Диплома Работа: кола кола. Изчисляване на кормилни елементи Изчисляване на автомобилния кормилен газ

А. А. Йенаев

Автомобили.

Проектиране и изчисление

управление на кормилното управление

Наръчник за преподаване

Братк 2004.

2. Назначаване, изисквания и класификация ... \\ t 3. Избор на метода на въртене на автомобили ......... 4. Изберете кормилната схема .................. 5. Механизми за управление ....................................... .. 5.1. Назначаване, изисквания, класификация ............... ... 5.2. Очаквани параметри на кормилния механизъм ............ .. 5.3. Изберете вида на кормилния механизъм ............................ 5.4. Материали, използвани за производството на кормилни механизми .......................................... ............... ... 6. Управляващи устройства .............................................. .... 6.1. Назначаване, изисквания, класификация ............... ... 6.2. Очаквани параметри на кормилното управление ............... .. 6.3. Избор на вид на волана ............................... 6.4. Материали, използвани за производството на кормилни устройства .......................................... ......................... 7. Усилватели за управление .................. .. 7.1. Назначаване, изисквания, класификация ............... ... 7.2. Очаквани параметри на управляващия усилвател .............................................. ............................ 7.3. Избор на схема за оформление .................. ... 7.4. Помпи усилватели .......................................... ... 7.5. Материали, използвани за производството на усилватели на помпата .......................................... ............... ... 8. Изчисляване на управлението ........................ ... 8.1. Кинематично изчисление на волана ................ 8.2. Номер на номера на кормилното управление ................ 9. Мълчание Изчисляване на кормилното управление ......... ... 9.1. Усилие на волана .................................... 9.2. Усилие, разработено от усилвател на цилиндър ............ .. 9.3. Усилие на колела при спиране ..................... ... 9.4. Усилия за напречното и надлъжно сцепление ............... 10. Хидравлично изчисление на усилвателя ............... 11. Изчисляване на силата на кормилното управление. 11.1. Изчисляване на механизмите за управление .............................. ... 11.2. Изчисления на управляващите устройства ...................................

Проектирането и изчисляването на управлението на управлението е един от компонентите на курсовия проект на дисциплината "автомобили".

На първия етап на дизайна на курса е необходимо да се извърши изчисление на сцеплението и да се изследват оперативните свойства на автомобила, като използвате указанията "автомобили. Общи разпоредби. Изчисляване на тягата "и след това продължете, в съответствие със задачата, за проектиране и изчисляване на устройството или системата за шасито на автомобила.

При проектирането и изчисляването на управлението на кормилото е необходимо да се избере препоръчителната литература, внимателно прочетете тази полза. Последователността на работата по проектиране и изчисляване на управлението на управлението е както следва:

1. Изберете метод за завъртане на превозното средство, кормилна схема, вида на кормилния механизъм, усилвателят оформление (ако е необходимо).

2. Извършете кинематично изчисление, изчисляване на мощността, хидравлично изчисление на усилвателя (ако кормилото на усилвателя е осигурено в кормилното управление).

3. Изберете размерите на частите и изпълнете изчислението на силата.

В това преподаване и методическо ръководство той е описан подробно как да изпълнят всички тези видове работа.

2. Цел, изисквания и класификация

Управление - Това е набор от устройства, които служат за завъртане на задвижваните колела на автомобила, когато водачът е изложен на волана и състоящ се от кормилен механизъм и задвижване (фиг. 1).

Кормито е част от волана от волана до кормилната кула, а воланът превръща частите от кормилната кула до въртящия се щифт.

Фиг. 1. Схема на кормилното управление:

1 - волан; 2 - волан; 3 - кормилна колонаШпакловка 4 - скоростна кутия; 5 - Управляващ бум; 6 - надлъжни напречна кормилна щангаШпакловка 7 - въртящ щифт; 8 - Ръката на въртящия се щифт; 9 - страничен лост; 10 - напречна тяга

На кормилното управление се представят следните изисквания:

1) Осигуряване на висока маневреност моторни превозни средствана които са възможни стръмни и бързи завои за относително ограничени области;

2) лекотата на контрол, валидирането на силата, приложена към волана.

За пътнически автомобили Без усилвател, тази сила е 50 ... 100 n, и с усилвател - 10 ... 20 N. за камиони, сила на волана се регулира: 250 ... 500 h - за управление без усилвател; 120 часа - за управление с усилвател;

3) изгарянето на контролирани колела с минимална странична експанзия и плъзгане, когато автомобилът се завърта;

4) точността на проследяващото действие, предимно кинематично, при което всеки дадено волана ще съответства на напълно дефинирана предварително изчислена кривина на въртене;

Механизми за управление на автомобила - Това са механизми, които са предназначени да осигурят движението на автомобила в правилната посока и за забавянето или спирането му, ако е необходимо. Контролните механизми включват спирачна система за управление и автомобили.

Управление кола - това еосигурява комбинация от механизми, обслужващи, за въртене на контролирани колела, осигуряваавтомобилен трафикв посочената посока. Прехвърляне на мощността на волана до контролираните колела осигурява задвижване на волана. За да се улесни контролът на автомобила, усилвателите на захранване , машинно окачване и удобно.

1 - напречна тяга; 2 - долния лост; 3 - въртящ се щифт; 4 - най-добър лост; 5 - надлъжно сцепление; 6 - кормилно управление; 7 - управление; 8 - волан; 9 - волан.

Принципа на експлоатация на кормилното управление

Всяко контролирано колело е монтирано на въртящ се юмрук, свързан към предната ос от сто, която е закрепено към предния мост. При завъртане на водача на волана, силата се предава чрез тяга и лостове на въртящите се юмруци, които се обръщат към определен ъгъл (задава драйвера), променяйки посоката на движението на превозното средство.

Контролни механизми, устройство

Управление се състои от следните механизми:

1. Механизъм за управление - забавяне на предаване, превръщане на въртенето на волана на волана в въртене на вала на вала. Този механизъм увеличава силата, приложена към волана Шофьорът улеснява работата си.
2. Задвижване на волана -системата на тягата и лостовете в комбинация с кормилния механизъм превръща колата.
3. усилвател на волана (не на всички автомобили) -използва се за намаляване на необходимите усилия за въртене на волана.

1 - волан; 2 - корпус на лагери на вала; 3 - лагер; 4 - вал на волана; 5 - кардан вал на кормилното управление; 6 - Трапезий на волана; 7 - връх; 8 - пералня; 9 - панта за пръст; 10 - кръст карданска ватаШпакловка 11 - плъзгащ се щепсел; 12 - върха на цилиндъра; 13 - уплътнителен пръстен; 14 - гайка; 15 - цилиндър; 16 инсулт със запас; 17 - уплътнителен пръстен; 18 - Поддържане на пръстен; 19 - маншет; 20 - Натискащ пръстен; 21 - гайка; 22 - защитно съединение; 23 - Женеринг Трапезий; 24 - Maslenka; 25 - върха на пръти; 26 - Ring Lock; 27 - щепсел; 28 - пролет; 29 - Коучинг Спрингс; 30 - уплътнителен пръстен; 31 - Горна обвивка; 32 - топка за пръсти; 33 - по-нисък лайнер; 34 - подплата; 35 - защитно съединение; 36 - Лост въртящ се юмрукШпакловка 37 - завъртане на юмрук.

Устройство за управление:

1 - тялото на макарата; 2 - уплътнителен пръстен; 3 - пръстен за подвижен бутал; 4 - маншет; 5-управляващ механизъм; 6 - сектор; 7 - щепселът на отвора за пълнене; 8 - червей; 9 - страничен капак на картера; 10 - покритие; 11 - Корк отцедете дупкаШпакловка 12 - втулката е дистанция; 13 - иглени лагери; 14 - Кормилно управление; 15 - жажда за управление на кормилното управление; 16 - вал на кормилния механизъм; 17 - макара; 18 - пролет; 19 - бутало; 20 - Покритие на корпуса на макарата.

Петролен резервоар. 1 - танков корпус; 2 - Филтър; 3 - корпус на филтъра; 4 - Байпас на клапана; 5 - покритие; 6 - Сапун; 7 - щепсел на врата за пълнене; 8 - пръстен; 9 - Засмукване на маркуча.

Помпа от усилващ механизъм. 1 - капак на помпата; 2 - статор; 3 - ротор; 4 - тяло; 5 - иглени лагери; 6 - Spacer; 7 - ролка; 8 - ролка; 9 - колектор; 10 - Диск за разпространение.

Схематична диаграма. 1 - тръбопроводи на храм; 2 - механизмът на кормилното управление; 3 - помпа от усилващ механизъм; 4 - Маркуч за източване; 5 - Петролен резервоар; 6 - смукателен маркуч; 7 - маркуч за впръскване; 8 - механизъм за укрепване; 9 - Маркучи.

Корпус на кола Камаз

1 е корпусът на управляващия вентил на хидравличното средство; 2 - радиатор; 3 - кардан вал; 4 - кормилна колона; 5 - Тръбопровод ниско наляганеШпакловка 6 - тръбопровод за високо налягане; 7- хидравлична система; 8-помпа хидравличен превключвател; 9 - Купа; 10 - надлъжна тяга; 11 - управленски механизъм с хидравлично средство; 12 - ъглова скоростна кутия.

Автомобилен кормилен механизъм Kamaz:

1 - реактивно бутало; 2- контролен корпус на клапана; 3 - водещо зъбно колело; 4 - колело за роби; 5, 22 и 29 спирки; 6 - ръкав; 7 и 31 - упорита колас K ", 8 - уплътнителен пръстен; 9 и 15 - превръзки; 10 - байпасен клапан; 11 и 28 - покрива; 12 - Картър; 13 - бутало на рейк; 14 - щепсел; 16 и 20 - ядки; 17 - улей; 18 - топка; 19 - сектор; 21 - Заключваща шайба; 23 - Тяло; 24 - упорит лагер; 25 - бутало; 26 - макара; 27-регулиращ винт; 30 - регулираща шайба; 32 сектор за вал.

Кормилно управление ZIL;

1 - хидравлична помпа; 2 - резервоар за помпа; 3 - маркуч за ниско налягане; 4 - маркуч за високо налягане; 5 колона; 6 - контактно устройство сигнал; 7 - превключвател за ротация; Осем кардан пантаШпакловка 9 - кардан вал; 10-управляващ механизъм; 11 - Купа.

Автомобилно управление MAZ-5335:

1 - надлъжно управление; 2-управляча; 3 - Купа; 4 - управленски механизъм; 5- кардан кормилна пантала; 6 - волан; 7 - волан; 8 - напречно управление; 9- лява лост за напречна кормилна щанга; 10 - Въртящ се лост.

Както е отбелязано по-горе, кормилното управление с усилвателя е елементарна автоматична система за управление с твърда обратна връзка. С неблагоприятна комбинация от параметри, системата от този тип може да бъде нестабилна този случай Нестабилността на системата се изразява в автоматични колебания на контролирани колела. Такива трептения бяха наблюдавани при някои експериментални проби от вътрешни автомобили.

Задачата на динамичното изчисление е да се намерят условията, при които самоколегията не биха могли да възникнат, ако са известни всички необходими параметри, изчисляват или разкриват какви параметри трябва да се променят, за да се спре самолегията върху експерименталната проба, ако се наблюдават.

Преглед физическа същност Процеса на трептене на контролни колела. Превъртете отново към схемата на усилвателя, показана на фиг. 1. Усилвателят може да бъде включен като водач, когато се прилага усилие върху волана и контролирани колела от шоковете от пътя.

Тъй като експериментите показват, такива трептения могат да възникнат по време на движението на автомобила с висока скорост, на завои при шофиране при ниска скорост, както и при завъртане на колелата.

Помислете за първия случай. Когато контролираното колело се завърти от пътуването от пътя или по друга причина, дозаторното тяло ще започне да се измества спрямо макарата и, веднага щом пролуката δ 1 се елиминира, течността ще започне да тече в захранваща кухина. Колелото на волана и кормилното управление се счита за фиксирано налягане в кухината А ще се увеличи и предотврати продължаването на въртенето. Благодарение на еластичността на гумени маркучи на хидравличната система и еластичността на механичните връзки за запълване на кухината течност (за създаване на работно налягане), се изисква определено време, през което контролираните колела ще имат време да се обърнат към някакъв ъгъл. Под действието на налягане в кухината на колелата ще започне да се върти от другата страна, докато макарата не поеме неутралната позиция. След това налягането намалява. Силата на инерцията, както и остатъчното налягане в кухината и завърта контролираните колела от неутралното положение вдясно, и цикълът се повтаря от дясната кухина.

Този процес е изобразен на фиг. 33, a и b.

Ъгълът θ 0 съответства на това въртене на контролираните колела, в които силата, предадена от кормилното устройство, достига стойността, необходима за преместване на макарата.

На фиг. 33, се показва зависимостта p \u003d f (θ), построена чрез крива. 33, a и b. Тъй като инсултът на пръчката може да се счита за линейна функция на ъгъла на въртене (поради малкия ъгъл θ max), графиката (фиг. 33, с) може да се разглежда като индикаторна диаграма на усилвателя на електрическия цилиндър . Областта на диаграмата на индикатора определя работата, изразходвана от усилвателя, за да разклати контролираните колела.

Трябва да се отбележи, че описаният процес може да се наблюдава само ако воланът остане неподвижен, когато воланите колела са трептения. Ако воланът се върти, усилвателят не се включва. Например, усилватерите с водачите на дистрибуторите от ъгловото изместване на горната част на кормилния вал спрямо дъното обикновено имат този имот и не причиняват авто-oscills

При завъртане на контролираните колела или когато автомобилът се премести с ниска скорост, трептенията, причинени от усилвателя, се различават по природа от разглежданото налягане по време на такива колебания, се увеличава само в една кухина. Диаграмата за индикатор за този случай е показана на фиг. 33, Г.

Такива трептения могат да бъдат обяснени, както следва. Ако в момента съответства на въртенето на колелата до някакъв ъгъл θ R, забавяне на волана, след това контролирани колела (под действието на инерцията и остатъчното налягане за захранване в електрическия цилиндър) ще продължат да се движат и да се обръщат към ъгъла θ R + θ max. Налягането в електрическия цилиндър ще падне до 0, тъй като макарата ще бъде в положение, съответстващо на въртенето на колелата под ъгъла θ r. След това, силата на еластичността на гумата ще започне да върви колелото, контролирано в обратна посока. Когато колелото се върне обратно към ъгъла θ r, усилвателят ще се включи. Натискът в системата ще започне да нараства не веднага, но след известно време, за което контролираното колело може да се обърне към ъгъла θ r -θ max. Завъртане наляво в този момент ще спре, тъй като електрическият цилиндър ще влезе в работа и цикълът ще се повтори първо.

Обикновено работата на усилвателя, определена от областта на индикаторните графики, е незначителна в сравнение с работата на триенето в купчината, кормилното и гумените съединения, а самоколегията не са възможни. Когато областта на индикаторните диаграми е голяма, и работата, те се определят, сравними с работата на триенето, без късните колебания са вероятни. Такъв случай се разследва по-долу.

За да намерите условията за стабилност на системата, имаме ограничения за него:

1. Контролираните колела имат една степен на свобода и могат да се завъртат само около скуош в пролуката в дистрибутора на усилвателя.
2. Воланът е твърдо фиксиран в неутрално положение.
3. Връзката между колелата е абсолютно трудна.
4. Масата на макарата и частите, свързващи го с контролните колела, е незначителна.
5. Силите на триене в системата са пропорционални на първите степени на ъгловите скорости.
6. Спирачността на системните елементи е постоянна и не зависи от стойността на съответните измествания или деформации.

Останалите допуснати предположения се договарят по време на представянето.

По-долу са поставени стабилността на кормилното управление с хидравлични двигатели, монтирани за две възможни опции: с дълга обратна връзка и къса.

Структурната и изчислената схема на първата опция е показана на фиг. 34 и 35 солидни линии, втори бар. В първото изпълнение обратната връзка действа върху дистрибутора след захранващия цилиндър, завъртащи контролираните колела. При второ изпълнение, корпусът на дозатора се движи, изключвайки усилвателя, едновременно с потока на електрическия цилиндър.

Първо, помислете за всеки елемент от диаграма с дълга обратна връзка.

Кормилна кутия (на структурната схема не е показана). Завъртете волана на някакъв малък ъгъл А причинява сила Т c в надлъжно издърпване

T c \u003d c1 (αi r.m l c - x 1), (26) \\ t

където С1 е твърдостта на кормилния вал и надлъжната тяга по-долу; L c - дължина на мазнините; x 1 - преместване на макарата.

Дистрибуторско устройство. За да управлявате контрола на разпределителната апаратура, входната стойност е t c, изходът е отместването на макарата X 1. Уравнението на устройството, като се вземат предвид обратната връзка под ъгъла на въртене на контролираните колела θ и чрез натиск в системата P, има следната форма при t c\u003e t n:

(27)

където K O.S - коефициентът на обратна връзка в ъгъла на въртенето на контролираните колела; C N - твърдост на центриращи извори.

Дистрибутор. Колекциите, причинени от усилвателя на движещата се автомобили, са свързани с алтернативното включване на този, след това на други кухини на електрическия цилиндър. Уравнението на дистрибутора в този случай има формата

където q е количеството течност, влизаща в тръбопроводите на електрическия цилиндър; x 1 -θl s k o.s \u003d Δx - смяна на макарата в кутията.

Функцията f (Δx) е нелинейна и зависи от дизайна на макарата на разпределителя и производителността на помпата. В общия случай, с дадена характеристика на помпата и дизайна на дистрибутора, количеството на течността q влиза в електрическия цилиндър зависи както от ΔX на макарата в кутията и върху разликата в налягането Δp на входа към Дистрибутор и изход от него.

Дистрибуторите на усилвателя са проектирани така, че, от една страна, с относително големи технологични толеранси върху линейни размери, имат минимален натиск в системата с неутрално положение на макарата, а от друга, минималното смяна на макарата усилвателя в действие. В резултат на това дистрибуторът на макара на усилвателя съгласно характеристиката Q \u003d F (ΔX, ΔP) е близо до клапана, т.е. стойността Q не зависи от налягането Δp и е само функция за изместване на шпул. Като се има предвид посоката на електрическия цилиндър, той ще изглежда, както е показано на фиг. 36, a. Тази характеристика е характерна за релейни връзки на автоматични системи за управление. Линеаризацията на тези функции се извършва съгласно метода на хармонична линеаризация. В резултат на това получаваме за първата схема (фиг. 36, а)

където Δx 0 е смяна на макарата в корпуса, при което започва рязкото увеличение на налягането; Q 0 - количеството течност, влизаща в линията под налягане при припокрити работни клипове; A - максималният удар на макарата в корпуса, определена от амплитудата на трептенията на контролираните колела.

Тръбопроводи. Налягането в системата се определя от сумата, въведена в линията за налягане на течността и еластичността на магистралата:

където X 2 е инсултът на буталото на захранващия цилиндър, положителната посока към налягането на налягането; C 2 - Ключова твърдост на хидравличната система; C R \u003d DP / DV G (v R \u003d обем на хидравличната система за магистрала под налягане).

Силен цилиндър. От своя страна, инсултът на цилиндъра на силата се определя от ъгъла на въртене на задвижваните колела и деформация на комуникационната част на електрическия цилиндър с контролирани колела и точката на подкрепата

(31)

където l 2 е рамото на усилието на електрическия цилиндър по отношение на осите на въртящите се колела; C 2 - скованост на закрепването на електрическия цилиндър, показан на пръчката на електрическия цилиндър.

Контролирани колела. Уравнението на въртенето на контролираните колела спрямо Pussher има втори ред и най-общо казано, не е линейно. Като се има предвид, че осцилациите на контролираните колела се появяват с относително малки амплитуди (до 3-4 °), може да се предположи, че стабилизиращите моменти, причинени от еластичността на каучук и наклона на края, са пропорционални на първата степен на Ъгълът на въртене на контролираните колела и триенето в системата зависи от първата степен на ъгъла, скоростта на въртене на колелата. Уравнението в линеаризирана форма изглежда така:

където J е моментът на инерция на контролирани колела и части, строго свързани с осите на царя. G е коефициент, характеризиращ загубите на триене в задвижване на волана, хидравлична система и в гумите на колелата; N е коефициент, характеризиращ ефекта на стабилизиращия момент, произтичащ от накланящи се гуми и еластичност на гумата.

Твърдността на управляващото устройство в уравнението не се взема предвид, тъй като се смята, че трептенията са малки и се появяват в интервала на ъглите, в които корпусът на макарата се движи на разстояние по-малко от пълния завой или равен към него. Парчето от fl 2 p определя стойността на момента, създаден от електрическия цилиндър спрямо шармотата, и продуктът F Radi L E K O.S P е реакционната сила от обратната страна на обратната връзка чрез стойността на стабилизиращия момент. Влиянието на момента, създадено от центриращите пружини, може да бъде пренебрегнато поради неговата малка в сравнение с стабилизирането.

Така, в допълнение към горепосочените предположения, следните ограничения са насложени върху системата:

1. усилията в надлъжната тяга са линейно зависими от обръщането на вала на кулата, липсва триене в пантата на надлъжното сцепление и в задвижването към макарата;
2. дистрибуторът е връзка с релея характеристика, т.е. до определено изместване Δx 0 от макарата в корпуса, течността от помпата не влиза в електрическия цилиндър;
3. налягането в налягането и захранващия цилиндър е пряко пропорционален на излишния обем на течността, въведена в магистралата, т.е., насипната твърдост на хидравличната система С е постоянна.

Разглежданата кормилна контролна верига с хидравличен усилвател е описан от системата от седем уравнения (26) - (32).

Изследването на стабилността на системата е извършено с помощта на алгебричен критерий Раус Гурвица.

За това се произвеждат няколко трансформации. Характерното уравнение на системата и неговата стабилност се определя, което се определя от следното неравенство:

(33)

От неравенство (33) следва, че при ослеплацията на A≤HX не са възможни, тъй като отрицателният елемент на неравенството е 0.

Амплитудата на движението на макарата в корпуса при дадена постоянна амплитуда на трептенията на контролираните колела θ max е от следната връзка:

(34)

Ако с ъгъл θ max, налягането p \u003d p max, след това движението зависи от съотношението на плътността на центриращите пружини и надлъжната тяга CN / C1, площта на реактивните плоча F Re, предварителната сила на компресия на центриращите пружини T N и коефициента на K OS. Колкото по-голямо е съотношението C N / C 1 и площта на струйните елементи, толкова по-вероятно е стойността на a ще бъде по-малка от стойността Δx 0, а самоколегията са невъзможни.

Въпреки това, този път на елиминиране на самозакопките не винаги е възможно, като увеличаване на твърдостта на центриращите пружини и размера на реактивните елементи, увеличавайки силата върху волана, засягат управлението на автомобила и. \\ T Намаляването на твърдостта на надлъжната тяга може да допринесе за появата на вибрации тип Shimmi.

В четири от петте положителни членове на неравенството (33) тя включва фактор в параметъра на пръчката, характеризиращ триенето в кормилното управление, гумени гуми и затихване поради течни потоци в усилвателя. Обикновено конструкторът е трудно да се променя този параметър. Като фабрика в отрицателен термин, скоростта на потока на флуида Q 0 и коефициента на обратна връзка K O.S. С намаляването на техните стойности, тенденцията към самолекуване намалява. Стойността на Q 0 е близо до производителността на помпата. Така че, за да се елиминира самозаконящите се от усилвателя по време на движението на автомобила, е необходимо:

1. Увеличаване на твърдостта на центриращите пружини или увеличаване на зоната на реактивните бункери, ако е възможно, чрез лесно управление.
2. Намаляване на работата на помпата, без да се намалява скоростта на въртене на контролираните колела под минималното допустимо.
3. Намаляване на коефициента на усилване на обратната връзка K O.S.., т.е. намаляване на хода на корпуса на макарата (или макара), причинен от въртенето на контролираните колела.

Ако тези методи не могат да бъдат елиминирани чрез самозакопване, тогава е необходимо да промените оформлението или да въведете специален амортисьор (амортисьор за течност или сух триене) в кормилната система с усилвател. Помислете за друга възможна възможност за полагане на усилвател с кола с по-малка склонност към възбуждане на самолексовените. Тя се различава от предишната по-къса обратна връзка (вижте лентата на фиг. 34 и 35).

Разпределителните уравнения и стремеж към него се различават от съответните уравнения на предишната схема.

Уравнението на дистрибутора се разглежда при t c\u003e t n:

(35)

2 уравнение на дистрибутора

(36)

когато I е съотношение кинематично прехвърляне между движението на макарата на дистрибутора и съответното движение на стволовия цилиндър.

Подобно изследване на новата система на уравнения води до следното условие за отсъствие на самолексоци в система за кратко обратна връзка.

(37)

Полученото неравенство се различава от неравенството (33) повишена стойност на положителните членове. В резултат на това всички положителни термини са по-негативни с реалните стойности на включените в тях параметри, така че системата с кратка обратна връзка почти винаги е стабилна. Трикцията в системата, характеризираща се с параметър R, може да бъде намалена до нула, тъй като четвъртият положителен член на неравенството не съдържа този параметър.

На фиг. 37 са представени кривите на зависимостта на стойностите на триене, необходими за отпадъци от трептенията в системата (параметър г) върху изпълнението на помпата, изчислени по формули (33) и (37).

Зоната за стабилност за всеки от усилватерите е между оста на ординатата и съответната крива. Когато изчислява амплитудата на трептенията на макарата в случая, е направено минимално възможно от състоянието на завъртане на усилвателя: a≥ AX 0 \u003d 0.05 cm.

Останалите параметри, включени в уравненията (33) и (37), имат следните стойности (които приблизително съответстват на управлението на кормилното управление камион Товароносимост 8-12 Т.): J \u003d 600 kg * cm * sec 2 / радвам; N \u003d 40 000 kg * cm / щастлив; Q \u003d 200 cm 3 / s; F \u003d 40 cm 2; L 2 \u003d 20 cm; L 3 \u003d 20 cm; C R \u003d 2 kg / cm5; C 1 \u003d 500 kg / cm; C2 \u003d 500 kg / cm; C n \u003d 100 kg / cm; F R.E \u003d 3 cm2.

Усилвателят с дълга обратна връзка е зона на нестабилност, която се намира в обхвата на реалните стойности на параметъра G, усилвателят с кратка обратна връзка - в обхвата на стойностите, които не са свързани с параметри.

Помислете за колебанията на контролираните колела, произтичащи от завоите на място. Диаграмата на индикатора на захранващия цилиндър по време на такива трептения е показана на фиг. 33, зависимостта на количеството на входящия флуид в електрическия цилиндър върху движението на макарата в корпуса на дозатора се гледа на фиг. 36, b. По време на тези трептявания, пролуката ΔX 0 в макарата вече е елиминирана чрез въртене на волана и при най-малката промяна на макарата причинява потока на течността в захранващия цилиндър и растежа на налягането в него.

Линеаризация на функцията (виж фиг. 36, с) дава уравнението

(38)

N в уравнение (32) ще бъде определено в този случай не чрез действието на стабилизиращия момент, но бруталността на гумите за усукване в контакт. Тя може да бъде приета за системата, считана за пример N \u003d 400 000 kg * cm / доволен.

Състоянието за стабилност за система за дълга обратна връзка може да бъде получено от уравнение (33) чрез заместване в него вместо изразяване Изрази (2Q 0 / πa).

В резултат на това получаваме

(39)

Членове на неравенство (39), съдържащи параметъра А в числа, намаляват с намаляване на амплитудата на трептенията и, започвайки с някои достатъчно малки стойности на А, те могат да бъдат пренебрегнати. Тогава състоянието на стабилността се изразява в по-прост форма:

(40)

С действителните съотношения на параметрите неравенството не се наблюдава и усилватели, съставени съгласно диаграма с дълга обратна връзка, почти винаги причиняват автоматични колебания на контролирани колела при включване на място с определена амплитуда.

Да се \u200b\u200bелиминират тези трептения, без да променяте вида на обратната връзка (и следователно оформлението на усилвателя) може да бъде намалено до известна степен промяната във формата на характеристиките Q \u003d F (ΔX), като му придаде наклона (виж Фиг. 36, D) или значително увеличение на затихването в системата (параметър D). Технически, има специални скърцане върху работните ръбове на шпулите, за да се промени формата на характеристиките. Изчисляването на системата за стабилност с такъв дистрибутор е много по-сложен, тъй като предположението, че количеството на течността q влиза в електрическия цилиндър зависи само от отместването на шпулата на ΔX, тя вече не може да бъде приета, защото работният сегмент От работните слотове е опъната и броят на входящата течност Q на този раздел също зависи от спада на налягането в системата към макарата и след нея. Методът за увеличаване на затихването се обсъжда по-долу.

Помислете какво се случва при включване на място, ако се извършва кратка обратна връзка. В уравнение (37) изразяване [(4π) (q 0 / a)] √ трябва да бъдат заменени с израз (2 / π) * (q 0 / a). В резултат на това получаваме неравенство

(41)

С изключение на, както в предишния случай, членове, съдържащи сумата и в числителя, получаваме

(42)

В неравенството (42) негативният термин е с порядък по-малък, отколкото в предишния, и следователно в системата с кратка обратна връзка в реални комбинации от автоматични колебания не се появяват параметри.

По този начин, за да се получи добре стабилна кормилна система с хидравалник, обратната връзка трябва да бъде покрита само от почти нестоящи връзки на системата (обикновено директно захранващ цилиндър и свързаните с тях свързващи части). В най-трудните случаи, когато не е възможно да се спазват електрическия цилиндър и дистрибутора в непосредствена близост до един от другия за почистване на автоматичното трептене в системата, хидродемпетен (амортисьори) или хидравлични цилиндри - предаване на устройства течност в цилиндъра или обратно под действието на налягането от дистрибутора.

Товари и напрежения, действащи в кормилни части, могат да бъдат изчислени чрез определяне на максималната сила върху волана или определяне на тази сила до максималната устойчивост на въртене на контролираните колела на колата на място (по-подходящо). Тези товари са статични.

В кормилен механизъм Изчислете волана, кормилен вал и управление.

Максимално усилие върху. \\ T волан За управление без усилватели - \u003d 400 h; За автомобили с усилватели -
\u003d 800 N.

Когато изчислява максималното усилие върху волана до максималната устойчивост на въртене на контролираните колела на мястото на съпротивлението, завойът може да бъде определен чрез емпирична зависимост:

, (13.12)

където -Caffefing при завъртане на контролираното колело;
- натоварване на волана;
- налягане на въздуха в гумата.

Усилието на волана за включване на място се изчислява по формулата:

, (13.13)

където
- ъглово съотношение на кормилното управление;
- управление на волана;
- КРД.

Съгласно предварително определена или намерена сила на волана, товари и напрежения в кормилното управление се изчисляват.

Списание воланът се изчислява върху завоя, като се предполага, че силата на волана се разпределя между спиците на еднакво. Огъващите напрежения на спиците се определят по формулата:

, (13.14)

където
-Tlin игли;
- диаметъра на иглите;
- specz.

Управление Val. Обикновено се изпълняват тръбен. Валът работи за обрат, зареждайки момента:

. (13.15)

Напрежението на тръбния вал се изчислява по формулата:

, (13.16)

където
,
- съответно съответно и вътрешни диаметри на вала.

Допустими напрежения на волана на кормилния вал - [
] \u003d 100 mPa.

Кормито се тества и за твърдост около ъгъла на усукване:

, (13.17)

където
-Tlin вал;
- еластичност на модула на 2-ри вид.

Валиден ъгъл на усукване - [
] \u003d 5 ÷ 8 ° на метър на дължината на вала.

В червячно управление Глобалният червей и валякът се изчисляват върху компресия, контактните напрежения в ангажираност, при които се определя с формулата:

, (13.18)

където - операция, действаща върху червея;
- областта за контакт на един ролер с червей; - на хребетите на ролката.

Аксиалната сила, действаща върху червея, се изчислява по формулата:

, (13.19)

където - първоначалния радиус на червея в най-малък участък;
- ъгъл на повдигане на колмата на червея.

Областта на контакт на един ролер с червей може да бъде определен по формулата:

където и - съответно ролкови и червячни годежни рамки; и
- ъгли на ролкови и червеи.

Допустими напрежения на компресия - [
] \u003d 2500 ÷ 3500 MPa.

В vinograde предаване Двойката "винт - топка гайка" се проверява за компресия, като се вземат предвид радиалното натоварване на една топка:

, (13.21)

където
– брой оборотни за работа;
– броя на топките на един завой (с пълно пълнене на жлеба);
– контактни топки с жлебове.

Силата на топката се определя чрез контактни напрежения, изчислени по формулата:

, (13.22)

където
– коефициент на кривина на контактните повърхности; – модул на еластичност на 1-ви вида;
и
– съответно диаметри на топка и жлебове.

Допустими контактни напрежения [
] \u003d 2500 ÷ 3500 MPa.

В чифт "Рейц - сектор", огъващите зъби и контактните напрежения се изчисляват по подобен начин на цилиндрична ангажираност. В този случай периферната сила на зъбите на сектора (при липса или неработещи усилвател) се определя по формулата:

, (13.23)

където - радиус на първоначалната обиколка на сектора.

Валидни напрежения - [
] \u003d 300 ÷ 400 MPa; [
] \u003d 1500 MPa.

Руска кормилно управление Изчислете по същия начин.

В корцерно устройство Изчислете вала на кормилния бутон, кормилното управление, пръстът на кормилния бум, надлъжните и напречни кормилни пръти, ротационния лост и лостовете на въртящите се юмруци (въртящи се писти).

Дърво управление Bump. Изчислете за обрат.

При липса на усилвател на напрежението, кулата на кулата се определя по формулата:

, (13.24)

където - Диаметър на вала на чашата.

Валидни напрежения - [
] \u003d 300 ÷ 350 mPa.

Изчисляване на кушката харчат за огъване и обрат в опасен разрез НО-НО.

При липса на усилвател максималната сила, действаща върху сферата на сферата от надлъжното ръководство, се изчислява по формулата:

, (13.25)

където - обучение между центровете на главите на кормилната кула.

Огъването на възглавницата се определя по формулата:

, (13.26)

където - най-високо огъване на рамото; а. и б. - размери на напречното сечение.

Напрежението на напрежението на отвора се определя по формулата:

, (13.27)

където - счупване.

Валидни напрежения [
] \u003d 150 m 200 mPa; [
] \u003d 60 ÷ 80 mPa.

Топка пръст кушин Изчислете при огъване и парче в опасен разрез Б.-Б. И върху смачкуваната между короната на надлъжната волана.

Дебелно напрежение на огъване, изчислено по формулата:

, (13.28)

където д. - рамо на огъване на пръст;
Диаметър пръст в опасен разрез.

Напрежението на пръст се определя по формулата:

. (13.29)

Стресът на смачкувания с пръст се изчислява по формулата:

, (13.30)

където - Диаметър на главата на пръста.

Валидни напрежения - [
] \u003d 300 ÷ 400 MPa; [
] \u003d 25 m 35 mPa; [
] \u003d 25 m 35 mPa.

Изчисляване на сферични пръсти на надлъжно и напречно управление Извършва се подобно на изчисляването на сфера на кормилната кула, като се вземат предвид текущите натоварвания на всеки пръст.

Надлъжно управление Изчисляване на компресията и надлъжното огъване.

Н. корекциите на компресията се определят по формулата:

, (13.31)

където
- ■ площ напречно сечение сцепление.

С надлъжно огъване, критичните напрежения се срещат в пръчката, които се изчисляват по формулата:

, (13.32)

където - еластичност на 1-ви; Й. - момент на инерция на тръбната секция; - Дължина на тягата върху центровете на пръстите на топката.

Захранването с цел стабилност може да бъде определено по формулата:

. (13.33)

Захранването със сцеплението трябва да бъде -
\u003d 1.5 ÷ 2.5.

Кръстово управление натоварен със сила:

, (13.34)

където
и - активните дължини на въртящия се лост и лостът на въртящия се юмрук, съответно.

Напречните кормилно управление се изчисляват върху компресия и надлъжен огън точно като надлъжното управление.

Ротационен лост Изчисляване на огъване и обрат.

. (13.35)

. (13.36)

Валидни напрежения - [
] \u003d 150 m 200 mPa; [
] \u003d 60 ÷ 80 mPa.

Ротари Кулаков лостове Също изчислени при огъване и обрат.

Напрежението на огънете се определя по формулата:

. (13.37)

Напрежението напрежение се изчислява по формулата:

. (13.38)

По този начин, при липса на усилвател, изчислението на силата на кормилните части е максималната сила на волана. С усилвател, частите на кормилното задвижване, разположени между усилвателя и контролираните колела, се зареждат, в допълнение, усилие, разработено от усилвателя, което трябва да се има предвид при изчисляване.

Изчисляване на усилвател Обикновено включва следните стъпки:

изберете вида и оформлението на усилвателя;

статично изчисление - определяне на силите и движенията, размерите на хидравличното цилиндрово и разпределително устройство, центриращи пружини и зони на реактивни камери;

динамично изчисление - определяне на включването на усилвателя, анализ на трептенията и стабилността на усилвателя;

хидравлично изчисление - определяне на производителността на помпата, диаметри на тръбопровода и др.

Товарът, който действа върху кормилните части, могат да бъдат взети чрез натоварвания, възникващи при задвижване на задвижвания на пътни нередности, както и товари, възникнали в задвижване на волана, например при спиране поради неравномерни спирачни сили на контролирани колела или при счупване на гуми или при счупване на гуми на една от контролираните колела.

Тези допълнителни изчисления ви позволяват напълно да оцените якостта на кормилното управление.

Корцерно устройствопредставянето на система от тяга и лостове, служи за предаване на усилия от оживения на въртящия се ПИН и прилагането на определената зависимост между ъглите на въртене на контролираните колела. При проектирането на кормилно управление, кинетично и изчисление на задвижващия механизъм и изчисляване на якостта на възлите и частите на кормилното управление.

Основната задача на кинематичното изчисление на кормилното устройство е да се определят ъглите на въртене на контролираните колела, намиране редуктори Кормилното управление, задвижване и управление като цяло, изборът на параметрите на волана трапеза и координация на кинеметрията на кормилното управление и суспензията. Въз основа на геометрията на въртенето на тролейбус (фиг. 50), при условие, че контролираните предни колела се търкалят без подхлъзване и техният мигновен щатен център се крие на пресечната точка на осите на въртенето на всички колела на открито и вътрешен завъртане на ъглитеколелата са свързани с пристрастяване:

, (4)

къде - разстоянието между точките на пресичането на осите на краля с опорна повърхност.

Фигура 50. Тролейбус на завъртане с изключение на страничната еластичност на гумите.

От получения израз (4) следва, че разликата в ъглите на завъртането на външни и вътрешни контролирани колела трябва винаги да бъде постоянна стойност, а моментният център на въртене на тролейбуса (точка 0) трябва да лежи при продължаването на неуправляема ос.

Само обект на тези теоретични условия теглото на колелото на тролейбуса върху въртенето ще се движи без приплъзване, т.е. Имат чиста комбинация. От управляващия трапец се изисква той да гарантира, че съотношението между ъглите на въртене на контролираните колела може да бъде защитено от геометрия.

Параметрите на волана трапеца са шарнирна ширина (фиг. 51), разстояние псмежду центровете на топките от тема на трапецовите лостове; Дължина t.и ъгъла θ наклон на ротационен щифт. Изборът на трапецови параметри, когато стегнат в страничната посока на контролираните колела започва с дефиниция на ъгъл θ наклонете лостовете на трапеца. Те са разположени така, че но -(0.7...0.8,)Л. за задно местоположение напречна тяга. Ъгъл θ може да се намери за максимални теоретични ъгли и Съгласно формулата:

или от дадените графики (фиг. 7б). Ъглова стойност θ \u003d 66 ... 74 °, и съотношението на дължината на лостовете с дължината на напречната тяга t / n \u003d0.12 .... 0.16. Дължина м. Те се вземат възможни по-големи по условията на оформление. Тогава

.

Фигура 51. Схема на волана Трапезията и пристрастяването a / L. от l 0 / l 1-3: Ply. m / n. равно, съответно 0.12; 0.14; 0.16.

Общ кинематичен трансфер Брой на кормилното управление, определено чрез редуктори на механизма U m.и шофиране U pc.също така, съотношението на пълния ъгъл на въртене на волана до ъгъла на колелото, въртейки се от стоп, докато спре

.

За нормална работа Максимални ъгли на управление А, и А, е вътре
. За тролейбуси, общият брой на оборотите на волана при завъртане на контролираните колела на 40 o (± 20 °) от неутралното положение не трябва да надвишава 3.5 ( = 1260 o) без да се вземат предвид ъгъла на свободно завъртане на волана, което съответства на .

Схематичното разположение на кормилното устройство се извършва за определяне на размера и местоположението в пространството, тягата и лостовете, както и номера на прехвърляне на устройството. В същото време те се стремят да осигурят едновременната симетрия на крайните позиции на окчето спрямо неговото неутрално положение, както и равенството на кинематичните редуктори на задвижването, когато колелата се завъртат както надясно, така и наляво. Ако ъглите между съединението и надлъжната тежест, както и между тягата и ротационния лост в неговото крайно положение са приблизително еднакви, след това тези условия се извършват.

Усилията се определят в изчислението на силата: необходимо за въртене на контролираните колела на място, което развива цилиндър на усилвателя; върху волана с работен и неработен усилвател; върху волана от страната на реактивните елементи на дистрибутора; на колелата при спиране; Върху отделни части на кормилното управление.

Сила Е.необходими за въртене на контролираните колела върху хоризонталната повърхност на тролейбуса, се основава на общия момент M σ.върху параклиси на контролирани колела:

където M F.-Момастно устойчивост на колела за преобръщане, когато се обръщат около въртене; M φ.-Момастно устойчивост на деформация на гумите и триене в контакт с опорната повърхност вследствие на подхлъзване на гумите; M β., M φ.-Moments, причинени от напречния и надлъжен наклон на края (фиг. 8).

Фигура 52. За да се изчисли моментът на резистентност към въртенето на колелото.

Моментът на съпротива срещу преобръщане на контролираните колела, когато се обърне около круштин, се определя от зависимостта:

,

където е.- коефициент на резистентност към подвижността; G 1.– аксиално натоварване предавани чрез контролирани колела; - радиус на движение на волана около оста на въртящия се: \u003d 0.06 ... 0.08 m; л.-Tlin щифт; r 0.-Creative радиус на колелото; λ - ъгъла на колапса на колелата; β - Ъгълът на наклона на ккворн.

Моментът на съпротивление на деформацията на гумите и триенето в контакт с опорната повърхност вследствие на прилепването на гумите се определя от зависимостта:

,

къде - рамото на силата на триене на подхлъзване по отношение на центъра за печат на гуми.

Ако вземем, че натискът върху областта на отпечатъка се разпределя равномерно,

,

къде е свободният радиус на колелото. В случая, когато.

При изчисляване на коефициента на съединителя с максимална максимална повърхност φ= 0.8.

Моментите, причинени от напречния и надлъжен наклон на кината са равни:

където - средният ъгъл на въртене на колелото; ; γ - ъгълът на наклона на въртящия се назад.

Усилие на ръба на волана

,

къде е радиусът на волана; η - Червено управление: η= 0.7…0.85.