Министерство образования и науки Украины
Севастопольский национальный технический университет
Кафедра Автомобильного транспорта
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2,3,4
по дисциплине
«Автомобили»
Выполнил:
Студент гр. АВ – 42 — З
№ зач. кн.051463
Ченакал А.В.
Проверил:
‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾
Севастополь 2008 г.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 21. ИССЛЕДОВАНИЕ УПРУГИХ ХАРАКТЕРИСТИК РЕССОРНОЙПОДВЕСКИ
Цель работы: изучить особенностирессорной подвески, исследовать упругую характеристику рессорной подвески.
Общие сведения
/>
Рисунок 1 — Кинематическая схема и характеристикаодинарного стального упругого элемента
/>
Рисунок 2 — Кинематическая схема и характеристикастального упругого элемента с резиновым буфером-ограничителем:
1 — стальной упругий элемент; 2- резиновый буфер-ограничитель; /> – деформация стальногоупругого элемента; /> – совместная деформация стальногои резинового упругих элементов
2. Экспериментальная часть
По полученной линейнойхарактеристике рассчитать жесткость рессоры
/>, (1.1)
где /> -приращение силы упругости, Н, />-приращение деформации, мм.
Теоретически жесткостьсимметричной рессоры можно рассчитать по формуле:
/>, (1.2)
где Е — модуль продольной упругости, для стали Е=210 ГПа, L — расстояние между точками крепления рессор, /> -суммарный момент инерции поперечного сечения рессоры.
Для прямоугольного сеченияразмерами />.
/>, (1.3)
/>
Рисунок 2 – Схемаэкспериментальной установки
1 – динамометр, 2 – винт, 3 –рессора, 4 – измерительная линейка, 5 — рама
Таблица 1 — Результаты измеренийи вычисленийОпыт Перемещение f, мм Показание индикатора, мкм Сила упругости, Fупр, Н Жесткость, С, Н/м /> /> Практ. Ср. Теор. /> Одиночная рессора с упругим резиновым элементом 5 43 168 /> 10 94 367 /> 15 143 558 /> 20 256 998 /> 22 370 1443 /> Лист №1 5 18 70 14040 14024 13776 /> L, м 0,84 10 37 144 14430 /> b, м 0,045 15 53 207 13780 /> h, м 0,006 20 71 277 13845 /> Лист №2 5 28 109 21840 21564 21426 /> L, м 0,725 10 55 215 21450 /> b, м 0,045 15 82 320 21320 /> h, м 0,006 20 111 433 21645 /> Лист №3 5 43 168 33540 36108 35971 /> L, м 0,61 10 94 367 36660 /> b, м 0,045 15 143 558 37180 /> h, м 0,006 20 190 741 37050 /> Рессора в сборе 3 32 125 41600 40564 41327 /> L, м 0,84 6 63 246 40950 /> b, м 0,045 9 91 355 39433 /> h, м 0,006 12 122 476 39650 /> n 3 15 157 612 40820 /> 18 195 761 42250 /> 21 211 823 39186 /> 24 250 975 40625 />
/>
Рисунок3 – Экспериментальная характеристика стального упругого элемента с резиновымбуфером-ограничителем
/>
Рисунок4 – Экспериментальная характеристика стального упругого элемента (рессора всборе и листы, входящие в нее)
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 31. ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ, ПРИНЦИПА ДЕЙСТВИЯ И СИЛОВОЙХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕЛЕСКОПИЧЕСКИХ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ АМОРТИЗАТОРОВ
Цель работы — изучить устройствои принцип действия телескопических гидравлических амортизаторов и исследоватьсиловую характеристику.
Общие сведения
Амортизатор служит для гашенияколебаний кузова, которые возникают из-за работы упругого элемента. Жесткостьамортизатора определяет скорость гашения колебаний.
Все гидравлическиетелескопические амортизаторы по своей конструкции подразделяются на трикатегории:
Гидравлические двухтрубныеамортизаторы
Газонаполненные двухтрубныеамортизаторы низкого давления
Однотрубные высокого давления
Сопротивление при сжатии в общемслучае составляет 20 — 25% сопротивления при отдаче, так как необходимо чтобыамортизатор гасил свободные колебания подвески при отдаче и не увеличивалжесткость подвески при сжатии.
Сопротивление амортизатораопределяется размерами отверстий в корпусах клапанов отдачи и сжатия и усилиямиих пружин.
/>
Рисунок 1 – Кинематическая схемаамортизатора
1 – поршень, 2 – клапан сжатия,3 – клапан отбоя, 4 – шток, 5 – перепускной клапан отбоя, 6 – перепускнойклапан сжатия, 7 – рабочий цилиндр, 8 – резервуар, А – надпоршневоепространство, Б – подпоршневое пространство, В – полость резервуара1.1 Принцип действия двухтрубного телескопическогоамортизатора
Во время хода сжатия рессоры,шток 4 и поршень 1, опускаясь вниз, вытесняют основную часть жидкости изпространства под поршнем Б в пространство над поршнем А через клапан сжатия 2. Приэтом часть жидкости, равная объему штока, вводимого в рабочий цилиндр, через отверстиеперепускного клапана 6 сжатия перетекает в полость В резервуара.
Во время хода отдачи поршеньдвижется вверх и сжимает жидкость, находящуюся, над поршнем. Клапан сжатия 2закрывается, и жидкость через внутренний ряд отверстий и клапан 3 отдачи перетекаетв пространство под поршнем Б. При этом часть жидкости, равная объему штока 4,выводимого из цилиндра, через отверстия перепускного клапана отдачи 5 изполости резервуара В перетекает в рабочий цилиндр 7. 2. Экспериментальная часть
/>
Рисунок 2 – Схемаэкспериментальной установки
1 – компрессор, 2 –распределитель, 3 – пневмоцилиндр, 4 – рычаг, 5 — амортизатор
Результаты измерений:
Диаметр поршня />мм, диаметр штока />мм, ходамортизатора />мм, передаточное число стенда />, давлениемеханических потерь />МПа
Порядок проведения теоретическихрасчетов:
Усилие на поршне цилиндра:
/> (1.1)
где /> – площадь поршня и площадь штокасоответственно.
Усилие на штоке амортизатора:
/> (1.1)
Усилие механических потерь:
/> (1.1)
Значение эффективной силы сжатияна ходе сжатия и растяжения:
/> (1.1)
Скорость перемещения на ходесжатия и отбоя:
/>, /> (1.1)
Таблица 1 – Экспериментальныеданные и результаты расчетов
Pсж,
Мпа
Ротб,
Мпа
tсж,
с
tотб,
с
F1сж,
Н
F1отб,
Н
F2сж,
Н
F2отб,
Н
F0,
Н
F2`сж,
Н
F2`отб,
Н
Vсж,
м/с
Vотб,
м/с 0, 19 0,25 0,4 0,85 1209 1276 882 932 139 743 792 0,463 0,218 0,17 0,2 0,46 1,05 1081 1021 789 745 139 650 606 0,402 0,176 0,15 0,175 0,53 1,16 954 893 697 652 139 557 513 0,349 0,159 0,12 0,16 0,68 1,25 763 817 557 596 139 418 457 0,272 0,148 0,105 0,14 0,76 1,43 668 715 488 522 139 348 382 0,243 0,129 0,085 0,125 0,87 1,55 541 638 395 466 139 255 327 0,213 0,119 0,07 0,1 0,99 1,87 445 511 325 373 139 186 233 0,187 0,099 0,06 0,08 1,08 2,31 382 408 279 298 139 139 159 0,171 0,080
/>
Рисунок 3 – Экспериментальнаясило-скоростная характеристика амортизатора.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №41. ИЗУЧЕНИЕ УСТРОЙСТВА И ПРИНЦИПА ДЕЙСТВИЯГИДРАВЛИЧЕСКИХ ТОРМОЗНЫХ СИСТЕМ
Цель работы: — изучитьустройство и принцип действия гидравлических тормозных систем; изучить основырасчета тормозных систем.
Общие сведения
/>
Рисунок 1 – Схема гидравлическойтормозной системы
1 – педаль, 2 – вакуумныйусилитель, 3 – главный тормозной цилиндр, 4 –бачок, 5 – передние тормозныемеханизмы (дисковые), 6 – задние тормозные механизмы (барабанные), 7 –регулятор тормозных сил, 8 – механизм стояночного тормоза, 9 – трос, 10 – рычагстояночного тормоза, 11 — трубопроводы
2. Расчетная часть
1. Расчет тормозных моментов.
Исходные данные для расчета:
База автомобиля /> м, вес автомобиля />10889 Н,нагрузка на задние колеса />5268 Н, высота центра тяжестиавтомобиля /> м,расстояние от передней оси до центра масс />1,122 м, динамический радиусколеса />м.
Расчетное значение коэффициентасцепления:
/> (1.1)
где /> – максимально реализуемоезамедление автомобиля,
Таблица 1 — Замедленияавтомобилей по ГОСТ 22895-77Тип автомобиля Категория
/>, м/с2 Пассажирские М1 7,0
/>0,71
Вертикальныереакции дороги на задних колесах:
/> (1.2)
/>1633 Н
Граничноезначение тормозного момента:
/> (1.3)
/>290 Нм
2. Расчетбарабанных тормозных механизмов
Кинематическаясхема задних тормозных механизмов приведена на рисунке 2.
Исходныеданные для расчета:
Геометрическиепараметры тормозного механизма: />м, />м, />м, />м, коэффициент трения />.
/>
Рисунок2 — Кинематическая схема задних тормозных механизмов
Необходимоетормозное усилие для данной схемы тормозных механизмов определяется по формуле:
/> (1.4)
где /> – геометрические размеры тормозного механизма
/>2342 Н
3. Расчетпривода тормозной системы
Исходныеданные для расчета:
Передаточноечисло педали />; диаметрглавного тормозного цилиндра />мм; диаметррабочего тормозного цилиндра />мм.
Силовоепередаточное число для данной схемы тормозной системы
/> (1.5)
где /> – передаточное число гидропривода />0,71.
/>3,972
Усилиена педали равно:
/> (1.6)
/>621 Н
где /> – тормозная сила на колесах автомобиля; /> – КПД привода, принимаем />
длярабочего торможения — />Н
дляаварийного торможения — />Н