ВЫБОР КРИТЕРИЯ ОПТИМАЛЬНОСТИ ТОРСИОННОЙ ПОДВЕСКИ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

Дьяков Иван Федорович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой основ проектирования машин, Ульяновский государственный технический университет (Россия, г. Ульяновск, ул. Северный Венец, 32), i.dyakov@ulstu.ru

629.113

Актуальность и цели. Объектом исследования является выбор критерия оптимальности при проектировании транспортного средства с торсионной подвеской. Предметом исследования принята подвеска транспортного средства. Цель работы – обеспечение плавности хода подрессоренных масс при движении по неровностям дороги путем подбора жесткостных характеристик подвески, влияющих на коэффициент интенсивности восприятия человеком.
Материалы и методы. Исследования плавности хода транспортного средства выполнены на основе теории подрессоривания транспортных средств с использованием метода штрафных функций теории оптимизации.
Результаты. Представлены подрессоренные и неподрессоренные массы в виде отдельных масс, определены их кинетические и потенциальные энер-гии; с помощью уравнения Лагранжа II рода составлена матрица перемещений масс 17×17. Путем задания частоты колебаний от 0 до 20 Гц для каждой массы и выражения их реальных и мнимых частей получены амплитудно-фазо-частотные характеристики, по которым рассчитаны переходные процессы и определено время успокоения колебаний подрессоренной массы.
Выводы. Сопоставление различных критериев оптимальности подвески позволило сделать вывод о том, что для обеспечения комфортабельности транспортного средства следует стремиться к частоте колебаний 60 мин^–1. Зная статическую нагрузку на рессору, легко определить жесткость подвески. Динамический прогиб подвески (до сбитого буфера при «пробое») с предлагаемым торсионом может быть подсчитан с учетом эмпирических соотношений и не должен превышать (0,8…1,0) б_с, где б_с– показатель статического прогиба подвески для грузовых автомобилей. Торсионная подвеска обладает рядом достоинств по сравнению с листовыми рессорами: торсионы при равной энергоемкости обладают меньшим весом; преимущество торсионов перед спиральными пружинами заключается в лучших компоновочных возможностях подвески, особенно подвески ведущих осей грузовых автомобилей.

Ключевые слова

торсионная подвеска, частотные характеристики, плавность хода, критерий оптимальности, коэффициент виброзащиты, коэффициент демпфирования.

 Скачать статью в формате PDF

1. Ружичка, Дж. Виброизоляция с нелинейным демпфированием / Дж. Ружичка, Т. Дерби ; пер. с анг. К. А. Выгодского. – Москва : ВНИИ. Отдел научно-технической информации, 1973. – № 609. – 42 с.
2. Дьяков, И. Ф. Основы оптимизации в автомобилестроении / И. Ф. Дьяков. – М. : Машиностроение,2012. – 386 с.
3. Белоусов, Б. Н. Прикладная механика наземных тягово-транспортных средств с мехатронными системами / Б. Н. Белоусов, С. Б. Шухман. – М. : Агроконсалт, 2013. – 610 с.
4. Раймпель, Й. Шасси автомобиля: конструкция подвески / Й. Раймпель ; пер. с нем. В. П. Агапова. – М.: Машиностроение, 1989. – 328 с.