Diploma rad: auto upravljač automobila. Izračun upravljačkih elemenata Proračun upravljačkog plina automobila

A. A. Yenaev

Automobili.

Dizajn i izračun

kontrole upravljanja

Priručnik za podučavanje

Bratsk 2004.

2. Imenovanje, zahtjevi i razvrstavanje ... 3. Odabir načina rotacije automobila ......... 4. Odaberite shemu upravljanja .................. 5. Mehanizmi upravljanja ....................................... .. 5.1. Imenovanje, zahtjevi, klasifikacija ............... ... 5.2. Procijenjeni parametri mehanizma upravljanja ............ .. 5.3. Odaberite vrstu mehanizma upravljanja ............................ 5.4. Materijali koji se koriste za proizvodnju mehanizama upravljanja .............................................. ............... ... 6. upravljački pogoni .............................................. .... 6.1. Imenovanje, zahtjevi, klasifikacija ............... ... 6.2. Procijenjeni parametri upravljanja ............... .. 6.3. Odabir vrste upravljača ............................... 6.4. Materijali koji se koriste za proizvodnju upravljačkih pogona .............................................. ....................... 7. Pojačala upravljanja .................. .. 7.1. Imenovanje, zahtjevi, klasifikacija ............... ... 7.2. Procijenjeni parametri pojačala upravljača ............................................ ............................ 7.3. Odabir sheme rasporeda izgleda .................. ... 7.4. Pojačala crpki ............................................ ... 7.5. Materijali koji se koriste za proizvodnju pojačala pumpe .................................................................. ............... ... 8. Izračun upravljanja ........................ ... 8.1. Kinematički izračun upravljača ................ 8.2. Broj prijenosa upravljanja ................ 9. Proračun tišine upravljanja ......... ... 9.1. Napora na upravljaču .................................... 9.2. Napor koji je razvio cilindrični pojačalo ............ 9.3. Napor na kotačima pri kočenju ..................... ... 9.4. Napori na poprečnoj i uzdužnoj vučici ............... 10. Hidraulički izračun pojačala ............... 11. Izračun snage upravljanja. 11.1. Izračun mehanizama upravljanja .............................. ... 11.2. Izračuni upravljačkih pogona ...................................

Dizajn i izračun kontrola upravljanja jedan je od komponenti projekta tečaja na disciplini "automobilima".

U prvoj fazi dizajna tečaja potrebno je izvršiti proračun vuče i istražiti operativna svojstva automobila koristeći smjernice "automobili. Opće odredbe, Izračun vuče ", a zatim nastavite, u skladu s zadatkom, dizajnirati i izračunati jedinicu ili sustav šasije automobila.

Prilikom projektiranja i izračunavanja kontrola upravljanja, potrebno je odabrati preporučenu literaturu, pažljivo pročitajte ovu korist. Slijed rada na dizajnu i izračun upravljačkih kontrola je kako slijedi:

1. Odaberite način okretanja vozila, shemu upravljanja, vrstu mehanizma upravljanja, krug rasporeda pojačala (ako je potrebno).

2. Izvršite kinematički izračun, izračun napajanja, hidraulički izračun pojačala (ako se upravljač pojačala nalazi u upravljanju).

3. Odaberite dimenzije dijelova i izvršite izračun čvrstoće.

U ovom nastavnom i metodološkom priručniku detaljno je opisano kako ispuniti sve ove vrste posla.

2. Svrha, zahtjevi i razvrstavanje

Upravljanja - Ovo je skup uređaja koji služe za rotiranje pogonjenih kotača automobila kada je vozač izložen upravljaču i sastoji se od mehanizma upravljanja i pogona (sl. 1).

Mehanizam upravljanja dio je upravljača iz upravljača na toranj upravljanja, a upravljač se okreće na dijelovima od upravljačke kule na rotacijsku iglu.

Sl. 1. Shema upravljanja:

1 - upravljač; 2 - osovina upravljača; 3 - stupac upravljača; 4 - mjenjač; 5 - upravljač; 6 - Longitudinalno kravata; 7 - Zakretni pin; 8 - ruka zakretanja; 9 - bočna poluga; 10 - poprečni potisak

Upravi upravljanja prikazani su sljedeći zahtjevi:

1) Osiguranje visoke manevriranja motorna vozilana kojem su strmi i brzi zaokreti mogući na relativno ograničenim područjima;

2) Jednostavnost kontrole, validaciju sile koja se primjenjuje na upravljač.

Za osobni automobili Bez pojačala, ova sila je 50 ... 100 N, a s pojačalom - 10 ... 20 N. Za kamione, sila na upravljač je regulirano: 250 ... 500 h - za upravljanje bez pojačala; 120 h - za upravljanje s pojačalom;

3) izgaranje kontroliranih kotača s minimalnim bočnim širenjem i klizanjem kada se automobil rotira;

4) točnost djelovanja praćenja, prvenstveno kinematic, u kojoj će se određeni upravljač odgovarati potpuno definiranoj prethodno izračunatoj zakrivljenosti rotacije;

Mehanizmi kontrole automobila - To su mehanizmi koji su dizajnirani za pomicanje automobila u pravom smjeru i njegovo usporavanje ili zaustavljanje ako je potrebno. Mehanizmi kontrole uključuju sustav upravljanja i kočnica.

Upravljanja automobil - ovo jekombinacija mehanizama koji služe, za rotaciju kontroliranih kotača, pružaautomobilu određenom smjeru. Prijenos snage upravljača do kontroliranih kotača osigurava pogon upravljača. Kako bi se olakšala kontrola automobila, pojačala servoupravljača , svjetlo upravljača strojno upravljanje i udobno.

1 - poprečni potisak; 2 - niža poluga; 3 - okretno pin; 4 - gornja poluga; 5 - uzdužna vuča; 6 - servo upravljač; 7 - upravljač; 8 - osovina upravljača; 9 - upravljač.

Načelo rada upravljanja

Svaki kontrolirani kotač je instaliran na okretnoj šaku, spojenoj na prednju osovinu za stotinu, koja je čvrsto pričvršćena na prednju osovinu. Kada rotirate vozača upravljača, sila se prenosi pomoću potiska i poluga na zakretne šake, koje se okreću na određeni kut (postavlja upravljački program), mijenja smjer kretanja vozila.

Kontrolni mehanizmi, uređaj

Upravljač se sastoji od sljedećih mehanizama:

1. Mehanizam upravljanja - usporavanje prijenosa, transformaciju okretanja osovine upravljača u rotaciju vratila vratila. Ovaj mehanizam povećava silu koja se primjenjuje na upravljač Vozač olakšava njegov rad.
2. pogon upravljača -sustav potiska i poluga u kombinaciji s mehanizmom upravljanja okreće automobil.
3. pojačalo upravljača (ne na svim automobilima) -koristi se za smanjenje napora potrebnih za rotaciju upravljača.

1 - upravljač; 2 - kućište ležaja; 3 - ležaj; 4 - osovina upravljača; 5 - Card osovina upravljača; 6 - žudnju upravljačkog trapeza; 7 - vrh; 8 - Perilica; 9 - šarka prstiju; 10 - križ cARDANAAN VALA; 11 - klizni čep; 12 - vrh cilindra; 13 - prsten za brtvljenje; 14 - Tip matica; 15 - cilindar; 16-udar s dionicama; 17 - prsten za brtvljenje; 18 - potporna prstena; 19 - manžeta; 20 - Pritisni prsten; 21 - matica; 22 - zaštitna spojka; 23 - žudnja upravljačkog trapeza; 24 - Maslenka; 25 - šipka. 26 - bravica zvona; 27 - Utikač; 28 - proljeće; 29 - Coaching Springs; 30 - prsten za brtvljenje; 31 - gornja košarica; 32 - prst kuglica; 33 - donja košuljica; 34 - obloge; 35 - zaštitna spojka; 36 - poluga okretna šaka; 37 - Okretanje kućišta šaka.

Upravljač:

1 - tijelo spoola; 2 - prsten za brtvljenje; 3 - kotrljanje klipa; 4 - manžeta; 5 - mehanizam upravljanja; 6 - sektor; 7 - čep rupe za punjenje; 8 - crv; 9 - bočni poklopac kućišta radilice; 10 - poklopac; 11 - pluta rupa za ispuštanje; 12 - Rukavica je razmaknica; 13 - ležaj igle; 14 - servo upravljač; 15 - žudnja za upravljanje upravljanjem; 16 - osovina mehanizma upravljanja; 17 - kalem; 18 - proljeće; 19 - klip; 20 - poklopac kućišta spola.

Spremnik ulja. 1 - spremnik korpusa; 2 - filter; 3 - kućište filtra; 4 - obilaznica ventila; 5 - pokriće; 6 - Sapun; 7 - čep vrata punila; 8 - prsten; 9 - usisna crijeva.

Pumpa mehanizma za pojačanje. 1 - poklopac crpke; 2 - stator; 3 - rotor; 4 - tijelo; 5 - ležaj igle; 6 - spacer; 7 - remenica; 8 - valjak; 9 - Kolekcionar; 10 - distribucijski disk.

Shematski dijagram. 1 - cjevovode tlaka hrama; 2 - mehanizam upravljanja; 3 - pumpa mehanizma za pojačanje; 4 - odvodno crijevo; 5 - spremnik za ulje; 6 - usisna crijeva; 7 - crijevo za ubrizgavanje; 8 - mehanizam ojačanja; 9 - crijeva.

Auto upravljanje Kamaz

1 je kućište upravljačkog ventila hidrauličnog sredstva; 2 - radijator; 3 - Card osovina; 4 - stup upravljača; 5 - cjevovod niski pritisak; 6 - cjevovod visokog tlaka; 7- hidraulični sustav spremnika; Hidraulični prekidač s 8 pumpe; 9 - šalica; 10 - uzdužna vuča; 11 - mehanizam upravljanja s hidrauličnim sredstvom; 12 - kutni mjenjač.

Mehanizam upravljača automobila Kamaz:

1 - mlazni klip; 2 - kućište ventila za kontrolu; 3 - glasni kotač; 4 - zupčanik s robovima; 5, 22 i 29-stop prstenova; 6 - rukav; 7 i 31 - tvrdoglav kolas k ", 8 - brtveni prsten; 9 i 15 - zavoji; 10 - zaobilazni ventil; 11 i 28 - pokriva; 12 - Carter; 13 - rake klip; 14 - čep; 16 i 20 - orašasti plodovi; 17 - žlijeb; 18 - Ball; 19 - sektor; 21 - Lock Perilica; 23 - tijelo; 24 - tvrdoglav ležaj; 25 - klip; 26 - kalem; 27-podešavanje vijka; 30-podešavanje perilice; 32-Sklopni sektor vratila.

Automobil upravljača Zil;

1 - hidraulička pumpa za napajanje; 2 - spremnik pumpe; 3 - crijevo niskog tlaka; 4 - crijevo visokog tlaka; 5 stupca; 6 - uređaj za kontakt signal; 7 - prekidač za okretanje pokazivača; osam Šarka; 9 - Card osovina; 10 - mehanizam upravljanja; 11 - šalica.

Auto upravljanje MAZ-5335:

1 - longitudinalno vođenje upravljanja; 2 - servo upravljač; 3 - šalica; 4 - mehanizam upravljanja; 5-CARDAN upravljač. 6 - osovina upravljača; 7 - upravljač; 8 - poprečni upravljač; 9- poluga poprečna transpozija upravljača; 10 - okretna poluga.

Kao što je gore navedeno, upravljač s pojačalom je elementarni sustav automatskog upravljanja s krutim povratnim informacijama. S nepovoljnom kombinacijom parametara, sustav ovog tipa može biti nestabilan u ovaj slučaj Nestabilnost sustava izražena je u auto-oscilacijama kontroliranih kotača. Takve oscilacije su uočene na nekim eksperimentalnim uzorcima domaćih automobila.

Zadatak dinamičkog izračuna je pronaći uvjete pod kojima se samo-oscilacije ne mogu dogoditi ako se znaju da su svi potrebni parametri izračunati ili otkriti koje parametre treba mijenjati kako bi se zaustavile samo-oscilacije na eksperimentalnom uzorku ako se uoče.

Pregledati fizička suština Proces oscilacije kontrolnih kotača. Ponovno skrenite na shemu pojačala prikazanog na Sl. 1. Pojačalo se može uključiti kao vozač kada se napor nanosi na upravljač i kontrolirani kotači iz šokova s \u200b\u200bceste.

Kako eksperimenti pokazuju, takve oscilacije mogu se pojaviti tijekom ravnomjerni kretanja automobila pri velikoj brzini, naizmjence pri vožnji pri maloj brzini, kao i prilikom okretanja kotača na mjestu.

Razmotrite prvi slučaj. Kada se kontrolirani kotač okreće s putovanja s ceste ili drugog razloga, tijelo za dispenzer će se početi mijenjati u odnosu na kalem, i čim se tap 8 eliminira, tekućina će početi teći u šupljina cilindra moć. Kola upravljača i servo upravljač smatra da je fiksni tlak u šupljini, povećat će se i spriječiti nastavak rotacije. Zbog elastičnosti gumenih crijeva hidrauličkog sustava i elastičnosti mehaničkih priključaka kako bi se napunila šupljinu tekućinu (za stvaranje radnog tlaka), potrebno je određeno vrijeme tijekom kojeg će kontrolirani kotači imati vremena da se okrene u nekom kutu. Pod djelovanjem tlaka u šupljini kotača će se početi okretati na drugu stranu dok spool ne uzme neutralan položaj. Tada se tlak smanjuje. Moć inercije, kao i zaostali tlak u šupljini, i rotiraju kontrolirane kotače iz neutralnog položaja udesno, a ciklus se ponavlja iz prave šupljine.

Ovaj postupak je prikazan na Sl. 33, A i B.

Kut θ 0 odgovara ovoj rotaciji kontroliranih kotača, u kojima sila koja prenosi pomoću upravljačkog pogona dosegne vrijednost potrebnu za pomicanje kalema.

Na sl. 33, prikazana je ovisnost p \u003d f (θ), izgrađena krivuljom. 33, A i B. Budući da se potez šipke može smatrati linearnom funkcijom kuta rotacije (zbog malenosti kuta θ max), grafikon (sl. 33, c) može se smatrati dijagramom indikatora od pojačala cilindra struje , Područje dijagrama indikatora određuje rad koji je potrošio pojačalo za podešavanje kontroliranih kotača.

Treba napomenuti da se opisan postupak može primijetiti samo ako se upravljač ostane nepomičan kada su upravljački kotači oscilacije. Ako se upravljač okrene, pojačalo se ne uključuje. Na primjer, pojačala s pokretačima distributera iz kutnog pomaka gornjeg dijela upravljačkog vratila u odnosu na dno obično imaju tu imovinu i ne uzrokuju auto-ožici

Prilikom okretanja kontroliranih kotača na mjestu ili kada se automobil kreće po niskoj brzini, oscilacije uzrokovane pojačalom razlikuju po prirodi od tlaka koji se razmatra tijekom takvih oscilacija povećava se samo u jednoj šupljini. Dijagram indikatora za ovaj slučaj prikazan je na Sl. 33, G.

Takve oscilacije mogu se objasniti na sljedeći način. Ako u to vrijeme odgovara rotaciji kotača na nekom kutu θ r, odgoditi upravljač, zatim kontrolirani kotači (pod djelovanjem inercije i zaostalog tlaka za napajanje u moćnom cilindru) i dalje će se kretati i okrenuti na kut θ r + θ max. Pritisak u moćnom cilindru će pasti na 0, budući da će kalem biti u položaju koji odgovara rotaciji kotača na kutu θ r. Nakon toga, moć elastičnosti gume će početi rotirati kotač upravljanog kotača u suprotnom smjeru. Kada se kotač okrene na kut θ r, pojačalo će se uključiti. Tlak u sustavu će početi rasti ne odmah, ali nakon nekog vremena, za koji se kontrolirani kotač može okrenuti na kut θ r -θ max. Rotirajte lijevo u ovoj točki će se zaustaviti, budući da će moćni cilindar ući u rad, a ciklus će se prvo ponavljati.

Tipično, rad pojačala, određenog po području indikatorskih grafikona, je neznatan u usporedbi s radom trenja u hrpi, spojevima upravljanja i gume, i samo-oscilacije nisu mogući. Kada je područje dijagrama indikatora velik, a rad se određuju, usporedivi s radom trenja, vjerojatno su nesretni oscilacije. Takav se slučaj ispituje u nastavku.

Da biste pronašli uvjete stabilnosti sustava, imamo ograničenja za to:

1. Kontrolirani kotači imaju jedan stupanj slobode i mogu se rotirati samo oko squash unutar jaza u razdjelniku pojačala.
2. Upravljač je čvrsto fiksiran u neutralnom položaju.
3. Veza između kotača je apsolutno teška.
4. Masa spoola i dijelova koji ga povezuju s kontrolnim kotačima je zanemariv.
5. Sile trenja u sustavu su proporcionalne prvim stupnjevima kutnih brzina.
6. Krutost elemenata sustava je konstantna i ne ovisi o vrijednosti odgovarajućih pomaka ili deformacija.

Preostale priznate pretpostavke pregovaraju se tijekom prezentacije.

U nastavku su stabilnost upravljanja s hidrauličkim motorima montirana za dvije moguće opcije: s dugim povratnim informacijama i kratkim.

Strukturna i izračunata shema prve opcije prikazana je na Sl. 34 i 35 čvrstih linija, drugi - bar. Na prvoj izvedbi, povratne informacije djeluju na distributeru nakon što je moćni cilindar okrenuo kontrolirane kotače. Uz drugu izvedbu, kućište dozatora se pomiče, isključujući pojačalo, istovremeno s strujom moćnog cilindra.

Prvo, razmislite o svakom elementu dijagrama s dugim povratnim informacijama.

Oprema za upravljanje (na strukturnoj shemi nije prikazano). Rotirajte kola upravljača na malom kutu uzrokuje silu t c u uzdužnom povlačenju

T C \u003d C1 (αi R.M L C - X 1), (26)

gdje je C1 krutost upravljačkog vratila i uzdužnog potiska u nastavku; L C - duljina masti; x 1 - pomicanje kalema.

Distributer pogon. Da biste upravljali kontrolom prekidača, ulazna vrijednost je t c, izlaz je offset spool x 1. Jednadžba pogona, uzimajući u obzir povratne informacije pod kutom rotacije kontroliranih kotača θ i tlakom u sustavu P, ima sljedeći oblik na t c\u003e t n:

(27)

gdje je K O.S - koeficijent povratnih snaga na uglu rotacije kontroliranih kotača; C n - krutost centrirajućih izvora.

Distributer. Oscilacije uzrokovane pojačalom pokretnog automobila povezane su s alternativnim uključivanjem onog, zatim još jednu šupljinu moćnog cilindra. Distributer jednadžba u ovom slučaju ima obrazac

gdje je Q količina tekućine koja ulazi u cjevovode moćnog cilindra; X 1 -θ S k O.S \u003d Δx - pomak kalema u kućištu.

Funkcija F (Δx) je nelinearna i ovisi o dizajnu kalema distributera i performansi pumpe. U općem slučaju, s određenom karakteristikom crpke i dizajna distributera, količina tekućine Q ulazi u moćni cilindar ovisi o Δx od kalema u slučaju i na razliku tlaka Δp na ulazu do ulaza distributer i izlaz iz njega.

Distributeri pojačala su dizajnirani tako da, s jedne strane, s relativno velikim tehnološkim tolerancijama na linearnim dimenzijama, imaju minimalni tlak u sustavu s neutralnim položajem kalema, a na drugom, minimalni pomak spoola pojačalo u akciju. Kao rezultat toga, spool distributer pojačala prema karakterističnom Q \u003d f (Δx, Δp) je blizu ventila, tj. Vrijednost Q ne ovisi o tlaku Δp i samo je funkcija zamjene spool. Uzimajući u obzir smjer moćnog cilindra, izgleda, kao što je prikazano na Sl. 36, a. Ova karakteristika je karakteristična za relejne veze automatskih kontrolnih sustava. Linearizacija tih funkcija provedena je u skladu s metodom harmonijske linearizacije. Kao rezultat toga, dobivamo za prvu shemu (sl. 36, a)

gdje je Δx 0 pomak kalema u kućištu na kojem počinje oštar povećanje tlaka; Q 0 - količina tekućine koja ulazi u tlačnu liniju na preklapanim radnim spojevima; A - maksimalni potez kalema u kućištu, određeno amplitudom oscilacija kontroliranih kotača.

Cjevovodi. Pritisak u sustavu određen je količinom unesenom u tlačnu liniju tekućine i elastičnost autoceste:

gdje je X 2 udar klipa moćnog cilindra, pozitivan smjer prema tlaku tlaka; C 2 - krutost hidrauličnog sustava; c r \u003d dp / dv g (v r \u003d volumen hidrauličnog sustava autoceste tlaka).

Moćni cilindar. S druge strane, moždani udar čvrstog cilindra određen je kutom rotacije pogonjenih kotača i deformacije komunikacijskog dijela moćnog cilindra s kontroliranim kotačima i točkom oslobađanja

(31)

gdje je L2 rame truda moćnog cilindra u odnosu na osi pivot kotača; C 2 - ukočenost pričvršćivanja moćnog cilindra, prikazano je štap cilindra.

Kontrolirani kotači. Jednadžba rotacije kontroliranih kotača u odnosu na pusher ima drugi red i, općenito govoreći, nelinearna. S obzirom da se oscilacije kontroliranih kotača javljaju s relativno malim amplitudama (do 3-4 °), može se pretpostaviti da su stabilizirajuće trenutke uzrokovane elastičnosti gume i nagiba kraljeva, proporcionalni prvom stupnju Kut rotacije kontroliranih kotača i trenje u sustavu ovisi o prvom stupnju kuta brzine rotacije kotača. Jednadžba u lineariziranom obliku izgleda ovako:

gdje je J je trenutak inercije kontroliranih kotača i dijelova, strogo povezanih u odnosu na osi kralja. G je koeficijent koji karakterizira gubitak trenja u pogonu upravljača, hidrauličkog sustava iu gumama kotača; N je koeficijent koji karakterizira učinak stabilizacijskog trenutka koji je posljedica nagibnih guma i elastičnosti gume gume.

Rigidnost upravljačkog pogona u jednadžbi se ne uzima u obzir, kao što se vjeruje da su oscilacije male i javljaju se u intervalu kutova u kojima se kućište spola kreće na udaljenost manje od punog skretanja ili jednaka na to. Komad FL2 P određuje vrijednost trenutka koji je stvorio moćni cilindar u odnosu na pivotu, a proizvod f radi l e k o.S p je reakcijska sila od povratne strane s vrijednosti stabilizacijskog trenutka. Utjecaj trenutka koji je stvorio centring izvori mogu se zanemariti zbog njezine male u usporedbi s stabilizacijom.

Dakle, osim gore navedenih pretpostavki, na sustavu su postavljene sljedeća ograničenja:

1. napori u uzdužnom potisku su linearno ovisni o skretanju osovine tornja, trenje u zglob uzdužnu vuču i u pogonu do kalema nedostaje;
2. distributer je link s karakteristikom releja, odnosno do određenog premještanja Δx 0 kalema u kućištu, tekućina iz crpke ne ulazi u cilindar snage;
3. pritisak u tlačnoj liniji i moćni cilindar izravno je proporcionalan viškom volumena tekućine ušao u autocestu, tj. Ranar krutosti hidrauličnog sustava C je konstantan.

Smatra se da je kontrolni krug upravljača s hidrauličnim pojačalom opisan sustavom od sedam jednadžbi (26) - (32).

Proučavanje stabilnosti sustava provedeno je korištenjem algebarskih kriterija Raus gurvit.

Za to se proizvode nekoliko transformacija. Nađena je karakteristična jednadžba sustava i njegove stabilnosti, koja se određuje sljedećom nejednakošću:

(33)

Od nejednakosti (33) slijedi da na oscilacijama od 0x 0 nisu moguće, budući da je negativni član nejednakosti 0.

Amplituda kretanja kalema u kućištu u danoj trajnoj amplitudi oscilacija kontroliranih kotača θ max je iz sljedećeg odnosa:

(34)

Ako, s kutom θ max, tlak p \u003d p max, zatim potez ovisi o omjeru čvrstoće centring izvora i uzdužnog potiska CN / C1, površine reaktivnih klipovaca F re, Preliminarna sila kompresije centriranja t n i koeficijent k OS. Što je veći omjer C N / c 1 i površina mlaznih elemenata, to je vjerojatnije da je vrijednost će biti manja od vrijednosti Δx 0 i samooskrivanje je nemoguće.

Međutim, ovaj put eliminacije samo-oscilacija nije uvijek moguć, kao povećanje krutosti centring izvora i veličine mlaznih elemenata, povećavajući silu na upravljaču, utječe na kontrolibilnost automobila i Smanjenje tvrdoće uzdužnog potiska može doprinijeti pojavi vibracija tipa Shimmi.

U četiri od pet pozitivnih članova nejednakosti (33), uključuje faktor u parameru štapa, karakterizirajući trenje u upravljačkom, gumenim gumama i prigušivanju zbog tokova tekućine u pojačalu. Tipično, konstruktor je teško mijenjati ovaj parametar. Kao tvornica u negativnom pojmu, brzina protoka tekućine Q 0 i koeficijent povratnih informacija K O.S. S smanjenjem njihovih vrijednosti, smanjuje se tendencija samo-oscilacija. Vrijednost Q0 je blizu performansi crpke. Dakle, kako bi se uklonilo samo-osciliranje uzrokovano pojačalom tijekom kretanja automobila, potrebno je:

1. Povećanje krutosti centriranja izvora ili povećanje površine mlaznih plinova, ako je moguće, prema uvjetima lakoće upravljanja.
2. Smanjenje performansi crpke bez spuštanja brzine rotacije kontroliranih kotača ispod minimalne dopuštene.
3. Smanjenje koeficijenta amplifikacije povratnih informacija K O.S., smanjujući potez spool trupa (ili spool) uzrokovanog rotacijom kontroliranih kotača.

Ako se te metode ne mogu eliminirati samo-oscilacijama, onda je potrebno promijeniti raspored izgleda ili unijeti posebnu omotač osciliranja (tekući ili suhi trenje za trenje) u sustav upravljanja s pojačalom. Razmislite o drugoj mogućoj opciji za polaganje pojačala automobilom s manjom sklonost na uzbuđenje samo-oscilacija. Razlikuje se od prethodne kraće povratne informacije (pogledajte liniju trake na slici 34 i 35).

Distributer jednadžbe i do njega se razlikuju od odgovarajućih jednadžbi prethodne sheme.

Jednadžba pogona prema distributeru gleda se na t c\u003e t n:

(35)

2 jednadžba distributera

(36)

gdje sam e omjer kinematičkog prijenosa između kretanja spoola distributera i odgovarajućeg kretanja stabljike cilindra.

Sličan studij novog sustava jednadžbi dovodi do sljedećeg uvjeta za odsustvo samo-oscilacija u sustavu kratkog povrata.

(37)

Dobivena nejednakost razlikuje se od nejednakosti (33) povećane vrijednosti pozitivnih članova. Kao rezultat toga, svi pozitivni uvjeti su negativniji s pravim vrijednostima parametara uključenih u njih, tako da je sustav s kratkim povratnim informacijama gotovo uvijek stabilan. Trerenje u sustavu karakterizira parametar R može se smanjiti na nulu, budući da četvrti pozitivni član nejednakosti ne sadrži ovaj parametar.

Na sl. 37 Krivulje ovisnosti o vrijednostima trenja potrebne za otvaranje oscilacija u sustavu (parametar d) na performanse crpke izračunate formulama (33) i (37) prikazani su.

Zona stabilnosti za svaku od pojačala je između osi ordinata i odgovarajuće krivulje. Prilikom izračunavanja amplitude oscilacija kalema u kućištu, bio je minimalno moguće iz stanja uključivanja pojačala: a≥δx 0 \u003d 0,05 cm.

Preostali parametri uključeni u jednadžbe (33) i (37) imali su sljedeće vrijednosti (što približno odgovara kontroli upravljanja kamion Pun kapacitet 8-12 T.): J \u003d 600 kg * cm * sec 2 / drago; N \u003d 40 000 kg * cm / sretan; Q \u003d 200 cm 3 / s; F \u003d 40 cm2; L2 \u003d 20 cm; L3 \u003d 20 cm; C r \u003d 2 kg / cm 5; C 1 \u003d 500 kg / cm; C 2 \u003d 500 kg / cm; C n \u003d 100 kg / cm; F r.e \u003d 3 cm 2.

Pojačalo s dugim povratnim informacijama je zona nestabilnosti leži u rasponu stvarnih vrijednosti G parametra, pojačalo s kratkim povratnim informacijama - u rasponu ne-susretu vrijednosti parametara.

Razmotrite oscilacije kontroliranih kotača koji proizlaze iz skretanja na licu mjesta. Dijagram indikatora strujnog cilindra tijekom takvih oscilacija prikazana je na Sl. 33, ovisnost o količini tekućine dolazne u moćnom cilindru na kretanju kalema u kućištu raspršivača gleda se na Sl. 36, b. Tijekom takvih oscilacija, razmak Δx 0 u kalem je već eliminiran rotacijom upravljača i na najmanji pomak spool uzrokuje protok tekućine u moćni cilindar i rast tlaka u njemu.

Linearizacija funkcije (vidi sl. 36, c) daje jednadžbu

(38)

N u jednadžbi (32) će se odrediti u ovom slučaju ne djelovanjem stabilizacijskog trenutka, nego brutalnost guma za uvrtanje u kontakt. Može se usvojiti za sustav koji se smatra primjer N \u003d 400 000 kg * cm / zadovoljan.

Uvjet stabilnosti za sustav dugovanja može se dobiti iz jednadžbe (33) zamjenom u nju umjesto izraza Izrazi (2Q 0 / π).

Kao rezultat toga, dobivamo

(39)

Članovi nejednakosti (39) koji sadrže parametar A u brojčanom smanjenju s smanjenjem amplitude oscilacija i, počevši od nekih dovoljno malih vrijednosti a, mogu se zanemariti. Tada se stanje stabilnosti izraženo u jednostavnijem obliku:

(40)

S stvarnim omjerima parametara, nejednakost se ne promatra i pojačala se sastoji u skladu s dijagramom s dugim povratnim informacijama, gotovo uvijek uzrokuju auto-oscilacije kontroliranih kotača prilikom okretanja na mjestu s određenom amplitudom.

Da biste uklonili ove oscilacije bez promjene vrste povratnih informacija (i, posljedično, raspored pojačala) može se u određenoj mjeri smanjiti promjenu u obliku karakteristika q \u003d f (Δx), dajući mu nagib (vidi Sl. 36, d), ili značajno povećanje prigušenja u sustavu (parametar d). Tehnički, postoje posebni škripi na radnim rubovima kalema za promjenu oblika karakteristika. Izračun sustava za stabilnost s takvim distributerom mnogo je kompliciraniji, budući da je pretpostavka da količina tekućine Q ulazak u moćni cilindar ovisi samo na pomak Δx kalem, više se ne može prihvatiti, jer radni segment Od radnog mjesta rasteže se i broj dolaznih tekućine Q na ovom dijelu također ovisi o padu tlaka u sustavu do kalema i nakon njega. Metoda povećanja prigušenja se raspravlja u nastavku.

Razmislite što se događa kada se okreće na licu mjesta ako se provede kratka povratna informacija. U izrazu jednadžbe (37) [(4π) (Q0 / a)] treba zamijeniti izraz (2 / π) * (q 0 / a). Kao rezultat toga, dobivamo nejednakost

(41)

Isključujući, kao u prethodnom slučaju, članovi koji sadrže iznos i u brojnik, dobivamo

(42)

U nejednakosti (42), negativan izraz je o redoslijedu veličine manje nego u prethodnom, a time iu sustavu s kratkim povratnim informacijama u stvarnim kombinacijama auto-oscilacija parametara se ne pojavljuju.

Dakle, da bi se dobio dobro stabilan sustav upravljanja s hidraulikom, povratne informacije trebaju biti pokriveni samo gotovo ne-indikacijskim vezama sustava (obično cilindar snage i pridruženim spojnim dijelovima izravno). U najtežim slučajevima, kada nije moguće pridržavati se moćni cilindra i distributera u neposrednoj blizini jednog od drugog za čišćenje auto-oscilacije u sustav, hidrodempefhers (amortizeri) ili hidraulični cilindri - uređaji koji šalju tekućinu u cilindru ili natrag samo pod djelovanjem tlaka iz distributera.

Opterećenja i naponi koji djeluju u dijelovima upravljača mogu se izračunati postavljanjem maksimalne sile na kolu upravljača ili određivanje ove sile na maksimalnu otpornost na rotaciju upravljanih kotača automobila na licu mjesta (što je prikladnije). Ova opterećenja su statična.

U mehanizam upravljanja Izračunajte upravljač, osovina upravljača i upravljača.

Maksimalni napor upravljač Za upravljanje upravljača bez pojačala - \u003d 400 n; Za automobile s pojačalima -
\u003d 800 N.

Prilikom izračunavanja maksimalnog napora na upravljaču na maksimalnu otpornost na rotaciju kontroliranih kotača na mjestu otpora, skretanje se može odrediti empirijskom ovisnosti:

, (13.12)

gdje -Caffefing pri rotaciji upravljanog kotača na mjestu;
- opterećenje na kotaču;
- tlak zraka u gumi.

Napori na upravljaču za uključivanje na mjesto izračunava se formulom:

, (13.13)

gdje
- kutni stupanj prijenosa upravljanja;
- upravljač.
- Upravljač CPD-a.

Prema unaprijed određenoj ili pronađena sila na upravljaču, izračunavaju se opterećenja i naponi u dijelovima upravljača.

Žbica kola upravljača izračunava se na zavoju, pod pretpostavkom da se sila na kolu upravljača raspoređuje između žbica jednako. Stresovi savijanja žbica određuju se formulom:

, (13.14)

gdje
-Tlin iglice;
- promjer igala;
- specz.

Upravljački val. Obično obavljaju cjevasto. Osovina radi za twist, učitava trenutak:

. (13.15)

Napetost napona cjevastog vratila izračunava se formulom:

, (13.16)

gdje
,
- dijametni promjeri unutarnjeg vratila.

Dopušteni upravljač napona upravljačkog vratila - [
] \u003d 100 MPa.

Upravljačka osovina također je testirana na krutost iza ugla uvijanja:

, (13.17)

gdje
-Tlin osovina;
- elastičnost modula 2. vrsta.

Važeći kut uvijanja - [
] \u003d 5 ÷ 8 ° po metru duljine osovine.

U rubnjak Globalni crv i valjak izračunavaju se na kompresiju, kontaktni naponi u angažmanu na kojima se određuje formulom:

, (13.18)

gdje - operacija, djelujući na crv;
- područje kontakta jednog roleta s crvom; - U grebenima valjka.

Aksijalna sila koja djeluje na crvu izračunava se formulom:

, (13.19)

gdje - početni radijus crva u najmanji dio;
- kut podizanja kormila crva.

Područje kontakta s jednim valjkom s crvom može se odrediti formulom:

gdje i - okviri za angažman valjka i crva; i
- kutovi valjka i crva.

Dopuštena naprezanja kompresije - [
] \u003d 2500 ÷ 3500 MPa.

U prijenos vinograde Par "vijčana matica" se provjerava za kompresiju, uzimajući u obzir radijalno opterećenje na jednoj kugli:

, (13.21)

gdje
– broj obrada rada;
– broj kuglica na jednom okretu (s punim punjenjem utora);
– kontaktne kugle kuta s žljebovima.

Snaga lopte određuje se kontaktnim naprezanjima izračunata formulom:

, (13.22)

gdje
– koeficijent zakrivljenosti kontaktiranja površina; – modul elastičnosti prve vrste;
i
– promjeri kuglice i utore, respektivno.

Dopušteni kontaktni naglasi [
] \u003d 2500 ÷ 3500 MPa.

U par "Reik - sektor", zubi za savijanje i kontaktni naponi izračunavaju se na sličan način na cilindrični angažman. U tom slučaju, obodna sila na zubima sektora (u odsutnosti ili neradnom pojačalu) određena je formulom:

, (13.23)

gdje - radijus početnog opsega sektora.

Valjani naponi - [
] \u003d 300 ÷ 400 MPa; [
] \u003d 1500 MPa.

Žuriti Izračunati na isti način.

U vožnja Izračunajte osovinu upravljača, grmljač, prst upravljača, uzdužne i poprečne šipke upravljača, rotacijsku polugu i poluge zakretne šake (zakretne staze).

Bljesak upravljača Izračunati za twist.

U odsutnosti naponskog pojačala, vratilo kule se određuje formulom:

, (13.24)

gdje - Promjer vratila šalice.

Valjani naponi - [
] \u003d 300 ÷ 350 MPa.

Izračun Cushka potrošiti na savijanje i okretati u opasnom dijelu ALI-ALI.

U odsutnosti pojačala, maksimalna sila koja djeluje na kuglu iz longitudinalnog upravljanja se izračunava formulom:

, (13.25)

gdje - Osposobljavanje između centara glava upravljačkih tornja.

Napon za savijanje jastuka određen je formulom:

, (13.26)

gdje - gornje savijanja ramena; a. i b. - Veličine poprečnog presjeka.

Napetost napona provrt određuje formulom:

, (13.27)

gdje - Razbijanje.

Valjani stresovi [
] \u003d 150 ÷ \u200b\u200b200 MPa; [
] \u003d 60 ÷ 80 MPa.

Kuglički prsten Izračunati na savijanje i kriška u opasnom dijelu B.-B. I na zgužvanom između krune uzdužnog upravljača.

Debeli napon navijanja navoja izračunat formulom:

, (13.28)

gdje e. - rame za savijanje prsta;
Prst promjera u opasnom dijelu.

Naponci prstiju se određuju formulom:

. (13.29)

Stres prsta zgužvanog izračunava se formulom:

, (13.30)

gdje - promjer glave kugle prsta.

Valjani naponi - [
] \u003d 300 ÷ 400 MPa; [
] \u003d 25 ÷ 35 MPa; [
] \u003d 25 ÷ 35 MPa.

Izračun kugličnih prstiju uzdužnog i poprečnog upravljanja Provodi se slično izračunu kula kula upravljačkog tornja, uzimajući u obzir trenutne opterećenja na svakom prstu.

Longitudinalno upravljanje Izračunati na kompresiju i uzdužno savijanje.

N. prilagodbe kompresije određene su formulom:

, (13.31)

gdje
- područje presjek vuču.

Uz uzdužno savijanje, kritični naprezanja javljaju se na šipku, koji se izračunavaju formulom:

, (13.32)

gdje - elastičnost modula 1.; J. - trenutak inercije cjevastog dijela; - Duljina potiska na centrima prstiju lopte.

Opskrba stabilnosti potiska može se odrediti formulom:

. (13.33)

Opskrba stabilnosti trakcije treba biti -
\u003d 1.5 ÷ 2.5.

Poprečna transakcija Napunjena silom:

, (13.34)

gdje
i - aktivne duljine okretne poluge i poluge zakretne šake, respektivno.

Poprečni upravljač se izračunava na kompresiju i uzdužni zavoj poput uzdužnog upravljanja.

Rotacijska poluga Izračunati na savijanje i uvrtanje.

. (13.35)

. (13.36)

Valjani naponi - [
] \u003d 150 ÷ \u200b\u200b200 MPa; [
] \u003d 60 ÷ 80 MPa.

Rotary Kulakov poluge Također se izračunava na savijanje i uvijanje.

Savinski napon se određuje formulom:

. (13.37)

Napetost napona izračunava se formulom:

. (13.38)

Dakle, u odsutnosti pojačala, izračun čvrstoće upravljača je maksimalna sila na upravljaču. Uz pojačalo, dijelovi upravljača koji se nalaze između pojačala i kontroliranih kotača, dodatno, napor razvijen od pojačala, koji se mora uzeti u obzir pri izračunavanju.

Izračun pojačala Obično uključuje sljedeće korake:

odaberite vrstu i izgled pojačala;

statički izračun - određivanje sila i pokreta, veličina hidrauličnog cilindra i distribucijskog uređaja, centriranje izvora i područja mlaznih komora;

dinamički izračun - Određivanje uključivanja pojačala, analizu oscilacija i stabilnost pojačala;

hidraulički izračun - Određivanje performansi crpke, cjevovodnog promjera itd.

Opterećenja koja djeluju na dijelove upravljanja mogu se uzeti opterećenja koje proizlaze pri vožnji driven kotačima na nepravilnostima na cesti, kao i opterećenja nastala u pogonu upravljača, na primjer, pri kočenju zbog nejednake kočione sile na kontroliranim kotačima ili kada se razbijaju gume jednog od kontroliranih kotača.

Ovi dodatni izračuni omogućuju vam da u potpunosti procijenite karakteristike čvrstoće upravljačkih dijelova.

Vožnjapredstavljajući sustav potiska i poluga, služi za prijenos napora iz užurbanosti na rotacijskom iglu i provedbi navedene ovisnosti između kutova rotacije kontroliranih kotača. Prilikom projektiranja kontrola upravljanja, kinetičkog i strujnog izračuna aktuatora upravljanja i izračunavanja čvrstoće čvorova i dijelova upravljanja.

Glavni zadatak kinematičkog izračuna upravljačkog pogona je odrediti kutove rotacije kontroliranih kotača, nalaz omjeri zupčanika Mehanizam upravljanja, pogon i kontrola općenito, izbor parametara trapezoida upravljača i koordinacija kinematike upravljanja i suspenzije. Na temelju geometrije rotacije trolejbusa (sl. 50), pod uvjetom da kontrolirani prednji kotači kotrljaju bez klizanja i njihov trenutačni krug okretanja leži na sjecištu osi rotacije svih kotača na otvorenom i unutarnje kutići se okrećukotači su povezani s ovisnošću:

, (4)

gdje - udaljenost između bodova raskrižja osi kraljevstva s površinom za podršku.

Slika 50. Trolejbus okretanja kruga isključujući bočnu elastičnost guma.

Iz dobivenog izraza (4) slijedi da je razlika u kutovima okretanja vanjskih i unutarnjih kontroliranih kotača uvijek treba biti trajna vrijednost, a trenutni centar rotacije trolejleybusa (točka 0) mora ležati na nastavku neumjerena os.

Samo podložno ovim teorijskim uvjetima težina kotača kolica na rotaciji će se kretati bez slip, tj. Imati čistu kombinaciju. Od trapezija upravljanja potrebno je da osigura da se omjer između kutova rotacije kontroliranih kotača može zaštititi od geometrije.

Parametri trapezij upravljanja su širina okretanja (sl. 51), udaljenost pizmeđu centara lopte šarki trapezijskih poluga; dužina t.i kutak θ poluge rotacijskog pinca. Odabir trapezijskih parametara kada se u bočnom smjeru kontroliranih kotača počinje s oznakom kuta θ poluge trapeza. Nalaze se tako da ali -(0.7...0.8,)L. za stražnja lokacija poprečni potisak. Kut θ može se naći za maksimalne teorijske kutove i Prema formuli:

ili po grafikonima na (sl. 7b). Vrijednost kuta θ \u003d 66 ... 74 ° i omjer duljine poluga do duljine poprečnog potiska t / n \u003d0,12 .... 0.16. Dužina m. Uzimaju se veći u uvjetima rasporeda. Zatim

.

Slika 51. Shema trapezij upravljanja i ovisnosti a / l. iz l 0 / l 1-3: plly m / n. jednaka, 0,12; 0,14; 0,16.

Zajednički kinematički prijenos broj upravljanja, određen prijenosnim omjerima mehanizma U M.i voziti U PCjednako tako, omjer punog kuta rotacije upravljača na kut kotača okreće se s zaustavljanja dok se ne zaustavi

.

Za normalan rad Upravljač Maksimalni kutovi A, i A, je unutar
, Za trolejbuse, ukupan broj okretaja upravljača pri rotiranju kontroliranih kotača na 40 o (± 20 °) iz neutralnog položaja ne smije prelaziti 3.5 ( = 1260 o) bez uzimanja u obzir kut slobodnog okretanja upravljača, koji odgovara .

Shematski raspored upravljačkog pogona se provodi kako bi se odredila veličina i mjesto u prostoru scene, potisak i poluga, kao i prijenosnog broja pogona. U isto vrijeme, oni nastoje osigurati istovremenu simetriju ekstremnih položaja Oxca u odnosu na njegov neutralni položaj, kao i jednakost kinematičkih prijenosnih omjera pogona kada se kotači rotiraju i desno i lijevo. Ako su kutovi između spoja i uzdužnog tereta, kao i između potiska i rotacijske poluge u njenom ekstremnom položaju približno isti, tada se provode ovi uvjeti.

Napori se određuju u izračunu sile: potrebne za rotaciju kontroliranih kotača na licu mjesta koji razvija cilindar pojačala; na upravljaču s radnom i ne-radnom pojačalom; na upravljaču na strani reaktivnih elemenata distributera; na kotačima pri kočenju; Na odvojenim dijelovima upravljanja.

Sila F.potrebno za rotaciju kontroliranih kotača na horizontalnoj površini trolejbila, temelji se na ukupnom trenutku M σ.na kapelama kontroliranih kotača:

gdje M F.-Moma otpornost na kotrljanje kotača prilikom okretanja oko stožera; M φ.-Moma otpornost deformacije guma i trenja u dodiru s potpornom površinom u posljedicama klizanja gume; M β, M φ.-Momenji uzrokovani poprečnom i uzdužnom padinom kraljeva (sl. 8).

Slika 52. za izračunavanje trenutka otpornosti na rotaciju kotača.

Trenutak otpora na kotrljanje kontroliranih kotača kada se okrene oko squastin određena je ovisnošću:

,

gdje f.- koeficijent otpornosti na valjanje; G 1.– aksijalno opterećenje prenosi kontroliranim kotačima; - radijus vožnje kotača oko osi stožera: \u003d 0,06 ... 0,08 m; l.-Tlin PIN; r 0-Craativni radijus upravljača; λ - kut kolapsa kotača; β - kut sklonosti KKvorn.

Trenutak otpora deformacije guma i trenja u dodiru s površinom za potporu u posljedicama klizanja guma određuje ovisnost:

,

gdje - rame trenja sila klizanja u odnosu na centar za ispis guma.

Ako uzmemo da je pritisak na područje otiska raspodijeljen je ravnomjerno,

,

gdje je slobodni radijus upravljača. U slučaju kada.

Prilikom izračunavanja koeficijenta kvačila s podrškom je odabrana maksimum φ= 0.8.

Trenuci uzrokovani poprečnom i uzdužnom nagibom kraljevstva su jednaki:

gdje - prosječni kut rotacije kotača; ; γ - kut nagiba obrnutog leđa.

Napora na rubu upravljača

,

gdje je radijus upravljača; η - Crveni upravljač: η= 0.7…0.85.