряжения от действующих вертикальных нагрузок на колесо или опорный каток трактора. Упругие элементы обычно рассчитывают на прочность при наибольшей вертикальной нагрузке на колесо или опорный каток трактора.

 

Амортизаторы служат для гашения колебаний подрессоренной массы трактора. На современных тракторах широкое применение получили гидравлические амортизаторы, унифицированные с автомобильными.

По своей конструкции амортизаторы подразделяют на теле­скопические, рычажно-поршневые и рычажно-лопастные. Рычажно-поршневые и рычажно-лопастные амортизаторы из-за малых ходов поршней и углах поворота лопастей работают с большими давлениями, достигающими 15..30 МПа, что приводит к увеличению их массы. В телескопическом амортизаторе цилиндр и поршень связаны непосредственно с подрессоренной и неподрессоренной массами трактора и имеют большой ход, что дает возможность работать амортизатору при меньших средних давлениях (до 8,0 МПа). Материалоемкость телескопических амортизаторов примерно в 2 раза меньше, чем у рычажно-поршневых и рычажно-лопастных. При этом они проще в изготовлении и обладают высокой долговечностью.

По типу характеристики амортизаторы бывают одностороннего действия, работающие только при ходе отдачи, когда упругий элемент подвески разгружается, и двухстороннего действия, работающие как при ходе сжатия упругого элемента, так и при ходе отдачи.

В качестве рабочей жидкости для амортизаторов применяют минеральные масла – веретенное или смесь турбинного и трансформаторного.

В настоящее время в подвесках тракторов используют гидрав­лические телескопические амортизаторы двухстороннего действия, в которых рассеяние механической энергии колебаний подрессоренной массы трактора осуществляется как при ходе сжатия, так и при ходе отбоя.

Свойства амортизатора определяются его характеристикой – зависимостью между силой сопротивления на поршне амортизатора Ра и скоростью его перемещения Vn. На рис. 7.2 показана упрощенная характеристика гидравлического амортизатора двухстороннего действия.

Для удовлетворения требованиям плавности хода трактора характеристика амортизатора должна быть несимметричной. При этом сила сопротивления на поршне амортизатора Рао при ходе отдачи должна быть больше, чем сила Рас при ходе сжатия (см. рис. 7.2). Это обеспечивает меньшее воздействие со стороны амортизатора на остов при наезде трактора на препятствие. Кроме того, при проектировании амортизатора ограничивают силу Ра на поршне при обоих ходах амортизатора. Достигается это открытием разгрузочных клапанов при определенных скоростях движения поршня (V'no и V'nс).

 

Рисунок 7.2. Характеристика гидравлического амортизатора

с разгрузочными клапанами:

Рао и Рас - сила сопротивления на поршне амортизатора при ходе

соответственно отбоя и сжатия; Vno и Vnc - скорости поршня амортизатора при ходе соответственно отбоя и сжатия; V'no и V'nc - скорости перемещения поршня, при которых открываются разгрузочные клапаны


Просмотров: 1054

Вернуться в категорию: Арсенал

© 2013-2020 cozyhomestead.ru - При использовании материала "Удобная усадьба", должна быть "живая" ссылка на cozyhomestead.ru.