punte.docx

8/10/2019 punte.docx

1/33

Partea II Proiectarea puntii si a suspensiei dinspate

Capitolul 1. Studiul soluiilor constructive posibile pentru puntea dinspate i alegerea justificat a soluiei pentru puntea care se proiecteaz.

1.1 Rolul, condiiile impuse i clasificarea punilor din spate

Puntea din spate are rolul de a prelua i transmite cadrului sau caroseriei forele i

momentele ce apar din interciunea roilor fa cu calea de rulare. a deplasarea automobilului,denivelarile drumului produc oscilatii ale rotilor care se transmit puntilor. Suspensia realizeazalegatura elastica cu amortizare intre puntile automobilului si cadru sau caroserie, avand ca roluriprincipale micsorarea sarcinilor dinamice si amortizarea vibratiilor rezultate in urma interactiuniidintre roti si calea de rulare. !iteza de deplasare a automobilului pe un drum dat este limitata inprimul rand de calitatile suspensiei si in al doilea rand de puterea motorului.

Suspensia determina in principal confortabilitatea automobilului, adica proprietateaacestuia de a circula timp indelungat cu viteze permise de caracteristicile dinamice, fara capasagerii sa aiba senzatii neplacute sau sa oboseasca repede si fara ca automobilul si marfa

transportata sa fie deteriorate. "n plus, imprimand caracterul dorit oscilatiilor, suspensia impreunacu mecanismele puntilor influenteaza stabilitatea, maniabilitatea si manevrabilitateaautomobilului #elemente care impreuna definesc tinuta de drum a automobilului$.

%up tipul mecanismului de g&idare determinat de caracterul suspensiei roilor punteadin spate poate fi' rigid( cu oscilaie dependent a roilor sau articulat cu oscilaie independenta roilor.

Puntea din spate trebuie'

(s asigure o cinematic corect a roilor )n timpul oscilaiei caroserie*

(s asigure o bun stabilitate roilor*

(s asigure o uzur c+t mai mic a pneurilor*

(s aib o greutate proprie mic pentru a reduce greutatea prii nesuspendate aautomobilului*


2/33

(s fie suficient de rezistent i sigur )n eploatare*

( sa aiba dimensiuni de gabarit cat mai reduse in scopul unei garzi lasol cat mai mari*

( sa aiba functionare silentioasa*( intretinerea sa fie cat mai simpla*

( sa prezinte o durata de functionare mare*

Clasificarea punilor se face dup urmtoarele criterii'

-. %up tipul mecanismului de g&idare al roilor, punile pot fi rigide semirigide saufracionate #articulate$.

Punile rigide, sau puni cu oscilaie dependent a roilor, sau puni cu suspensiedependent sunt punile la care lagrele roilor sunt legate )ntre ele printr(un element rigid#grind$. n consecin, la trecerea peste un obstacol a unei roi, cealalt roat se )nclin simultani egal, provoc+nd )nclinarea i deplasarea transversal a caroseriei. n plus, datorit elasticitiiarcului lamelar al suspensiei #majoritatea punilor rigide sunt combinate cu arcuri lamelare careasigur i g&idarea punii$, se produce )naintarea unei roi )n raport cu cealalt i decisc&imbarea direciei de mers, aa cum se vede din figura 1./. Se poate obtine )ns, o marire acapacitii de trecere a automobilului prin cresterea grzii la sol,prin micorarea razeitransversale de trecere i prin posibilitatea mare de rotire a punii fa de caroserie far a recurge

la soluii constructive complicate i costisitoare. 0n alt avantaj al puntii rigide este numrulredus de articulaii care )i confer sigurana )n eploatare i fiabilitate ridicate.

Punile rigide se folosesc la majoritatea autocamioanetor, la autobuze, la autoutilitare i launele autoturisme de teren.

ig 1./."nfluena punii rigide asupra g&idajului i pozitieiautomobilului

Punile rigide se deosebesc constructiv prin soluiaadoptat pentru preluarea forelor i a momentelor dereacie.Sc&emele cinematice ale celor mai folosite mecanisme)n acest scop sunt prezentate in figura 1.2.


3/33

a. b.

c.

ig 1.2.Sc&emele cinematice pentru mecanismele de g&idare ale punilor rigide' a$cu arcurilamelare* b$cu dou mecanisme patrulater dispuse longitudinal i bar Pan&ard* c$grind tras cuarticulaie dispus )n planul median al automobilului.

Punile semirigide permit deplasri relative de mica amplitudine ale roilor prindeformarea la torsiune a grinzii de legatur dintre roti #grind cu epura controlat$. -ceast

soluie se folosete numai pentru puntea din spate nemotoare #cel mai adesea$ saumotoare.Sc&emele cinematice cele mai uzuale ale acestor puni sunt prezentate )n figura 1.3.

a. b. c.

ig 1.3. Sc&emele punilor semirigide' a$grinda tras coaial cu aele roilor* b$grind tras )nform de 456* c$grind tras coaial cu aele articulaiilor

Punile fracionate #articulate$, sau punile cu oscilaie independent a roilor, sau punilecu suspensie independent sunt punile la care, deplasarea unei roti la trecerea peste un obstacolnu impune i deplasarea celeilalte roti #rotile se pot deplasa independent$ deoarece lipsete


4/33

legtura rigid dintre roata din st+nga i din dreapta. Sunt diverse sisteme de legare a roilor cuasiul sau cu caroseria autoportant, cele mai rsp+ndite fiind reprezentate )n figura1.7.0ncriteriu de apreciere al punilor fracionate este variaia ecartamentului 89.

ig 1.7.Sc&eme mai rsp+ndite de puni fracionate' a$brae transversale alturate* b$braetransversale )n prelungire* c$mecanism patrulater transversal #brae transversale suprapuse$*d$mecanism :cP&erson* e$brate longitudinale trase sau impinse* f$mecanism patrulaterlongitudinal.

Punile articulate au faa de punile rigide urmtoarele avantaje'

( )mbuntesc confortul deoarece reduc masa nesuspendat*

( )mbuntesc inuta de drum deoarece deplasrile roilor nu se influenteaz reciproc*

( micoreaz oscilaiile de ruliu ale caroseriei i mresc stabilitatea automobilului*

( permit dispunerea )ntre roi a unor elemente ale asiului #motor, cadru etc.$, deci coborareacentrului de mas i creterea stabilitii*

(permit realizarea soluiilor compacte de organizare general 4totul )n fa6 i 4totul )n spate6.

9emple de punti spate ale modelelor similare'


5/33

ig. 1.3. Punte spate :cP&erson


6/33

Particularitati constructive' bratul inferior are forma de trung&i cu latrurile nesimetrice#alungite spre spate$ realizat din piese ambutisate din tabla asamblate prin sudare electrica sirezistiva, articulatiile fiind demontabile. ;rinda suport se prezinta sub forma unui cadru pe careeste articulat bratul inferior prin doua articulatii cilindrice spre partea centrala a puntii, iar la

partea corespunzatoare fuzetei prin doua articulatii sferice. :ecanismul de actionare a directieicu pinion(cremaliera este dispus in spatele si dedesubtul aei rotilor si este montat pe grindasuport care are o constructie compacta.


7/33

1.2. Prezentarea solutiei constructive pentru

componentele puntii din spate

%upa modul de fabricare,pentru autoturisme, avem doua solutii viabile' punte eecutata

din tabla de otel prin ambutisare si punte eecutata prin turnare sub presiune din aliaj pe baza dealuminiu. !om folosi prima varianta.


8/33


9/33


10/33

Capitolul /. Studiul solutiilor constructive posibile pentru suspensia dinspate si alegerea justificata a solutiei pentru suspensia care seproiecteaza

/.1 Rolul si constructia suspensiilor.

Suspensia automobilului realizeaza legatura elastica cu amortizare intre puntileautomobilului si cadru sau caroserie, micsorand sarcinile dinamice si amortizand vibratiilerezultate in urma actiunii componentelor verticale ale fortelor de interactiune dintre roti si drum.

Suspensia automobilului are rolul de a asigura confortabilitatea pasagerilor si de aproteja incarcatura si organele componente impotriva socurilor, trepidatiilor si oscilatiilordaunatoare, cauzate de neregularitalile drumului.

Suspensia automobilului trebuie sa ineplineasca urmatoarele conditii principale'

caracteristica elastica care sa asigure un grad de confort satisfacator, constructie simpla si rezistenta, amortizarea vibratilor caroseriei si rotilor, greutatea minima, sa transimita fortele si momentele reactive de la roti la caroserie.

Prin imprimarea caracterului dorit al oscilatiilor, suspensia, alaturi de mecansimul deg&idare al puntii, influenteaza maniabilitatea, manevrabilitatea si stabilitatea automobilului,

elemente care impreuna definesc tinuta de drum a automobilului.Putem spune ca suspensia are urmatoarele functii principale'

poarta masa suspendata a automobilului* asigura un contact permanent dintre pneuri si calea de rulare* izoleaza masa suspendata de perturbatiile generate de interactiunea pneurilor cu calea de

rulare.

9lementele principale care compun suspensia sunt' elementele elastice #arcurile$* amortizoarele* tampoanele limitatoare* barele stabilizatoare.


11/33

=oate aceste elemente se monteaza intre puntea rigida sau mecanismul de g&idare al rotii sisasiu sau caroserie, asa cum se vede din figura de mai jos.

ig./.1:ontarea elementelor componente ale suspensiei' 1(roata cu pneu*

/(mecanismul de g&idare al rotii* 2(componentele suspensiei* 3(caroseria.

/./ 9lementele elastice #arcurile$

-rcurile elicoidale sunt foarte raspandite datorita avantajelor lor'

durabilitate mare* masa proprie redusa* nu necesita intretinere*

eecutie mai simpla. ele lucreaza la compresiune si au frecari interne foarte mici. arcurile elicoidale nu preiau forte longitudinale si transversale.

=ipurile constructive de arcuri elicoidale de compresiune sunt prezentate in tabelul /.1.

orta activa care actioneaza asupra arcului se determina in functie de incarcarea puntii side constructia ei.

-rcurile sunt organe de masini care prin forma specifica si prin limita de elasticitate)nalta a materialului permit'

a$ o deformatie mare sub actiunea sarcinii eterioare, care determina)nmagazinarea unei mari cantitati de energie potentiala de deformatie#elastica$*

b$ revenirea totala sau partiala la forma initiala sub actiunea fortelor elastice, la)ncetarea actiunii sarcinii eterioare.


12/33


13/33

%ezavantaje'

te&nologie de eecutie mai complicata fata de arcurile elicoidale* dispunere pe automobil mai incomoda si legaturi mai complicate cu puntea* necesita lungimi mari de lucru pentru a realiza un confort cat mai bun* in cazul ruperii barei unice functiile suspensiei sunt anulate brusc si total. >ici el nu preia fortele longitudinale si transversale de reactie.

Solutii constructive de bare de torsiune cu diferite forme ale sectiunii transversale sidiferite forme ale capetelor de fiare sunt prezentate in figura /./.

ig /./.orme constructive de bare de torsiune' a(cu sectiune cilindrica si capete canelate* b(cusectiune cilindrica si capete &eagonale* c(cu sectiune din lamele suprapuse si capete patrate* d(cu sectiune din mai multe bare circulare si capete poligonale* e(bara de torsiune compusa #o baracu sectiune cilindrica si alta cu sectiune tubulara$ si capete canelate

/.3 -mortizoarele suspensiei:ontate in paralel cu elementele elastice principale ale suspensiei, amortizoarele

indeplinesc urmatoarele roluri'

disipeaza rapid energia oscilatiilor verticale ale masei suspendate #caroseriei, sasiului

etc.$ rezultate in urma deformatiei suspensiei*


14/33

diminuarea rapida a oscilatiilor maselor nesuspendate #roti, punti etc.$ pentru asigurarea

continua a contactului rotilor cu calea de rulare. a automobile, cele mai utilizate amortizoare sunt amortizoarele &idraulice telescopice cu

dublu efect #realizeaza amortizarea atat la comprimare, cat si la destindere$. 9le se impartin trei categorii'

amortizoare pur &idraulice* amortizoare cu gaz de inalta presiune* amortizoare cu gaz de joasa presiune.

=oate amortizoarele &idraulice telescopice au acelasi principiu de lucru' la deplasarearelativa a masei suspendate fata de masa nesuspendata, lic&idul vascos din corpul amortizoruluieste obligat sa treaca prin orificii cu sectiune mica, calibrata, iar datorita frecarii energiaoscilatiilor se transforma in energie termica.

%in cele prezentate rezult c, punile i suspensiile automobilului dei )ndeplinesc

funciuni cu totul diferite, datorit cerinelor numeroase i eigente pentru asigurarea stabilitiii a confortului )n condiiile maselor i a dimensiunilor de gabarit reduse, sunt tratate i realizateconstructiv )n cadrul unor ansambluri unice, ale cror funciuni sunt )n esen urmatoarele'

transmiterea greutii automobilului la roi* transmiterea forelor i momentelor de reaciune de la roi la cadru sau caroserie* limitarea solicitrilor dinamice transmise de la roi la cadru sau caroserie* realizarea unui confort c+t mai ridicat pentru caltori i mrfurile transportate* asigurarea contactului continuu i constant )ntre roi i cale* g&idarea precis a micrii roilor )n raport cu asiul sau caroseria, )n timpul dezbaterii

suspensiei* asigurarea stabilitii pe traiectorie* asigurarea ec&ilibrului automobilului )n diverse condiii de deplasare.

Puntea spate din aluminiu ofer o dinamic impresionant de condus i un confortecelent pentru pasageri. -ceasta c+ntrete cu aproimativ 2?@ mai puin dec+t punileobinuite de oel.


15/33

ig /.3 Sc&ema puntii ce va fi proiectata #:cP&erson$' 1(arc elicoidal cilindric, /(cilindruamortizor, 2(suport pentru sprijinul amortizorului cu portfuzeta, 3(bieleta antirului, 7(brattriungiular cu brate neegale dispus longitudinal,

Construcia real a punii spate :cP&erson este foarte diferit de la un automobil la altul.%iferenele constructive sunt localizate )n urmtoarele zone'

forma i construcia bratului inferior i a articulaiilor sale cu grind suport i cu fuzet* prinderile dintre fuzeta i amortizor* forma i construcia lagrului elastic superior oscilant* construcia i dispunerea rulmentului aial* dispunerea barei stabilizatoare, integrarea ei )n construcia punii i legturile cu masa

suspendat i cu masa nesuspendat* valoarea deportului transversal #negativ sau pozitiv$.


16/33

Capitolul.2. Calculul i proiectarea punii #dac puntea este i motoarefar mecanismele de putere adic transmisia principal, diferenialul iarborii planetari$.

=ratarea unei punti ca un ansamblu separat care va fi apoi integrat in automobil estesortita esecului, deoarece puntea este supusa unor constrangeri care trebuie sa fie luate inconsiderare de la inceputul proiectului. -ceste constrangeri sunt'

constrangeri impuse de vecinatatile puntii #organizarea zonala a automobilului$* constrangeri impuse de legaturile functionale dintre punte si ale ansambluri ale

automobilului.

A parte dintre elementele puntii sunt mobile #masa nesuspendata fata de masa

suspendata$, deci trebuie prevazut un spatiu pentru asigurarea acestei mobilitati. "n vecinatateapuntii sunt amplasate ansambluri ce constitue surse de caldura #elemente ale esapamentului$, iarpuntea trebuie sa permita dispunerea lor si sa fie izolata termic corespunzator.

Pe punte sunt montate conducte &idraulice #ale sistemului de franare$, cabluri electrice#legaturile cu traductorii -


17/33

HfsHfdBf E*

%in prima parte a proiectului tim c greutatea ; 1ce revine punii spate este 1I?? da>,astfel )nc+t greutatea care revine unei roi de la puntea spate. ;f1 ;f/ G?? da>

0nde J1F

?

, b1??? mm, &g 1??? mm.


18/33

L1fs

Pentru autove&iculul proiectat se obin urmtoarele valori'

B1sIG da>

L1sIGM?,G73,3 da>

Regimul trecerii peste obstacole

n acest regie se consider ca reaciunile normale cresc de aproimativ / ori fa devalorile lor statice, adic'

B1fsB1fd;11I?? da>

Capitolul 3. Calculul si proiectarea suspensiei

9lementele principale care compun suspensia sunt'

- elementele elastice #arcurile$*- amortizoarele*- tampoanele limitatoare*- barele stabilizatoare.

3.1 9lemente elastice

a deplasarea automobilului, denivelarile drumului produc oscilatii ale rotilor care setransmit puntilor. Suspensia realizeaza legatura elastica cu amortizare intre puntile automobilului#masa nesuspendata$ si cadru sau caroserie #masa suspendata$, avand ca roluri principalemicsorarea sarcinilor dinamice si amortizarea vibratiilor rezultate in urma interactiunii dintre rotisi calea de rulare. !iteza de deplasare a automobilului pe un drum dat este limitata in primul randde calitatile suspensiei si in al doilea rand de puterea motorului.

Suspensia determina in principal confortabilitatea automobilului, adica proprietateaacestuia de a circula timp indelungat cu viteze permise de caracteristicile dinamice, fara capasagerii sa aiba senzatii neplacute sau sa oboseasca repede si fara ca automobilul si marfatransportata sa fie deteriorate. "n plus, imprimand caracterul dorit oscilatiilor, suspensia impreunacu mecanismele puntilor influenteaza stabilitatea, maniabilitatea si manevrabilitateaautomobilului #elemente care impreuna definesc tinuta de drum a automobilului$.


19/33

Conditiile principale impuse suspensiei sunt'

N amplitudinea masei suspendate cat mai redusa O se realizeaza reducerea masei nesuspendate avantajele puntilor fractionate fata de puntile rigide*

N pulsatia oscilatiilor proprii ale sistemului cat mai mica O se realizeaza prin reducerea rigiditatiielementului elastic se adopta oscilatii verticale acceptabile au perioada cuprinsa intre 1 s si?,7 s, corespunzatoare mersului pe jos cu viteza de 2,7 ... F mDs*

N rigiditatea suspensiei puntii din fata sa fie mai mica decat cea a puntii din spate pentru areduce oscilatiile de tangaj*

N pastrarea nesc&imbata a caracteristicilor suspensiei cand masa suspendata se modifica O serealizeaza prin modificarea rigiditatii arcurilor cu cresterea sarcinilor interesul pentrususpensiile progresive*

N asigurarea unei amortizari suficiente #dupa o perioada amplitudinile sa se micsoreze de 2 ... Gori$ sarcinile dinamice transmise masei suspendate sa nu fie prea mari, iar rotile sa pestrezepermanent contactul cu calea.

Putem spune ca suspensia are urmatoarele functii principale'

Q poarta masa suspendata a automobilului*

QQ asigura un contact permanent dintre pneuri si calea de rulare*

QQQ izoleaza masa suspendata de perturbatiile generate de interactiunea pneurilor cu calea de

rulare.

9lemente de calcul al arcurilor elicoidale

ora activ ce acioneaz asupra arcului elicoidal al suspensiei se determin din figuraurmtoare, realaia de calcul fiind'

unde'

B este reaciunea normal ce acioneaz asupra roii*

greste greutatea roii i a mecanismului de g&idare montat sub arc #se recomand g r?,1B$*


20/33

%in constucia punii fa se cunosc' l11IG mm, l//3? mm.

Cu aceste valori rezult'

1?/ da>*

Rigiditatea arcului elicoidal este dat de relaia'

n care'

n este numrul de spire active al arcului* n I*

% este diametrul mediu al arcului* % /?3 mm*

d este diametrul spirei arcului* d /? mm*

; modulul de elasticitate transversal* ; GM1?3da>Dcm/

Cu aceste valori rigiditatea arcului va fi '

2,22

%ac se noteaz cu f sgeata arcului corespunztoare unei deplasri z a roii se poate scrierelaia '

*

Ttiind c )ntre rigiditatea a arcului elicoidal i mrimea deplasrii verticale z, se poate scrierelaia'

Relaii de calcul pentru arcurile elicoidale'

"ndicele arcului i se calculeaz cu relaia'

i %Dd* Se recomand i

Sgeata arcului se calculeaz cu relaia'


21/33

2?,G mm

9fortul unitar la rsucire al spirei de arc se calculeaz cu relaia tiind valoarea

coeficientului de corecie U1,13'

Vt >Dmm/ aF?? >Dmm/

3./ -legerea amortizoarelor

:ontate in paralel cu elementele elastice principale ale suspensiei, amortizoareleindeplinesc urmatoarele roluri'

disipeaza rapid energia oscilatiilor verticale ale masei suspendate #caroseriei, sasiuluietc.$ rezultate in urma deformatiei suspensiei*

diminuarea rapida a oscilatiilor maselor nesuspendate #roti, punti etc.$ pentru asigurarea

continua a contactului rotilor cu calea de rulare.

9fectul unui amortizor este evidentiat in figura 3.1.

ig 3.1.9fectul amortizorului

"n urma deplasarii peste o denivelare, arcurile si amortizoarele sunt comprimate, iar soculprodus asupra automobilului este preluat de arcuri, care impiedica ca masa suspendata :/sa vina


22/33

in contact cu masa nesuspendata :1. :asele :1si :/vor oscila in mod independent, in domeniide frecventa diferite #curbele cu linie albastra$. Sub influenta amortizorului, oscilatiile sunt rapidamortizate #curbele cu linie rosie$.

a automobile, cele mai utilizate amortizoare sunt amortizoarele &idraulice telescopice cu

dublu efect #realizeaza amortizarea atat la comprimare, cat si la destindere$. 9le se impart in treicategorii'

amortizoare pur &idraulice* amortizoare cu gaz de inalta presiune* amortizoare cu gaz de joasa presiune.

=oate amortizoarele &idraulice telescopice au acelasi principiu de lucru' la deplasarearelativa a masei suspendate fata de masa nesuspendata, lic&idul vascos din corpul amortizoruluieste obligat sa treaca prin orificii cu sectiune mica, calibrata, iar datorita frecarii energia

oscilatiilor se transforma in energie termica.Caracteristica de amortizare reprezinta dependenta dintre forta de rezistenta a

amortizorului asi viteza de deplasare a pistonului vp#viteza relativa pe verticala a rotii fata decaroserie$ in cilindrul amortizorului. 9a este definita de relatia'

i

pa vcF =

unde' c este coeficientul de rezistenta al amortizorului*

i este eponentul vitezei #?WiW/$.!aloarea eponentului i depinde de dimensiunile orificiilor calibrate, constructia

supapelor si vascozitatea lic&idului. "n functie de eponentul i caracteristica de amortizare,prezentata ca alura in figura 3./, poate fi'

- liniara daca i1 #dreapta 1$*- progresiva daca i1 #curba /$*- regresiva daca iW1 #curba 2$.

Puterea disipata este suprafata de sub caracteristica.


23/33

ig. 3./.=ipuri de caracteristici de amortizare

Caracteristica progresiva prezinta avantajul ca fortele de rezistenta sunt mici la vitezereduse ale rotii in raport cu caroseria #deplasarea automobilului cu viteza redusa, drumul areneregularitati lungi cu contururi line$ si cresc rapid odata cu cresterea vitezei oscilatiilor.

Caracteristica regresiva are avantajul ca valoarea fortelor rezistente la viteze mari aleoscilatiilor este mai redusa, deci fortele care se transmit caroseriei sunt mai mici.

Caracteristica optima este cea parabolica #i/$.

Pentru a reduce valoarea fortelor care se transmit caroseriei prin amortizor in cazulcaracteristicii progresive, acesta este prevazut cu supape de descarcare, care se desc&id candviteza relativa a oscilatiilor devine prea mare, sectiunile de trecere pentru lic&id se maresc, iarforta de amortizare creste mai lent. Supapele de descarcare sunt necesare si un cazul functionarii

amortizorului la temperaturi scazute, cand vascozitatea lic&idului creste sau in cazul socurilorbruste. !iteza pistonului la care supapele de descarcare se desc&id se numeste viteza critica, vcr,cu valori cuprinse in intervalul ?,17...?,7? mDs.

Coeficientul de rezistenta al amortizorului are valori diferite pentru cursa de comprimaresi pentru cursa de destindere, iar caracteristica de amortizare este asimetrica. a amortizoareleactuale intre coeficientii de rezistenta pe cele doua curse eista relatia'

( ) cd cc = 7..../

%iferenta dintre coeficientii cdsi ccdepinde de neregularitatile drumului. Cu cat suprafatadrumului prezinta mai multe neregularitati, cu atat diferenta dintre cei doi coeficienti trebuie safie mai mare, deoarece la trecerea rotii peste o denivelare proeminenta viteza masei nesuspendatecreste , iar prin amortizor se transmite o forta mare care ocoleste elementul elastic al suspensiei.-ceasta forta poate fi redusa prin micsorarea coeficientului cc. Cand roata trece pesteadancituri, iar automobilul se deplaseaza cu viteze mari, roata poate pierde contactul cu drumul


24/33

deoarece componenta orizontala a vitezei este mult mai mare fata de componenta verticala, inconsecinta cdnu trebuie sa fie prea mare.

Se recomanda ca la deplasarea pe drumuri cu suprafete denivelate, diferenta dintre cdsi ccsa fie mare, iar la deplasarea pe drumuri cu denivelari lungi si line diferenta sa fie mica.

Coeficientul mediu de rezistenta al amortizorului este'

/

dc ccc +

=

Caracteristica de amortizare progresiva, asimetrica pentru un amortizor cu supape dedescarcare, este prezentata in figura 3.2.

ig. 3.2.Caracteristica de amortizare progresiva, asimetrica pentru un amortizor cu supape dedescarcare

Caracteristica forta(deplasare sau diagrama de lucru a amortizorului reprezintadependenta dintre forta de amortizare asi deplasarea #cursa$ pistonului s la comprimare si ladestindere. 9a este reprezentata in figura 3.3.

ig. 3.3.Caracteristica forta(deplasare a amortizorului


25/33

9nergia disipata de amortizorul &idraulic intr(un ciclu comprimare(destindere este egalacu aria suprafetei delimitata de caracteristica forta(deplasare.

9lemente de calcul pentru amortizoareCalculul amortizorului implica urmatoarele etape'

1?%eterminarea caracteristicii de amortizare la roata automobilului

Pentru determinarea caracteristicii de amortizare trebuie sa se stabileasca domeniulnecesar de amortizare pentru caroserie si pentru roti. -cesta se determina cu relatia caracteristiciiliniare de amortizare'

pa vcF =

Coeficientul de rezistenta al amortizorului se determina in functie de gradul de amortizare%. "n cazul domeniului necesar de amortizare pentru caroserie, coeficientul c se determina curelatia'

// mkDc s=

unde' Us este rigiditatea suspensiei* m/este masa suspendata pentru automobilul gol si pentruautomobilul complect incarcat* %?,/7.

Rezulta astfel dreptele 1 si / care delimiteaza domeniul necesar de amortizare -1pentrucaroserie din figura 3.7.

%omeniul necesar de amortizare pentru roata -/este cuprins intre dreptele 2 si 3 #fig.3.7$,corespunzatoare gradului de amortizare %X?,/7 si %X?,27* coeficientul de amortizare sedetermina cu relatia'

( ) 1

Y/ mkkDc ps +=

unde' Upeste rigiditatea pneurilor* m1este masa nesuspendata.


26/33

ig. 3.7.%omeniile necesare de amortizare pentru caroserie -1si pentru roti -/

%omeniile necesare de amortizare fiind distantate intre ele, va trebui sa se adopte ocaracteristica de amortizare care sa constitue un compromis. 9a trebuie sa cuprinda domeniulnecesar de amortizare pentru caroserie pana la vp?,7 mDs #corespunde unor amplitudini de3?....7? mm ale oscilatiilor si unor frecvente proprii Z??,F....1,F 5z$ si domeniul necesar deamortizare pentru roti pana la vp?,F mDs #corespunde unor amplitudini de 1?..../? mm aleoscilatiilor si unor frecvente proprii de Z?....12 5z$. -ceste conditii sunt satisfacute de curba 7care reprezinta o caracteristica patratica de amortizare, complectata de curba I ce corespundeutilizarii supapelor de descarcare. -ceste curbe se pot trasa cu relatia'

/

1 pa vcF =

unde' c11,7cDvcr* vcr?,/....?,3 mDs.

Coeficientii de rezistenta pentru cursa de destindere si de comprimare sunt dati in tabelele3.1 si 3./.


27/33

=abelul 3.1. !alori medii pentru coeficientul de rezistenta al amortizorului cu supapeleinc&ise [>.sDm\

=abelul 3./. !alori medii pentru coeficientul de rezistenta al amortizorului cu supapeledesc&ise [>.sDm\

/? %eterminarea caracteristicii efective de amortizare #apartine amortizorului$

%eterminarea caracteristicii efective de amortizare tine cont de dispunerea amortizoruluipe punte si depinde de constructia puntii si de legaturile dintre punte #roti$ cu masa suspendata#caroserie sau cadru$. "n figura 3.I sunt prezentate doua sc&eme de montaj ale amortizorului,pentru o punte rigida cu suspensie dependenta si pentru o punte fractionata cu mecanismpatrulater transversal cu suspensie independenta. -mortizorul se monteaza imclinat fata de

verticala cu ung&iul ].

"n cazul puntii fractionate cu suspensie independenta, daca se noteaza cu ilDl1raportul detransmitere pentru dispunerea amortizorului se obtin urmatoarele relatii de transformare'


28/33

ig.3.I.%ispunerea amortizorului' a(punte rigida cu suspensie dependenta* b(punte fractionata cumecanism patrulater transversal si suspensie independenta

cos

iFF Ra =

*i

vv Rpcos

=

*/

/

cos

icc R =

%aca amortizorul este dispus vertical ]?.

2?ortele din tija amortizorului

%eterminarea fortelor din tija amortizorului este necesara in cazul puntii :cP&erson. Sedetermina forta transversala pe tija folosind modelul de calcul al puntii :cP&erson.

3?Prinderea amortizorului

Calculul prinderii amortizorului depinde de solutia constructiva adoptata pentru prindereaamortizorului pe punte si pe caroserie. Cele mai uzuale solutii de prindere a amortizorului suntprezentate in figura 3.F.

Fa Fa

FRFR


29/33

Prinderile amortizorului sunt articulatii elastice aiale oscilante sau cilindrice cu elementedin cauciuc avand rol de transmitere a fortei de amortizare la elementele puntii si la caroserie side filtrare a vibratiilor, indeosebi vibratiile spre caroserie. 9le sunt livrate impreuna cuamortizorul #sunt eecutate de fabricantul de amortizoare$ si sunt alese de catre inginerulautomobilist in functie de constructia amortizorului, de tipul puntii, de deplasarile ung&iulare

posibile ale amortizorului fata de elementele de care se prinde.

"n functie de solutia de prindere adoptata pentru amortizor se proiecteaza suportii de pepunte si de pe caroserie.

ig. 3.F.Solutii constructive pentru prinderea amortizorului

7?Cursele pistonului amortizorului la destinderea si la comprimarea arcului se determinain functie de pozitia de montaj a amortizorului si de cinematica puntii.

-mortizoarele sunt proiectate si construite de firme specializate. "n consecinta

amortizorul se alege din gama de produse ale diferitilor fabricanti in functie de parametriideterminati mai sus.

3.2


30/33

- durabilitate ridicata*- valoare cea mai redusa pentru masa nesuspendata*- realizeaza o distributie avantajoasa pe cadru a sarcinilor*- frecarea interna lipseste complect*- prezinta posibilitati de reglare a puntii.

%ezavantaje'

- te&nologie de eecutie mai complicata fata de arcurile elicoidale*- dispunere pe automobil mai incomoda si legaturi mai complicate cu puntea*- necesita lungimi mari de lucru pentru a realiza un confort cat mai bun*- in cazul ruperii barei unice functiile suspensiei sunt anulate brusc si total.

Parametrii dimensionali principali ai unei bare de torsiune cu sectiune cilindrica suntprezentati in figura 3.G.

ig. 3.G.Parametrii dimensionali principali oentru bara de torsiune cilindrica cu capete canelate

Parametrul dimensional principal este diametrul portiunii de lucru d t, iar in functie deacesta se recomanda' diametrul capetelor #1,/...1,2$dt* lungimea portiunii canelate #?,...1,2$dt.

ungimea functionala a barei de torsiune l se determina din conditia obtinerii sagetiistatice impuse, cu relatia'

tst

stt

M

Gdl

=

2/

/

unde' Esteste ung&iul de rasucire corespunzatoe sagetii statice* :t steste momentul de torsiune lasageata statica* ; este modulul de elasticitate transversal.

Relatiile de calcul pentru barele de torsiune sunt date in tabelul 3.2.


31/33

=abelul 3.2.Relatiile de calcul pentru barele de torsiune


32/33

unde' & este distanta de la centrul de greutate al masei suspendate la aa de ruliu* L este fortalaterala* ;aeste greutatea automobilului* ^ este ung&iul de ruliu in radiani* UglXeste rigiditateaung&iulara globala a suspensiei fata si spate, fara stabilizator.

a autoturisme se monteaza bare stabilizatoare la ambele punti si se recomanda ca

raportul dintre rigiditatile ung&iulare ale suspensiei din fata si din spate sa fie cuprinse intre 1,/si 1,I.

ig. 3..:odelul de calcul pentru bara stabilizatoare


33/33

ig. 3.1?.:iscarea de ruliu in viraj datorita fortei centrifuge

punte.docx

Documents

Transcript of punte.docx