După cum sa menționat mai sus, direcția cu amplificatorul este un sistem elementar de control automat cu feedback rigid. Cu o combinație nefavorabilă de parametri, sistemul de acest tip poate fi instabil în acest caz instabilitatea sistemului este exprimată în auto-oscilațiile roților controlate. Astfel de oscilații au fost observate pe unele eșantioane experimentale de mașini domestice.

Sarcina calculului dinamic este de a găsi condițiile în care se pot produce auto-oscilațiile dacă toți parametrii necesari sunt cunoscuți sau dezvăluie ce parametri trebuie modificați pentru a opri auto-oscilațiile pe eșantionul experimental dacă sunt observate.

Anterior ia în considerare esența fizică a procesului de oscilație a roților controlate. Reveniți la schema de amplificare prezentată în fig. 1. Amplificatorul poate fi inclus ca șofer atunci când se aplică un efort pe volan și roțile controlate de șocurile de pe șosea.

Ca experimente arată, astfel de oscilații pot apărea în timpul mișcării liniare a mașinii la viteză mare, pe se aprinde atunci când conduceți la viteză mică, precum și atunci când rotiți roțile în poziție.

Luați în considerare primul caz. Când roata controlată este rotită din călătoria de pe șosea sau din alt motiv, corpul dozatorului va începe să se deplaseze în raport cu bobina și, de îndată ce decalajul δ 1 este eliminat, lichidul va începe să curgă în cavitatea cilindrului de putere. Volanul și servodirecția este considerată a fi presiune fixă \u200b\u200bîn cavitatea A va crește și împiedica continuarea rotației. Datorită elasticității furtunurilor de cauciuc ale sistemului hidraulic și elasticitatea conexiunilor mecanice pentru a umple cavitatea un lichid (pentru a crea o presiune de lucru), este necesar un anumit timp în timpul căruia roțile controlate vor avea timp să se întoarcă la un anumit unghi. Sub acțiunea presiunii în cavitatea roților va începe să se rotească la cealaltă parte până când bobina are poziția neutră. Apoi presiunea scade. Puterea inerției, precum și presiunea reziduală în cavitate și rotiți roțile controlate din poziția neutră spre dreapta și ciclul se repetă din cavitatea dreaptă.

Acest proces este descris în fig. 33, A și B.

Unghiul θ 0 corespunde acestei rotații a roților controlate, în care forța transmisă de unitatea de direcție atinge valoarea necesară pentru a muta bobina.

În fig. 33, este afișată dependența P \u003d F (θ), construită prin curbă. 33, A și B. Deoarece cursa tijei poate fi considerată o funcție liniară a unghiului de rotație (datorită micului unghiului θ max), graficul (fig.33, c) poate fi considerat ca o diagramă indicatoare a amplificatorului cilindrului de alimentare . Zona diagramei indicator determină lucrările petrecute de amplificator pentru a rula roțile controlate.

Trebuie remarcat faptul că procesul descris poate fi observat numai dacă volanul rămâne staționar când roțile de direcție sunt oscilații. Dacă volanul se rotește, amplificatorul nu pornește. De exemplu, amplificatoarele cu șoferii distribuitorilor din deplasarea unghiulară a părții superioare a arborelui de direcție față de partea inferioară au de obicei această proprietate și nu provoacă auto-oscilps

La rotirea roților controlate sau când mașina se deplasează la o viteză mică, oscilațiile cauzate de amplificator diferă în natură de la presiunea luată în considerare în timpul unor astfel de oscilații, crește numai într-o singură cavitate. Diagrama indicatorului pentru acest caz este prezentată în fig. 33, G.

Astfel de oscilații pot fi explicate după cum urmează. Dacă în momentul respectivului rotația roților la unghi θ r, întârziați volanul, apoi roțile controlate (sub acțiunea inerției și presiunii reziduale pentru putere în cilindrul de alimentare) vor continua să se deplaseze și vor deveni la unghi θ R + θ max. Presiunea din cilindrul de putere va cădea la 0, deoarece bobina va fi într-o poziție corespunzătoare rotației roților la unghiul θ r. După aceasta, puterea elasticității anvelopei va începe rotirea roții controlate în roți în direcția opusă. Când roata se întoarce la unghiul θ R, amplificatorul se va aprinde. Presiunea din sistem va începe să crească nu imediat, dar după un timp, pentru care roata controlată se poate întoarce la unghiul θ R -θ max. Rotiți spre stânga în acest moment se va opri, deoarece cilindrul de alimentare va intra în muncă, iar ciclul va fi repetat mai întâi.

În mod obișnuit, activitatea amplificatorului, determinată de zona de diagrame indicatoare, este nesemnificativă în comparație cu munca de frecare în compușii de grămadă, de direcție și cauciuc, iar auto-oscilațiile nu sunt posibile. Atunci când zona de diagrame a indicatorului este mare, iar lucrarea sunt determinate, comparabile cu munca de frecare, oscilațiile nefericite sunt probabile. Un astfel de caz este investigat mai jos.

Pentru a găsi condițiile de stabilitate ale sistemului, avem limitări pentru aceasta:

1. Roțile controlate au un grad de libertate și pot fi rotite numai în jurul unei squash în decalajul din distribuitorul de amplificare.
2. Volanul este fixat rigid într-o poziție neutră.
3. Conexiunea dintre roți este absolut dificilă.
4. Masa bobinei și a pieselor care leagă cu roțile de comandă este neglijabilă.
5. Forțele de frecare din sistem sunt proporționale cu primele grade de viteze unghiulare.
6. Rigiditatea elementelor sistemului este constantă și nu depinde de valoarea deplasării sau deformărilor corespunzătoare.

Ipotezele admise rămase sunt negociate în timpul prezentării.

Mai jos sunt stabilitatea direcției cu motoare hidraulice montate pentru două opțiuni posibile: cu feedback lung și scurt.

Schema structurală și calculată a primei opțiuni este prezentată în fig. 34 și 35 de linii solide, al doilea bar. La prima variantă de realizare, feedbackul acționează asupra distribuitorului după ce cilindrul de alimentare a rotit roțile controlate. Cu un al doilea exemplu de realizare, carcasa dozatorului se mișcă, oprirea amplificatorului, simultan cu fluxul cilindrului de alimentare.

În primul rând, luați în considerare fiecare element al unei diagrame cu feedback lung.

Geantă de direcție (pe schema structurală nu este prezentată). Rotiți volanul pe un unghi mic A cauzează o forță t c într-o tragere longitudinală

T c \u003d C1 (αi r.m L C - x 1), (26)

unde C1 este rigiditatea arborelui de direcție și a puterii longitudinale de mai jos; L C - lungimea grăsimii; X 1 - Mutarea bobinei.

Distribuitor. Pentru a conduce controlul comutatorului, valoarea de intrare este t C, ieșirea este offsetul bobinei X1. Ecuația de antrenare, luând în considerare feedback-ul la unghiul de rotație a roților controlate θ și prin presiune în sistem P, are următoarea formă la T C\u003e T N:

(27)

unde k O.S - coeficientul de forță de feedback la colțul rotației roților controlate; C N - rigiditatea izvoarelor de centrare.

Distribuitor. Oscilațiile cauzate de amplificatorul mașinii în mișcare sunt asociate cu incluziunea alternativă a celui, apoi cu alte cavități ale cilindrului de putere. Ecuația distribuitorului în acest caz are forma

unde Q este cantitatea de fluid care intră în conductele cilindrului de putere; x 1 -θl s k O.s \u003d Δx - Schimbarea bobinei în carcasă.

Funcția F (Δx) este neliniară și depinde de proiectarea bobinei de distribuitor și de performanța pompei. În cazul general, cu o anumită caracteristică a pompei și a designului distribuitorului, cantitatea de lichid Q care intră în cilindrul de alimentare depinde atât de Δxul bobului, cât și de diferența de presiune Δp la intrarea la intrare distribuitor și ieșire de la acesta.

Distribuitorii de amplificator sunt proiectați astfel încât, pe de o parte, cu toleranțe tehnologice relativ mari pe dimensiuni liniare, au o presiune minimă în sistem cu o poziție neutră a bobinei și pe cealaltă, viteza minimă a bobinei de a aduce amplificatorul în acțiune. Ca rezultat, distribuitorul spoil-ului amplificatorului în funcție de caracteristic Q \u003d F (Δx, Δp) este aproape de supapă, adică valoarea Q nu depinde de presiunea Δp și este doar o funcție de deplasare a bobinei. Luând în considerare direcția cilindrului de putere, va arăta ca, așa cum se arată în fig. 36, a. Această caracteristică este caracteristică legăturilor releului de sisteme automate de control. Linearizarea acestor funcții a fost efectuată în conformitate cu metoda liniarizării armonice. Ca rezultat, primim pentru prima schemă (figura 36, \u200b\u200ba)

unde Δx 0 este schimbarea bobinei în carcasă la care începe creșterea ascuțită a presiunii; Q 0 - cantitatea de fluid care intră în linia de presiune la clemele de lucru suprapuse; A - Cursa maximă a bobinei în carcasă, determinată de amplitudinea oscilațiilor roților controlate.

Conducte. Presiunea din sistem este determinată de cantitatea introdusă în linia de presiune a lichidului și elasticitatea autostrăzii:

unde X2 este cursa pistonului cilindrului de putere, direcția pozitivă spre presiunea presiunii; C 2 - rigiditatea vrac a sistemului hidraulic; c r \u003d dp / dv g (v r \u003d volumul sistemului hidraulic al autostrăzii de presiune).

Cilindru de putere. La rândul său, cursa cilindrului de rezistență este determinată de unghiul de rotație a roților acționate și deformarea părții de comunicare a cilindrului de alimentare cu roți controlate și punctul suportului

(31)

unde L2 este umărul efortului cilindrului de putere în raport cu axele roților pivotului; C2 - Rigiditatea fixării cilindrului de alimentare, prezentată tijei cilindrului de alimentare.

Roți controlate. Ecuația de rotație a roților controlate față de pusher are cea de-a doua ordine și, în general, este neliniară. Având în vedere că oscilațiile roților controlate apar cu amplitudini relativ mici (până la 3-4 °), se poate presupune că momentele de stabilizare cauzate de elasticitatea cauciucului și a pantei împăratului sunt proporționale cu primul grad de grad de Unghiul de rotație a roților controlate și frecare în sistem depinde de primul grad al colțului vitezele de rotație ale roților. Ecuația într-o formă liniarizată arată astfel:

unde j este momentul inerției roților și pieselor controlate, relativ relativ relativ la axele unui rege. G este un coeficient care caracterizează pierderile de frecare într-o unitate a volanului, un sistem hidraulic și în anvelopele roților; N este un coeficient care caracterizează efectul unui moment de stabilizare care rezultă din anvelopele de înclinare și elasticitatea cauciucului de pneu.

Rigiditatea unității de direcție în ecuație nu este luată în considerare, deoarece se crede că oscilațiile sunt mici și apar în intervalul de unghiuri în care carcasa bobinei se deplasează la o distanță mai mică decât turnul complet sau egal la ea. Piesa de fl 2 P determină valoarea momentului creat de cilindrul de alimentare în raport cu pivota și produsul F RADI L E K O.С P este forța de reacție din partea feedback-ului cu valoarea momentului de stabilizare. Influența momentului creat de izvoarele centrale poate fi neglijată datorită micului său în comparație cu stabilizarea.

Astfel, în plus față de ipotezele de mai sus, următoarele restricții sunt suprapuse în sistem:

1. eforturile în împingătorul longitudinal sunt dependente liniar de rândul său a arborelui turnului, frecare în balama tracțiunii longitudinale și în unitatea spre bobină lipsește;
2. distribuitorul este o legătură cu o caracteristică releu, adică la o anumită deplasare Δx 0 a bobinei din carcasă, lichidul de la pompă nu intră în cilindrul de putere;
3. presiunea din conducta de presiune și cilindrul de putere este direct proporțională cu volumul excesiv al fluidului introdus în autostradă, adică rigiditatea în vrac a sistemului hidraulic C este constantă.

Circuitul de control al directorului considerat cu un amplificator hidraulic este descris de sistemul a șapte ecuații (26) - (32).

Studiul stabilității sistemului a fost efectuat utilizând un criteriu algebric Raus Gurvitsa..

Pentru aceasta, sunt produse mai multe transformări. Se constată ecuația caracteristică a sistemului și stabilitatea acesteia, care este determinată de următoarea inegalitate:

(33)

Din inegalitate (33) rezultă că la o oscilații \u003cΔx 0 nu sunt posibile, deoarece membrul negativ al inegalității este 0.

Amplitudinea mișcării bobinei în carcasă la o amplitudine permanentă dată a oscilațiilor roților controlate θ max este din următoarea relație:

(34)

Dacă, cu un unghi θ max, presiunea p \u003d P-max, apoi mișcarea A depinde de raportul dintre etanșeitatea arcurilor de centrare și de împingătorul longitudinal CN / C 1, zona plugerului reactiv F RE Re, Forța de compresie preliminară a izvoarelor centrale t N și coeficientul de sistem K. Cu cât este mai mare raportul C n / C 1 și zona elementelor de jet, cu atât este mai probabil că valoarea A va fi mai mică decât valoarea Δx 0, iar auto-oscilațiile sunt imposibile.

Cu toate acestea, această cale de eliminare a auto-oscilațiilor nu este întotdeauna posibilă, ca o creștere a rigidității izvoarelor de centrare și a dimensiunii elementelor de jet, creșterea forței pe volan, afectează controlul mașinii și Reducerea durității puterii longitudinale poate contribui la apariția vibrațiilor tip Shimmi.

În patru dintre cele cinci membri pozitivi ai inegalității (33), acesta include un factor în parametrul tijei, caracterizând frecare în direcție, anvelopele de cauciuc și amortizarea datorată fluxurilor fluide în amplificator. În mod tipic, constructorul este dificil de exprimat acest parametru. Ca fabrică într-un termen negativ, debitul fluidului q 0 și coeficientul de feedback K O.S. Cu o scădere a valorilor lor, tendința de auto-oscilație scade. Valoarea Q0 este aproape de performanța pompei. Deci, pentru a elimina auto-oscilarea cauzată de amplificator în timpul mișcării mașinii, este necesar:

1. Creșterea rigidității izvoarelor de centrare sau a unei creșteri în zona de pluguri de jet, dacă este posibil, prin condițiile de ușurință a direcției.
2. Reducerea performanței pompei fără a scădea viteza de rotație a roților controlate sub media minimă admisă.
3. Reducerea coeficientului de amplificare a feedback-ului K O.S., adică, reducând cursa corpului de bobină (sau bobina) cauzată de rotația roților controlate.

Dacă aceste metode nu pot fi eliminate prin auto-oscilații, atunci este necesar să se modifice aspectul layout sau să introduceți un amortizor special de oscilație (amortizor de frecare lichid sau uscat) în sistemul de direcție cu un amplificator. Luați în considerare o altă opțiune posibilă pentru a pune un amplificator cu mașina cu o înclinație mai mică la excitația auto-oscilațiilor. Acesta diferă de feedback-ul anterior mai scurt (vezi linia de bare din figura 34 și 35).

Ecuațiile de distribuție și conducerea la ea diferă de ecuațiile corespunzătoare ale schemei anterioare.

Ecuația de antrenare cu distribuitorul este vizualizată la T C\u003e T N:

(35)

2 ecuația distribuitorului

(36)

unde i este un raport de transfer cinematic între mișcarea bobinei distribuitorului și mișcarea corespunzătoare a cilindrului de tulpină.

Un studiu similar al noului sistem de ecuații duce la următoarea condiție pentru absența auto-oscilațiilor într-un sistem de feedback scurt.

(37)

Inegalitatea rezultată diferă de inegalitate (33) o valoare crescută a membrilor pozitivi. Ca urmare, toți termenii pozitivi sunt mai negativi cu valorile reale ale parametrilor incluși în ele, astfel încât sistemul cu un feedback scurt este aproape întotdeauna stabil. Fricțiunea în sistem caracterizată prin parametrul R poate fi redusă la zero, deoarece al patrulea membru pozitiv al inegalității nu conține acest parametru.

În fig. 37 Curbele dependenței valorilor de frecare necesare oscilațiilor deșeurilor din sistem (parametrul d) privind performanța pompei calculate prin formulele (33) și (37) sunt prezentate.

Zona de stabilitate pentru fiecare amplificatoare este între axa ordonată și curba corespunzătoare. La calcularea amplitudinii oscilațiilor bobinei în caz, a fost făcută minim posibil din starea de pornire a amplificatorului: ≥Δx 0 \u003d 0,05 cm.

Parametrii rămași incluși în ecuații (33) și (37) au avut următoarele valori (care corespunde aproximativ mașinii de marfă de direcție cu o capacitate de transport 8-12 T.): J \u003d 600 kg * cm * sec 2 / bucuros; N \u003d 40 000 kg * cm / fericit; Q \u003d 200 cm3 / s; F \u003d 40 cm2; L 2 \u003d 20 cm; L 3 \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 cm2.

Amplificatorul cu un feedback lung este o zonă de instabilitate constă în gama de valori reale ale parametrului G, amplificatorul cu un feedback scurt - în intervalul de valori ale parametrilor non-întâlnite.

Luați în considerare oscilațiile roților controlate care decurg din pornirea locului. Diagrama indicatorului cilindrului de alimentare în timpul unor astfel de oscilații este prezentată în fig. 33, dependența cantității de fluid care intră în cilindrul de putere pe mișcarea bobinei în carcasa dozatorului este vizualizată în fig. 36, b. În timpul unor astfel de oscilații, diferența Δx 0 din bobină este deja eliminată prin rotația volanului și la cea mai mică schimbare a bobinei determină fluxul de fluid în cilindrul de putere și creșterea presiunii în ea.

Liniarizarea funcției (a se vedea figura 36, \u200b\u200bc) dă ecuația

(38)

N în ecuația (32) va fi determinată în acest caz nu prin acțiunea momentului de stabilizare, ci brutalitatea anvelopelor la răsucire în contact. Acesta poate fi adoptat pentru ca sistemul considerat ca exemplu N \u003d 400 000 kg * cm / mulțumit.

Starea de stabilitate pentru un sistem de feedback lung poate fi obținută din ecuația (33) prin substituirea în ea în loc de expresie Expresii (2q 0 / πA).

Ca rezultat, ajungem

(39)

Membrii inegalității (39) conținând parametrul A într-o numărătoare scad cu o scădere a amplitudinii oscilațiilor și, începând cu unele valori suficient de mici ale A, ele pot fi neglijate. Apoi, starea de stabilitate este exprimată într-o formă mai simplă:

(40)

Cu rapoartele reale ale parametrilor, inegalitatea nu este observată și amplificatoarele compuse conform unei diagrame cu un feedback lung, aproape întotdeauna provoacă auto-oscilații ale roților controlate atunci când se transformă într-un loc cu o amplitudine specială.

Pentru a elimina aceste oscilații fără a schimba tipul de feedback (și, în consecință, aspectul amplificatorului) poate fi redus într-o oarecare măsură o modificare a formei caracteristicilor Q \u003d F (Δx), oferindu-i o înclinare (vezi Fig. 36, d) sau o creștere semnificativă a amortizării în sistem (parametrul d). Din punct de vedere tehnic, există scânteieri speciale pe marginile de lucru ale bobinelor pentru a schimba forma caracteristicilor. Calculul sistemului de stabilitate cu un astfel de distribuitor este mult mai complicat, deoarece ipoteza că cantitatea de lichid Q care intră în cilindrul de alimentare depinde numai de decalajul bobinei Δx, nu mai poate fi acceptat, deoarece segmentul de lucru Din sloturile de lucru sunt întinse, iar numărul de fluid de intrare Q pe această secțiune depinde, de asemenea, de scăderea presiunii din sistem la bobină și după aceasta. Metoda de creștere a amortizării este discutată mai jos.

Luați în considerare ce se întâmplă când se pornește la fața locului dacă se efectuează un feedback scurt. În ecuația (37) expresie [(4π) (q 0 / a)] √ ar trebui înlocuită cu o expresie (2 / π) * (Q 0 / A). Ca rezultat, primim inegalități

(41)

Excluzând, ca în cazul precedent, membrii care conțin suma și numărator, ajungem

(42)

În inegalitate (42), un termen negativ este de aproximativ o ordine de mărime mai mică decât în \u200b\u200bcea precedentă, și, prin urmare, în sistem cu un feedback scurt în combinațiile reale de parametrii de auto-oscilație nu apar.

Astfel, pentru a obține un sistem de direcție bine stabil cu un hidraulicator, feedback-ul trebuie să fie acoperit numai de legăturile aproape neindicatare ale sistemului (de obicei, un cilindru de putere și părți conexe asociate direct). În cele mai dificile cazuri, atunci când nu este posibil să se respecte cilindrul de alimentare și distribuitorul în imediata apropiere a uneia dintre celelalte pentru curățarea automată a oscilației în sistem, hidrotempefhers (amortizoare) sau cilindri hidraulici - transmiterea dispozitivelor lichid în cilindrul de putere sau înapoi numai sub acțiunea presiunii distribuitorului.

Calculul elementelor de direcție

Încărcăturile din elementele de direcție și de conducere sunt determinate pe baza următoarelor două cazuri de decontare.

Conform unui efort calculat dat pe volan;

La rezistență maximă la rotația roților controlate în loc.

Când mașina se mișcă de-a lungul drumurilor cu o suprafață neuniformă sau la frânarea cu coeficienți de ambreiaj diferiți sub roți controlate, un număr de piese de direcție percepe sarcini dinamice care limitează rezistența și fiabilitatea direcției. Impactul dinamic este luat în considerare prin introducerea coeficientului dinamismului la d \u003d 1,5 ... 3.0.

Estimarea efortului asupra volanului pentru autoturisme P PK \u003d 700 h. Pentru a determina efortul de pe volan până la rezistența maximă la rotația roților controlate de pe loc 166 de direcție, este necesar să se calculeze momentul rezistenței la rândul său în conformitate cu următoarea formulă empirică

M c \u003d (2R despre / 3) v O k / p ,

În cazul în care RO este coeficientul ambreiajului atunci când roata este rotită în poziție ((p o \u003d 0,9 ... 1.0), g K este sarcina de pe roata controlată, p W - presiunea aerului în magistrală.

Efortul pe volanul pentru pornirea la fața locului

P ш \u003d mc / (u a r pk npp y),

unde u A este un raport unghiular unghiular.

Dacă valoarea calculată a forței de pe volan este superioară forței de calcul condiționate mai sus, atunci amplificatorul de direcție este necesar cu mașina. Arbore de direcție. În majoritatea modelelor, ᴇᴦο sunt efectuate de goluri. Arborele de direcție este încărcat cu un moment

M rk \u003d p pk r pk .

Hollow Val Tolera

t \u003d m pk d /. (8.4)

Tensiune admisă [t] \u003d 100 MPa.

Se verifică, de asemenea, un unghi al răsucirii arborelui de direcție, care este permis în 5 ... 8 ° la un metru al lungimii arborelui.

Unelte de direcție. Pentru un mecanism care include un vierme globale și o rolă, tensiunea de contact în cuplare este determinată.

o \u003d px / (fn), (8.5)

P x este o forță axială percepută de un vierme; F este zona de contact a unui creastă de role cu un vierme (suma zonelor a două segmente, figura 8.4) și numărul de crestături.

Putere axială

Px \u003d mrk / (r wo tgp),

Material Zoh Zoh, 35x, 40x, SOKH; Material Roller-ciment Oțel 12HNZZ, 15HN.

Tensiune admisibilă [A] \u003d 7 ... 8MPA.

Pentru un mecanism de epocă în link-ul "piuliță cu șurub" definesc sarcina radială condiționată P 0 la o minge

P sh \u003d 5p x / (MZ COS - $ KON),

unde M este numărul de activități de lucru, Z - numărul de bile pe o singură rotație, 8 Con - un unghi de bile de contact cu caneluri (D Kon \u003d 45 o).

Tensiunea de contact determinând rezistența mingelor

unde E este modulul elastic, D M este diametrul mingii, D K - diametrul canelurii, la CR - coeficientul în funcție de

curcoane de contact a suprafețelor (kr \u003d 0,6 ... 0.8).

Tensiune admisibilă [A (W] \u003d 2500..3500 MPA pe baza diametrului cu bile. Conform GOST 3722-81, trebuie determinată sarcina distructivă care acționează pe o singură minge.

Calculul elementelor de direcție este conceptul și tipurile. Clasificarea și caracteristicile categoriei "Calculul elementelor de direcție" 2015, 2017-2018.

A. A. Yenaev.

Mașini.

Proiectare și calcul

controale de direcție

Manual de predare

Bratsk 2004.

Proiectarea și calcularea comenzilor de direcție reprezintă una dintre componentele proiectului curs asupra disciplinei "mașini".

În prima etapă a cursului, este necesar să se efectueze un calcul al tracțiunii și să exploreze proprietățile operaționale ale mașinii utilizând autoturismele ". General. Calculul de tracțiune "și apoi procedați, în conformitate cu sarcina, pentru a proiecta și calcula unitatea sau sistemul de șasiu auto.

La proiectarea și calcularea comenzilor de direcție, este necesar să alegeți literatura recomandată, citiți cu atenție acest beneficiu. Secvența de lucru la proiectarea și calculul comenzilor de direcție este după cum urmează:

1. Selectați o metodă de rotire a vehiculului, o schemă de direcție, tipul de mecanism de direcție, circuitul de aspect amplificator (dacă este necesar).

2. Efectuați un calcul cinematic, calculul puterii, calculul hidraulic al amplificatorului (dacă este prevăzută direcția amplificatorului în direcție).

3. Selectați dimensiunile pieselor și efectuați calculul rezistenței.

În acest manual didactic și metodologic, este descris în detaliu cum să îndeplinească toate aceste tipuri de muncă.

2. Scopul, cerințele și clasificarea

Direcție - Acesta este un set de dispozitive care servesc la rotirea roților acționate ale mașinii atunci când șoferul este expus la volan și constând în mecanism de direcție și unitate (fig.1).

Mecanismul de direcție face parte din volanul de la volan la turnul de direcție, iar volanul se aprinde pe piesele de la turnul de direcție la știftul rotativ.

Smochin. 1. Schema de direcție:

1 - volan; 2 - arbore de direcție; 3 - coloana de direcție; 4 - Cutie de viteze; 5 - Bump de direcție; 6 - tracțiune longitudinală de direcție; 7 - pinul pivotant; 8 - brațul pinului pivolului; 9 - pârghie laterală; 10 - Îmbrăcăminte transversală

Următoarele cerințe sunt prezentate controlului directorului:

1) asigurarea manevrabilității ridicate a autovehiculelor, în care sunt posibile rotiri abrupte și rapide pe zone comparative limitate;

2) Ușurința de control, validarea forței aplicată volanului.

Pentru autoturisme fără un amplificator când conduceți, această forță este de 50 ... 100 N, și cu un amplificator - 10 ... 20 N. Pentru camioane, forța pe volan este reglementată: 250 ... 500 H - pentru direcție fără amplificator; 120 H - pentru direcție cu un amplificator;

3) arderea roților controlate cu o expansiune laterală minimă și glisantă atunci când mașina este rotită;

4) acuratețea acțiunii de urmărire, în primul rând cinematică, în care orice volan dat va corespunde unei curbură de rotație pre-calculată definită;

Introducere

Disciplina "Elementele de bază ale calculării designului și agregatelor mașinilor" este o continuare a disciplinei "Designul autoturismelor și tractoarelor", iar scopul lucrărilor de curs este de a consolida cunoștințele obținute de student atunci când studiază aceste discipline.

Lucrarea de curs este efectuată de un student independent folosind manuale, tutoriale, cărți de referință, oaspeți, custodie și alte materiale (monografii, reviste științifice și rapoarte, internet).

Funcționarea cursului include calcularea sistemelor de control al mașinilor: direcție (cifră ciudată pentru elevul elevului) sau frâna (chiar cifra elevilor). Prototipul mașinii și datele sursă sunt selectate de ultimele două cifre ale cifrei elevului. Coeficientul ambreiajului roților cu scump \u003d 0,9.

Direcția grafică ar trebui să fie: 1) schema de rotație a mașinii cu raza și unghiurile roților controlate, 2) circuitul trapezului de direcție cu formulele calculate ale parametrilor săi, 3) circuitul trapezului de direcție pentru a determina Dependența de unghiurile de rotație a roților exterioare și interne controlate grafic, 4) grafice ale dependențelor unghiurilor de rotație a roților controlate externe și interne, 5) schema de direcție generală, 6) schema de calcul al tensiunii în Bumpul de direcție.

Partea grafică a sistemului de frânare trebuie să conțină: 1) o schemă de mecanism de frânare cu formulele de frânare calculate, 2) caracteristicile statice ale mecanismului de frânare, 3) schema generală a sistemului de frânare, 4) un circuit de macara de frână sau frâna principală cilindru cu un amplificator hidraulic.

Datele inițiale către calculul de tracțiune, dinamic și economic al mașinii.

Calculul direcției mașinii

Parametrii tehnici de bază

Raza minimă de rotație (de către roata exterioară).

unde este baza mașinii;

Hmax este unghiul maxim de rotație a roții controlate în aer liber.

Cu o valoare dată a razei minime și a bazei mașinii, se determină unghiul maxim de rotație a roții exterioare.

În conformitate cu schema de rotație a mașinii (care trebuie compilate) determină unghiul maxim de rotație a roții interioare

unde m este distanța dintre axele pushorii.

Parametrii trapezului geometric.

Pentru a determina parametrii geometrici ai trapezului de direcție, se utilizează metode grafice (este necesar să se facă o schemă la scară).

Lungimea împingerii transversale și a părții trapezului este determinată pe baza următoarelor considerente.

Intersecția axelor continue ale pârghiilor laterale ale trapezului se află la o distanță de 0,7L de pe puntea față, dacă trapezul este din spate și la o distanță l, dacă trapezul este față (determinat de prototip).

Raportul optim al lungimii M a manetei laterale a trapezului la lungimea N a trapului transversal M \u003d (0,12 ... 0,16) n.

Valorile numerice M și N pot fi găsite din similitudinea triunghiurilor

unde este rezistența de la pivotul la punctul de intersecție al continuării axelor pârghiilor laterale ale trapezului de direcție.

Conform datelor obținute, se efectuează construcția grafică a trapezului de direcție. Apoi, prin construirea la un interval unghiular egal, poziția osiei interioare este găsirea grafic pozițiile corespunzătoare a roții exterioare și construirea unui grafic al dependenței numită cea reală. În plus, prin ecuația (2.5.2), este construită o dependență teoretică. Dacă diferența maximă dintre valorile teoretice și cele reale nu depășește 1,50 la unghiul maxim de rotație a roții interioare, se crede că trapezul este ales corect.

Raportul angrenajului angular al direcției este raportul dintre unghiul elementar de rotație a volanului la semiumumul unghiurilor elementare de rotație a roții exterioare și interioare. Este variabilă și depinde de rapoartele de transmisie ale mecanismului de direcție URM și de unitatea de direcție U RP

Numărul de transfer al mecanismului de direcție este raportul dintre unghiul elementar de rotație a volanului la unghiul elementar de rotație a arborelui turnului. Valoarea maximă trebuie să corespundă poziției neutre a volanului pentru autoturismele și poziția extremă a volanului pentru camioane fără amplificatoare de direcție.

Numărul de transfer al unității de direcție este atitudinea umărului pârghiilor de antrenare. Deoarece poziția pârghiilor în procesul de rotație a volanului se schimbă, numărul de transfer al servomotorului este variabil: UPP \u003d 0,85 ... 2.0.

Numărul de transmisie a energiei de direcție

unde se aplică celui pe volan;

Momentul rezistenței la rotirea roților controlate.

La proiectarea de mașini, forța minimă (60h) și maximă (120H) sunt limitate.

Conform GOST 21398-75, forța de pe site de pe suprafața betonului nu trebuie să depășească 400 H mașini pentru camioanele 700 N.

Momentul rezistenței la rotația roților controlate este calculat în conformitate cu formula empirică:

unde aderența liberă la rotirea roții în poziție (\u003d 0,9 ... 1.0);

Aerul de presiune RS în anvelopă, MPA.

Parametrii volanului.

Unghiul maxim de rotație al volanului în fiecare parte este în interior 540 ... 10800 (1.5 ... 3 TURN).

Diametrul volanului este normalizat: pentru capacitatea de încărcare scăzută a pasagerilor și a încărcăturii, este de 380 ... 425 mm și pentru camioanele 440 ... 550 mm.

Efortul pe volanul pentru pornirea la fața locului

Pp.k \u003d MS / (), (1.8)

unde rpk-dreadiu volan;

Eficiența mecanismului de direcție.

Eficiența mecanismului de direcție. Eficiența directă - Furnizați eforturi de la volanul la COSKA

pM \u003d 1 - (MTP1 / MRK) (1.9)

În cazul în care MTP1 este frecarea mecanismului de direcție, care este arătat pe volan.

Eficiența inversă caracterizează transferul efortului de la bombă la volan:

pM \u003d 1 - (MTP2 / MV) (1.10)

unde MTP2 este momentul frecării mecanismului de direcție acordat arborelui agitației;

MV.S -Moment pe arborele agitației, care a fost suspendat din roțile controlate.

Eficiența atât direcționată, cât și a inversului depinde de proiectarea mecanismului de direcție și de a avea următoarele valori:

pm \u003d 0,6 ... 0,95; PM \u003d 0,55 ... 0.85

Mecanisme de control al mașinilor - Acestea sunt mecanisme concepute pentru a oferi mișcarea mașinii în direcția cea bună și încetinirea sau oprirea acestuia, dacă este necesar. Mecanismele de control includ sistemul de direcție și frânare auto.

Direcție mașină - aceasta esteo combinație de mecanisme care servește, pentru rotirea roților controlate, asigurătrafic de mașini.În direcția specificată. Transferarea puterii volanului la roțile controlate asigură o unitate a volanului. Pentru a facilita controlul mașinii, amplificatoarele de servodirecție , volanul mașinii Lampa de direcție și confortabilă.

1 - împingere transversală; 2 - Pârghie inferioară; 3 - Pinul pivol; 4 - Pârghie superioară; 5 - tracțiune longitudinală; 6 - servodirecție; 7 - Direcție; 8 - Arbore de direcție; 9 - Volanul de direcție.

Principiul funcționării direcției

Fiecare roată controlată este instalată pe un pumn pivol, conectat la puntea față cu o sută, care este fixată fixă \u200b\u200bpe puntea față. Când rotiți driverul volanului, forța este transmisă prin împingere și pârghii pe pumnii pivotanți, care se transformă într-un anumit unghi (stabilește șoferul), schimbând direcția mișcării vehiculului.

Mecanisme de control, dispozitiv

Direcția este formată din următoarele mecanisme:

1. Mecanism de conducere - Încetinirea transmisiei, transformarea rotației arborelui volanului în rotația arborelui arborelui. Acest mecanism mărește forța aplicată volanului Șoferul face mai ușor pentru munca sa.
2. Acționarea volanului -sistemul de împingere și pârghie în combinație cu mecanismul de direcție transformă mașina.
3. un amplificator al volanului (nu pe toate mașinile) -se utilizează pentru a reduce efortul necesar pentru rotirea volanului.

1 - volan; 2 - locuințe lagăre de arbore; 3 - Rulmenți; 4 - arbore de volan; 5 - Arborele cardanice al direcției; 6 - trapezul de direcție pentru pofta; 7 - Sfat; 8 - mașină de spălat; 9 - balamale cu degetul; 10 - Cruci de arborele cardanice; 11 - dopul de alunecare; 12 - vârful cilindrului; 13 - inel de etanșare; 14 - piuliță; 15 - cilindru; 16-cursa cu stocul; 17 - inel de etanșare; 18 - Suport inel; 19 - manșetă; 20 - inel de presare; 21 - piuliță; 22 - Cuplaj de protecție; 23 - Trapezul de direcție a poftei; 24 - Maslenka; 25 - vârful tijei; 26 - Blocarea inelului; 27 - Plug; 28 - primăvară; 29 - Springuri de coaching; 30 - inel de etanșare; 31 - Liner superior; 32 - mingea cu degetul; 33 - Liner inferior; 34 - Căptușeală; 35 - Cuplaj de protecție; 36 - Pârghie cu pumn rotativ; 37 - Turnarea locuințelor pumnale.

Dispozitiv de direcție:

1 - corpul bobinei; 2 - inel de etanșare; 3 - inel de piston; 4 - manșetă; 5 - mecanism de direcție; 6 - sector; 7 - fișa orificiului de umplere; 8 - vierme; 9 - capacul lateral al carterului; 10 - acoperire; 11 - Conector de conectare; 12 - Manșonul este distanțier; 13 - purtătoare de ac; 14 - servodirecție; 15 - pofta pentru direcție directă; 16 - Arborele mecanismului de direcție; 17 - bobină; 18 - primăvară; 19 - Plunger; 20 - Coperta carcasei bobinei.

Rezervor de ulei. 1 - Corpul rezervorului; 2 - filtru; 3 - carcasă de filtrare; 4 - bypass supape; 5 - Acoperire; 6 - Sapun; 7 - Conectorul gâtului de umplere; 8 - inel; 9 - Furtun de aspirație.

Pompa unui mecanism de amplificare. 1 - capacul pompei; 2 - stator; 3 - rotor; 4 - corp; 5 - purtătoare de ac; 6 - Spacer; 7 - scripeți; 8 - role; 9 - colector; 10 - disc de distribuție.

Diagramă schematică. 1 - Conducte de presiune templului; 2 - Mecanismul directorului; 3 - pompa unui mecanism de amplificare; 4 - furtun de evacuare; 5 - rezervor de ulei; 6 - furtun de aspirație; 7 - furtun de injecție; 8 - mecanism de armare; 9 - furtunuri.

Mașina de direcție Kamaz.

1 este carcasa supapei de control a agentului hidraulic; 2 - radiator; 3 - Arbore cardanic; 4 - coloana de direcție; 5 - conducte de presiune scăzută; 6 - conducte de înaltă presiune; Sistem hidraulic cu 7 rezervoare; Întrerupător hidraulic cu 8 pompă; 9 - Cupa; 10 - împingere longitudinală; 11 - Mecanism de direcție cu un agent hidraulic; 12 - Cutie de viteze cu colț.

Mecanism de direcție auto Kamaz:

1 - Plunger cu jet; 2 - carcasă supapă de control; 3 - roată de plumb; 4 - roată de transmisie slave; 5, 22 și 29 de inele stop; 6 - manșon; 7 și 31 - Colas încăpățânat K ", 8 - inel de etanșare; 9 și 15 - bandaje; 10 - supapa de by-pass; 11 și 28 - acoperă; 12 - Carter; 13 - piston de rake; 14 - Plug; 16 și 20 - nuci; 17 - jgheab; 18 - mingea; 19 - sector; 21 - Șaibă de blocare; 23 - corp; 24 - rulment încăpățânat; 25 - Plunger; 26 - bobină; 27 - șurub de reglare; 30 de mașini de spălare; Sectorul arborelui cu 32-comutați.

Zilul de direcție pentru mașină;

1 - Pompa de alimentare hidraulică; 2 - rezervor de pompare; 3 - furtun de presiune scăzută; 4 - Furtun de înaltă presiune; 5 coloană; 6 - semnalul semnalului de contact; 7 - comutator pointer de rotație; 8 balama cardanică; 9 - Arbore cardanic; 10 - mecanism de direcție; 11 - Cupa.

Mașină de direcție MAZ-5335:

1 - tracțiune de direcție longitudinală; 2- servodirecție; 3 - Cupa; 4 - mecanism de direcție; 5- balamale de conducere cardanică; 6 - Arbore de direcție; 7 - volan; 8 - direcție transversală; 9 - tracțiune de direcție transversală a pârghiei stânga; 10 - Pârghie pivotantă.