Roolielementide arvutamine

Rooli- ja rooliseadme elementide koormused määratakse kahe järgmise konstruktsioonijuhtumi põhjal˸

Vastavalt etteantud arvutatud jõule roolile;

Vastavalt juhitavate rataste maksimaalsele pöörlemiskindlusele.

Sõites autoga ebatasastel teedel või pidurdades juhitavate rataste all erineva haardeteguriga, tajuvad mitmed rooliosad dünaamilisi koormusi, mis piiravad rooli tugevust ja töökindlust. Dünaamilist mõju võetakse arvesse, võttes kasutusele dünaamilise koefitsiendi d = 1,5...3,0.

Disain roolijõud sõiduautodele P PK = 700 N. Roolile mõjuva jõu määramiseks, lähtudes juhitavate rataste maksimaalsest pöörlemistakistusest paigas 166 Roolimine, on vaja arvutada pöördetakistusmoment järgmise empiirilise valemi abil

M c = (2р о/3)V O ък/рш ,

kus p o on haardetegur ratta paigal pööramisel ((p o = 0,9...1,0), G k on juhitava ratta koormus, p w on õhurõhk rehvis.

Rooli jõud paigale pööramiseks

R w = Mc /(u a R PK nPp y),

kus u a on nurkülekandearv.

Kui roolirattale mõjuva jõu arvutuslik väärtus ületab ülaltoodud tingimusliku arvutusliku jõu, siis vajab sõiduk roolivõimendi paigaldamist. Roolivõll. Enamikus kujundustes on ᴇᴦο tehtud õõnsaks. Roolivõll on koormatud pöördemomendiga

M RK = P PK R PK .

Õõnesvõlli väändepinge

t = M PK D/. (8.4)

Lubatud pinge [t] = 100 MPa.

Samuti kontrollitakse roolivõlli pöördenurka, mis on lubatud 5...8° piires võlli pikkuse meetri kohta.

Rooliseade. Mehhanismi puhul, mis sisaldab globoidset ussi ja rullikut, määratakse kontaktpinge võrgus

o = Px / (Fn) , (8,5)

P x - ussi poolt tajutav teljesuunaline jõud; F on ühe rullharja kokkupuutepind ussiga (kahe segmendi pindalade summa, joonis 8.4) ja rullharjade arv.

Aksiaalne jõud

Px = Mrk /(r wo tgP),

Ussi materjal: tsüaneeritud teras ZOKH, 35KH, 40KH, ZOKHN; rulli materjal: karastatud teras 12ХНЗА, 15ХН.

Lubatud pinge [a] = 7...8MPa.

Keeratava kuulmutri lülis oleva kruviraami mehhanismi jaoks määratakse tingimuslik radiaalkoormus P 0 kuuli kohta

P w = 5P x /(mz COs -$con) ,

kus m on tööpöörete arv, z on kuulide arv ühel pöördel, 8 con on kuulide kokkupuutenurk soontega (d con = 45 o).

Kontaktstress, mis määrab palli tugevuse

kus E on elastsusmoodul, d m on kuuli läbimõõt, d k on soone läbimõõt, k kr on koefitsient, mis sõltub

kontaktpindade kumerus (kkr = 0,6...0,8).

Lubatav pinge [a (Zh] = 2500..3500 MPa kuuli läbimõõdu alusel.GOST 3722-81 järgi tuleb määrata ühele kuulile mõjuv purunemiskoormus.

Roolielementide arvutamine - kontseptsioon ja tüübid. Kategooria "Roolielementide arvutamine" klassifikatsioon ja omadused 2015, 2017-2018.

A. A. Enaev

Autod.

Projekteerimine ja arvutamine

rooliseadmed

Õppe- ja metoodiline käsiraamat

Bratsk 2004

2. EESMÄRK, NÕUDED JA KLASSIFIKATSIOON… 3. SÕIDUKITE PÖÖRAMISE MEETODI VALIMINE……… 4. ROOLISKEEMI VALIK……………. 5. ROOLMEHHANISMID……………………………….. 5.1. Eesmärk, nõuded, klassifikatsioon……………… 5.2. Roolimehhanismi hinnangulised parameetrid………….. 5.3. Roolimehhanismi tüübi valimine………………………. 5.4. Roolimehhanismide valmistamisel kasutatavad materjalid………………………………………………………………………… 6. ROOLIAJAD…………………………………………………………. 6.1. Eesmärk, nõuded, klassifikatsioon……………… 6.2. Rooliajami hinnangulised parameetrid…………….. 6.3. Rooliajami tüübi valimine…………………………. 6.4. Roolimehhanismide valmistamisel kasutatavad materjalid…………………………………………………………… 7. ROOLIVORM……………….. 7.1. Eesmärk, nõuded, klassifikatsioon……………… 7.2. Hinnangulised roolivõimendi parameetrid…………………………………………………………………. 7.3. Võimendi paigutuse valimine………………… 7.4. Võimendi pumbad………………………………………………………… 7.5. Pumbavõimendite valmistamisel kasutatavad materjalid………………………………………………………………………… 8. ROOLI ARVUTAMINE……………………………… 8.1. Rooliajami kinemaatiline arvutus……………. 8.2. Roolisuhe……………. 9. ROOLI VÕIMSUSE ARVUTUS………… 9.1. Rooli jõud ………………………………… 9.2. Võimendi silindri poolt välja töötatud jõud………….. 9.3. Ratastele avaldatav jõud pidurdamisel…………………… 9.4. Põik- ja pikivarrastele mõjuvad jõud …………… 10. VÕIMENDI HÜDRAULILINE ARVUTUS…………… 11. ROOLI JUHTIMISE TUGUSE ARVUTUS.. 11.1. Roolimehhanismide arvutamine………………………………… 11.2. Rooliajamite arvutused………………………………

Rooliseadmete projekteerimine ja arvutamine on distsipliini "Autod" kursuseprojekti üks komponente.

Kursuse kavandamise esimeses etapis on vaja läbi viia veojõuarvutus ja uurida auto tööomadusi, kasutades juhendit “Autod. Üldsätted. Veojõuarvutus" ja seejärel jätkake vastavalt ülesandele üksuse või sõiduki šassiisüsteemi projekteerimise ja arvutamisega.

Rooliseadmete kavandamisel ja arvutamisel tuleb valida soovitatud kirjandus ja see juhend hoolikalt läbi lugeda. Rooliseadmete projekteerimise ja arvutamise töö jada on järgmine:

1. Valige auto pööramise viis, rooliskeem, roolimehhanismi tüüp ja võimendi paigutus (vajadusel).

2. Teha kinemaatilised arvutused, jõuarvutused, võimendi hüdraulilised arvutused (kui roolisüsteem on varustatud võimendiga).

3. Valige detailide mõõdud ja tehke tugevusarvutus.

Selles koolitusjuhendis kirjeldatakse üksikasjalikult, kuidas kõiki seda tüüpi töid teha.

2. EESMÄRK, NÕUDED JA KLASSIFIKATSIOON

Juhtimine on seadmete komplekt, mis on ette nähtud auto juhitavate rataste pööramiseks, kui juht mõjub roolile, ning koosneb roolimehhanismist ja ajamist (joonis 1).

Rooliseade on roolimehhanismi osa roolist roolini ja roolimehhanism sisaldab osi rooliõlast juhtteljeni.

Riis. 1. Juhtimisskeem:

1 – rool; 2 – roolivõll; 3 – roolisammas; 4 – käigukast; 5 – rooli bipod; 6 – pikisuunaline roolilatt; 7 – pöördtelg; 8 – juhtsilla hoob; 9 – külghoob; 10 – põikitõukejõud

Roolile kehtivad järgmised nõuded:

1) sõidukite suure manööverdusvõime tagamine, mis teeb suhteliselt piiratud aladel võimalikud järsud ja kiired pöörded;

2) juhitavuse lihtsus, mida hinnatakse roolile rakendatava jõu suuruse järgi.

Sõiduautodel, millel puudub sõidu ajal jõuabi, on see jõud 50...100 N ja jõuvõimendiga - 10...20 N. Veoautodel on roolile mõjuv jõud reguleeritud: 250...500 N - ilma toiteabita juhtimiseks; 120 N – roolivõimendile;

3) juhitavate rataste veeremine minimaalse külglibisemise ja libisemisega auto pööramisel;

4) jälgimistoimingu täpsus, eelkõige kinemaatiline, mille puhul rooliratta mis tahes asend vastab täpselt määratletud eelnevalt arvutatud pöörlemiskõverusele;

Nagu eespool märgitud, on roolivõimendi algeline automaatjuhtimissüsteem, millel on tihe tagasiside. Parameetrite ebasoodsa kombinatsiooni korral võib seda tüüpi süsteem osutuda ebastabiilseks. Sel juhul väljendub süsteemi ebastabiilsus veorataste isevõnkumises. Selliseid kõikumisi täheldati mõnel kodumaiste autode katseproovil.

Dünaamilise arvutuse ülesanne on leida tingimused, mille korral isevõnkumised ei saaks tekkida, kui kõik arvutamiseks vajalikud parameetrid on teada, või tuvastada, milliseid parameetreid tuleks muuta, et katsevalimis isevõnkumisi peatada, kui need täheldatakse.

Vaatleme kõigepealt juhitavate rataste vibratsiooniprotsessi füüsilist olemust. Pöördume uuesti joonisel fig. 1. Võimendi saab sisse lülitada nii juht roolile jõudu avaldades kui ka veetavad rattad teelt tulevate põrutuste tõttu.

Nagu katsed näitavad, võib selline vibratsioon tekkida auto sirgjoonelisel liikumisel suurel kiirusel, väikesel kiirusel liikumisel pööramisel ja ka rataste paika keeramisel.

Vaatleme esimest juhtumit. Rooliratta pööramisel teelt saadud põrutuste tõttu või muul põhjusel hakkab jaoturi korpus pooli suhtes liikuma ja niipea, kui vahe Δ 1 on kõrvaldatud, hakkab vedelik voolama õõnsusse A jõusilinder. Rool ja rooli bipood loetakse paigalseisvaks. Rõhk süvendis A suureneb ja takistab edasist pööramist. Hüdraulikasüsteemi kummivoolikute elastsuse ja mehaaniliste ühenduste elastsuse tõttu nõuab õõnsuse A vedelikuga täitmine (töörõhu tekitamiseks) teatud aja, mille jooksul on juhitavatel ratastel aega teatud nurga all pöörata. Surve mõjul õõnsuses A hakkavad rattad pöörlema ​​teises suunas, kuni pool jõuab neutraalasendisse. Seejärel rõhk väheneb. Inertsjõud, aga ka jääkrõhk õõnsuses A, pööravad juhitavad rattad neutraalasendist paremale ja tsükkel kordub paremast õõnsusest.

Seda protsessi on kujutatud joonisel fig. 33, a ja b.

Nurk θ 0 vastab juhitavate rataste pöörlemisele, mille juures rooliajamile ülekantav jõud saavutab pooli liigutamiseks vajaliku väärtuse.

Joonisel fig. Joonisel 33c on näidatud sõltuvus p = f(θ), mis on konstrueeritud joonisel fig. 33,a ja b. Kuna varda käiku võib pidada pöördenurga lineaarseks funktsiooniks (nurga θ max väiksuse tõttu), võib graafikut (joon. 33, c) käsitleda võimsussilindri indikaatordiagrammina. võimendi. Näidiku diagrammi pindala määrab töö, mille võimendi kulutab juhitavate rataste pööramiseks.

Tuleb märkida, et kirjeldatud protsessi saab jälgida ainult siis, kui rool jääb roolirataste võnkumisel paigale. Kui rooli keerata, ei lülitu toide sisse. Näiteks võimenditel, mille jaotusajam on roolivõlli ülemise osa nurknihkest alumise osa suhtes, on tavaliselt see omadus ja need ei põhjusta isevõnkumisi.

Kui juhitavad rattad on paigas või kui auto liigub väikese kiirusega, erinevad võimendi tekitatud võnked oma olemuselt vaadeldavast Rõhk selliste võnkumiste ajal suureneb ainult ühes õõnsuses. Selle juhtumi indikaatorite diagramm on näidatud joonisel fig. 33, g.

Selliseid kõikumisi saab seletada järgmiselt. Kui hetkel, mis vastab rataste pöörlemisele läbi teatud nurga θ r, hoitakse rooli tagasi, siis juhitavad rattad (inertsjõudude ja jõusilindri jääkrõhu mõjul) jätkavad liikumist ja pöörlemist. läbi nurga θ r + θ max. Rõhk jõusilindris langeb 0-ni, kuna pool on asendis, mis vastab rataste pöörlemisele nurga θ r kaudu. Pärast seda hakkab rehvi elastsusjõud juhtratast vastupidises suunas pöörama. Kui ratas pöördub uuesti läbi nurga θ r, lülitub võimendi sisse. Rõhk süsteemis ei hakka tõusma kohe, vaid mõne aja pärast, mille jooksul juhitav ratas saab pöörata nurga θ r -θ max. Pööre vasakule peatub sel hetkel, kuna jõusilinder hakkab tööle ja tsükkel kordub algusest peale.

Tavaliselt on indikaatordiagrammide pindalaga määratud võimendi töö tühine, võrreldes tihvtide, roolivarda liigendite ja kummi hõõrdumise tööga ning isevõnkumine pole võimalik. Kui indikaatordiagrammide alad on suured ja nende poolt määratud töö on võrreldav hõõrdetööga, on võimalikud summutamata võnkumised. Sellist juhtumit käsitletakse allpool.

Süsteemi stabiilsuse tingimuste leidmiseks kehtestame sellele piirangud:

1. Juhitavatel ratastel on üks vabadusaste ja need saavad pöörlema ​​ainult tihvtide ümber jõujaoturi vaba ruumi piires.
2. Rool on kindlalt neutraalasendis fikseeritud.
3. Rataste vaheline ühendus on absoluutselt jäik.
4. Pooli ja seda juhtratastega ühendavate osade mass on tühine.
5. Süsteemis olevad hõõrdejõud on võrdelised nurkkiiruste esimeste astmetega.
6. Süsteemi elementide jäikus on konstantne ega sõltu vastavate nihete või deformatsioonide suurusest.

Ülejäänud analüüsi käigus tehtud eeldused täpsustatakse esitluse käigus.

Allpool uurime kahe võimaliku variandina paigaldatud hüdrauliliste võimenditega rooliseadmete stabiilsust: pika tagasisidega ja lühikesega.

Esimese variandi konstruktsiooni- ja konstruktsiooniskeemid on näidatud joonisel fig. 34 ja 35 on pidevad jooned, teine ​​on katkendlik. Esimeses variandis mõjub tagasiside turustajale pärast seda, kui jõusilinder on juhitavad rattad pööranud. Teises variandis liigub jaoturi korpus, lülitades võimendi välja, samaaegselt jõusilindri vardaga.

Kõigepealt vaatame pika tagasisidega ahela iga elementi.

Rooliseade(pole näidatud plokkskeemil). Rooli pööramine teatud väikese nurga all a põhjustab pikisuunalises tõukejõus jõu T c

T c = c 1 (αi r.m l c - x 1), (26)

kus c 1 on roolivõlli jäikus ja pikisuunaline tõukejõud, mis on taandatud pikisuunaliseks tõukejõuks; l c - kahejalgse pikkus; x 1 - pooli liikumine.

Turustaja ajam. Jaoturi juhtajami puhul on sisendsuurus jõud T c, väljundsuurus on pooli nihe x 1. Võttes arvesse tagasisidet juhitavate rataste pöördenurga θ ja rõhu kohta süsteemis p, on ajami võrrandil T c >T n järgmine kuju:

(27)

kus K о.с on juhitavate rataste pöördenurga tagasisidejõu koefitsient; c n - tsentreerivate vedrude jäikus.

Turustaja. Liikuva auto võimendi tekitatud võnkumised on seotud jõusilindri ühe või teise õõnsuse vahelduva aktiveerumisega. Turustaja võrrandil on sel juhul vorm

kus Q on jõusilindri torujuhtmetesse siseneva vedeliku kogus; x 1 -θl з K о.с = Δx - pooli nihkumine korpuses.

Funktsioon f(Δx) on mittelineaarne ja sõltub jaotuspooli konstruktsioonist ja pumba jõudlusest. Üldjuhul, arvestades pumba omadusi ja jaoturi konstruktsiooni, sõltub jõusilindrisse siseneva vedeliku Q kogus nii korpuses oleva pooli käigust Δx kui ka rõhkude erinevusest Δp sisse- ja väljalaskeava juures. turustaja poolt.

Võimendijaoturid on konstrueeritud nii, et ühelt poolt on neil suhteliselt suurte tehnoloogiliste tolerantside korral lineaarsete mõõtmete puhul süsteemis minimaalne rõhk, kui pool on neutraalasendis, ja teisest küljest minimaalne pooli nihe. võimendi juhtimiseks. Selle tulemusena on võimendi pooli klapp karakteristiku Q = f(Δx, Δp) järgi klapi omale lähedal, st Q väärtus ei sõltu rõhust Δp ja on ainult pooli funktsioon. nihe. Võttes arvesse jõusilindri töösuunda, näeb see välja selline, nagu on näidatud joonisel fig. 36, a. See omadus on iseloomulik automaatjuhtimissüsteemide releelülidele. Nende funktsioonide lineariseerimine viidi läbi harmoonilise lineariseerimise meetodil. Selle tulemusena saame esimese skeemi jaoks (joonis 36, a)

kus Δx 0 on pooli nihe korpuses, mille juures algab rõhu järsk tõus; Q 0 - rõhutorusse siseneva vedeliku kogus, kui tööpilud on blokeeritud; a on korpuses oleva pooli maksimaalne käik, mis on määratud veorataste vibratsiooni amplituudiga.

Torujuhtmed. Rõhk süsteemis määratakse survetorusse siseneva vedeliku koguse ja liini elastsuse järgi:

kus x 2 on jõusilindri kolvikäik, positiivne suund rõhu mõjule; c 2 - hüdrosüsteemi mahuline jäikus; c g = dp / dV g (V g = hüdrosüsteemi survetoru maht).

Jõusilinder. Jõusilindri varda käigu määrab omakorda juhitavate rataste pöördenurk ning jõusilindrit juhitavate rataste ja tugipunktiga ühendavate osade deformatsioon

(31)

kus l 2 on jõusilindri jõu rakendamise õlg rattapoltide telgede suhtes; c 2 - jõusilindri kinnituse jäikus, vähendatud jõusilindri varda käiguni.

Juhitavad rattad. Juhtrataste pöörlemise võrrand pöördtappide suhtes on teist järku ja üldiselt on see mittelineaarne. Arvestades, et juhitavate rataste vibratsioonid tekivad suhteliselt väikese amplituudiga (kuni 3-4°), võib eeldada, et kummi elastsusest ja pöördenurkade kaldest tingitud stabiliseerimismomendid on võrdelised esimese astmega. juhitavate rataste pöördenurk ja hõõrdumine süsteemis sõltub ratta nurkpöörde kiiruse esimesest astmest. Lineariseeritud võrrand näeb välja selline:

kus J on juhitavate rataste ja nendega jäigalt ühendatud osade inertsimoment tihvtide telgede suhtes; G - rooliseadme, hüdrosüsteemi ja rattarehvide hõõrdekadusid iseloomustav koefitsient; N on koefitsient, mis iseloomustab tihvtide kaldest ja rehvi kummi elastsusest tuleneva stabiliseerimismomendi mõju.

Rooliajami jäikust võrrandis arvesse ei võeta, kuna eeldatakse, et vibratsioonid on väikesed ja esinevad nurkade vahemikus, mille all pooli korpus liigub vahemaa, mis on väiksem või võrdne täiskäiguga. Korrutis Fl 2 p määrab jõusilindri tekitatud momendi suuruse kuningtihvti suhtes ja korrutis f re l e K o.s p on reaktsioonijõud tagasisidest stabiliseerimismomendi suurusele. Tsentreerivate vedrude tekitatud momendi mõju võib selle väiksuse tõttu stabiliseerivaga võrreldes tähelepanuta jätta.

Seega on lisaks ülaltoodud eeldustele süsteemile kehtestatud järgmised piirangud:

1. pingutused pikisuunalises tõukejõus sõltuvad lineaarselt bipodi võlli pöörlemisest, pikisuunalistes tõukeühendustes ja pooli ajamis puudub hõõrdumine;
2. jaotur on relee karakteristikuga lüli, st kuni korpuses oleva pooli teatud nihkeni Δx 0 ei sisene pumbast vedelik jõusilindrisse;
3. rõhk survetorustikus ja jõusilindris on otseselt võrdeline torusse siseneva vedeliku liigse mahuga, st hüdrosüsteemi mahuline jäikus c g on konstantne.

Vaadeldavat hüdraulilise roolivõimendi skeemi kirjeldatakse seitsme võrrandi süsteemiga (26) - (32).

Süsteemi stabiilsuse uurimine viidi läbi algebralise kriteeriumi abil Rousa-Hurwitz.

Selle saavutamiseks on tehtud mitmeid ümberkujundamisi. Leitakse süsteemi iseloomulik võrrand ja selle stabiilsuse tingimus, mis määratakse järgmise võrratusega:

(33)

Ebavõrdsusest (33) järeldub, et kui a≤Δx 0 on võnkumine võimatu, kuna ebavõrdsuse negatiivne liige on 0.

Pooli liikumise amplituud korpuses vetavate rataste konstantse võnkeamplituudiga θ max leitakse järgmisest seosest:

(34)

Kui nurga θ max juures on rõhk p = p max, siis nihe a sõltub tsentreerivate vedrude jäikuse ja pikisuunalise tõukejõu c n / c 1 suhtest, reaktsioonikolbide pindalast f r e., eelsurvejõust. tsentreerimisvedrud T n ja tagasisidekoefitsient K os. Mida suurem on suhe c n / c 1 ja reaktiivsete elementide pindala, seda tõenäolisem on, et a väärtus on väiksem kui väärtus Δx 0 ja isevõnkumine on võimatu.

Selline isevõnkumiste kõrvaldamise viis ei ole aga alati võimalik, kuna tsentreerivate vedrude jäikuse ja reaktsioonielementide suuruse suurenemine, suurendades roolile mõjuvaid jõude, mõjutavad sõiduki juhitavust ja vähendavad juhitavust. pikisuunalise tõukejõu jäikus võib kaasa aidata shimmy-tüüpi võnkumiste tekkele.

Neli viiest positiivsest ebavõrdsuse liikmest (33) sisaldavad tegurina parameetrit Г, mis iseloomustab hõõrdumist roolis, rehvi kummis ja võimendis voolavast vedelikust tingitud amortisatsiooni. Tavaliselt on disaineril raske seda parameetrit muuta. Negatiivne liige sisaldab teguritena vedeliku voolukiirust Q0 ja tagasisidekoefitsienti K o.s. Kui nende väärtused vähenevad, väheneb kalduvus isevõnkumisele. Q 0 väärtus on lähedane pumba jõudlusele. Seega, et kõrvaldada võimendi põhjustatud isevõnkumised auto liikumise ajal, vajate:

1. Tsentreerivate vedrude jäikuse või reaktsioonikolbide pindala suurendamine, kui see on juhitavuse tõttu võimalik.
2. Pumba jõudluse vähendamine, vähendamata roolirataste roolimiskiirust alla minimaalselt lubatud.
3. Tagasiside võimenduse K o.s. vähendamine, st juhitavate rataste pöörlemisest põhjustatud pooli korpuse (või pooli) käigu vähendamine.

Kui need meetodid ei suuda isevõnkumisi kõrvaldada, on vaja muuta rooli paigutust või lisada roolivõimendisse spetsiaalne vibratsioonisummuti (vedelik või kuiv hõõrdsummuti). Vaatleme teist võimalikku võimendi paigutust autol, millel on väiksem kalduvus ergutada isevõnkumisi. See erineb eelmisest lühema tagasiside poolest (vt katkendjoont joonistel 34 ja 35).

Jaoturi ja selle ajami võrrandid erinevad eelmise diagrammi vastavatest võrranditest.

Jaoturi ajami võrrand on kujul T c > T n:

(35)

2 turustaja võrrand

(36)

kus i e on kinemaatiline ülekandesuhe jaoturi pooli liikumise ja jõusilindri varda vastava liikumise vahel.

Sarnane uue võrrandisüsteemi uurimine toob kaasa järgmise tingimuse isevõnkumiste puudumise kohta lühikese tagasisidega süsteemis

(37)

Saadud ebavõrdsus erineb ebavõrdsusest (33) positiivsete liikmete suurenenud väärtuse poolest. Selle tulemusena on kõik positiivsed liikmed nendes sisalduvate parameetrite tegelike väärtuste jaoks suuremad kui negatiivsed, seega on lühikese tagasisidega süsteem peaaegu alati stabiilne. Hõõrdumist süsteemis, mida iseloomustab parameeter Г, saab vähendada nullini, kuna ebavõrdsuse neljas positiivne liige seda parameetrit ei sisalda.

Joonisel fig. Joonisel 37 on kujutatud süsteemi võnkumiste summutamiseks vajaliku hõõrdumise (parameeter G) sõltuvuskõverad pumba jõudlusest, mis on arvutatud valemite (33) ja (37) abil.

Iga võimendi stabiilsustsoon asub ordinaattelje ja vastava kõvera vahel. Arvutustes võeti korpuses oleva pooli võnke amplituud võimendi sisselülitamise tingimustest minimaalseks võimalikuks: a≥Δx 0 = 0,05 cm.

Ülejäänud võrrandites (33) ja (37) sisalduvatel parameetritel olid järgmised väärtused (mis ligikaudu vastavad kandevõimega veoki rooliseadmele 8-12 t): J = 600 kg*cm*sek 2/rad; N = 40 000 kg*cm / rad; Q = 200 cm3/sek; F = 40 cm2; l 2 = 20 cm; l 3 = 20 cm; c g = 2 kg/cm5; c 1 = 500 kg/cm; c 2 = 500 kg/cm; c n = 100 kg/cm; f r.e = 3 cm 2.

Pika tagasisidega võimendi puhul asub ebastabiilsuse tsoon parameetri Г tegelike väärtuste vahemikus, lühikese tagasisidega võimendi puhul mitteesinevate parameetrite väärtuste vahemikus.

Võtkem arvesse juhitavate rataste vibratsiooni, mis tekib kohale pööramisel. Jõusilindri indikaatorskeem selliste võnkumiste ajal on näidatud joonisel fig. 33, g Jõusilindrisse siseneva vedeliku koguse sõltuvus pooli liikumisest jaoturi korpuses on näidatud joonisel fig. 36, sünd. Selliste võnkumiste käigus on pooli vahe Δx 0 rooli keerates juba kõrvaldatud ning pooli vähimagi nihke korral põhjustab vedeliku voolu jõusilindrisse ja rõhu tõusu selles.

Funktsiooni lineariseerimine (vt joonis 36, c) annab võrrandi

(38)

Koefitsient N võrrandis (32) määratakse sel juhul mitte stabiliseerimismomendi mõju järgi, vaid rehvide raskusastme järgi kokkupuutel väändele. Näitena vaadeldava süsteemi puhul võib selle võtta võrdseks N = 400 000 kg*cm/rad.

Pika tagasisidega süsteemi stabiilsustingimuse saab võrrandist (33), asendades selle avaldise asemel väljendid (2Q 0 / πa).

Selle tulemusena saame

(39)

Ebavõrdsuse (39) liikmed, mis sisaldavad lugejas parameetrit a, vähenevad võnkeamplituudi vähenemisega ja alates mõnest piisavalt väikesest a väärtusest võib need tähelepanuta jätta. Seejärel väljendatakse stabiilsustingimust lihtsamal kujul:

(40)

Reaalsete parameetrite vahekordade puhul ebavõrdsust ei täheldata ja pika tagasisidega ahela järgi paigutatud võimendid põhjustavad ühe või teise amplituudiga paigale pööramisel peaaegu alati veetavate rataste isevõnkumisi.

Neid võnkumisi on võimalik kõrvaldada ilma tagasiside tüüpi (ja järelikult ka võimendi paigutust) mingil määral muutmata ainult karakteristiku Q = f(Δx) kuju muutmisega, andes sellele kalde (vt. Joon. 36, d) või suurendades oluliselt summutust süsteemis (parameeter G). Tehniliselt tehakse karakteristikute kuju muutmiseks poolide tööservadele spetsiaalsed kalded. Sellise jaoturiga süsteemi stabiilsuse arvutamine on palju keerulisem, kuna eeldusega, et jõusilindrisse siseneva vedeliku Q kogus sõltub ainult pooli nihkest Δx, ei saa enam nõustuda, kuna kattuvad tööpilud on venitatud ja sissetuleva vedeliku Q kogus selles sektsioonis sõltub ka rõhu erinevusest süsteemis enne ja pärast pooli. Summutuse suurendamise meetodit käsitletakse allpool.

Mõelgem, mis juhtub kohale keeramisel, kui antakse lühike tagasiside. Võrrandis (37) avaldis [(4π) (Q 0 / a)]√ tuleks asendada väljendiga (2/π)*(Q 0/a). Selle tulemusena saame ebavõrdsuse

(41)

Jättes välja, nagu eelmisel juhul, lugejas väärtust a sisaldavad terminid, saame

(42)

Ebavõrdsuses (42) on negatiivne liige ligikaudu suurusjärgu võrra väiksem kui eelmises ja seetõttu ei teki lühikese tagasisidega süsteemis isevõnkumisi realistlikult võimalike parameetrite kombinatsioonide korral.

Seega teadvalt stabiilse roolivõimendisüsteemi saamiseks peaks tagasiside hõlmama ainult praktiliselt inertsivabasid süsteemi osi (tavaliselt jõusilindrit ja sellega otseselt seotud ühendusosi). Kõige keerulisematel juhtudel, kui jõusilindrit ja jaoturit ei ole võimalik üksteise vahetusse lähedusse paigutada, isevõnkumiste summutamiseks sisestatakse süsteemi hüdraulilised amortisaatorid (amortisaatorid) või hüdraulilised lukud - seadmed, mis võimaldavad vedelik liigub jõusilindrisse või tagasi ainult siis, kui turustaja avaldab survet.

Saada oma head tööd teadmistebaasi on lihtne. Kasutage allolevat vormi

Üliõpilased, magistrandid, noored teadlased, kes kasutavad teadmistebaasi oma õpingutes ja töös, on teile väga tänulikud.

postitatud http://www.allbest.ru/

Juhtimismehhanismid

1. Juhtimine

Rooli otstarve ja auto pöördemuster

Roolimist kasutatakse sõiduki liikumissuuna muutmiseks juhitavate esirataste pööramise teel. See koosneb roolimehhanismist ja rooliseadmest. Raskeveokitel kasutatakse roolis roolivõimendit, mis teeb sõitmise lihtsamaks, vähendab lööke roolile ja suurendab liiklusohutust.

Auto pööramise skeem

Roolimehhanismi eesmärk on suurendada ja edastada rooliseadmele jõud, mida juht roolile avaldab. Roolimehhanism muudab rooli pöörlemise veovarraste translatsiooniliseks liikumiseks, põhjustades roolirataste pöörlemise. Sel juhul suureneb juhi poolt roolilt pöörlevatele ratastele edastatav jõud mitu korda.

Rooliajam koos roolimehhanismiga edastab juhtimisjõu juhilt otse ratastele ja tagab seeläbi juhitavate rataste pöörlemise kindlaksmääratud nurga all.

Pöörete tegemiseks ilma rataste külglibisemiseta peavad need kõik veerema mööda erineva pikkusega kaare, mida on kirjeldatud pöörde O keskpunktist, vt joon. Sel juhul peavad eesmised juhitavad rattad pöörduma erinevate nurkade all. Sisemine ratas pöörlemiskeskme suhtes peaks pöörduma läbi nurga alfa B, välimine ratas läbi väiksema nurga alfa H. Selle tagab roolivarraste ja hoobade ühendamine trapetsikujuliselt. Trapetsi alus on auto esitelje tala 1, külgedel on vasak 4 ja parem 2 pöördhoovad ning trapetsi ülaosa moodustab põikvarras 3, mis on hoobadega pöördeliselt ühendatud. . 5 ratta juhtteljed on kangide 4 ja 2 külge jäigalt kinnitatud.

Üks pöördhoobadest, kõige sagedamini vasakpoolne hoob 4, on ühendatud roolimehhanismiga pikivarda 6 kaudu. Seega, kui roolimehhanism on aktiveeritud, paneb pikivarras ette- või tahapoole liikudes mõlemad rattad pöörlema ​​erinevatel pööretel. nurgad vastavalt pöörlemismustrile .

juhtmehhanismi juhtauto

Rooliahelad

Võimendita roolisüsteemi osade asukoht ja koostoime on näha skeemil (vt joonis). Siin koosneb roolimehhanism roolirattast 3, roolivõllist 2 ja rooliseadmest 1, mis on moodustatud tigukäigu (tigu) haardumisel hammaskorgiga, mille võllile asub rooliajami bipood 9 on lisatud. Bipod ja kõik muud rooliosad: pikivarras 8, vasakpoolse juhttelje õlavars 7, vasaku ja parema roolitelje alumised hoovad 5, põikvarras 6 moodustavad rooliajami.

Roolirattad pöörlevad, kui rool 3 pöörleb, mis edastab pöörlemise läbi võlli 2 rooliseadmele 1. Sel juhul hakkab sektoriga haarduv jõuülekande uss sektorit mööda oma keerme üles või alla nihutama. . Sektorvõll hakkab pöörlema ​​ja kaldub kõrvale bipoodi 9, mis on oma ülemise otsaga kinnitatud sektorivõlli väljaulatuvale osale. Bipodi läbipaine edastatakse pikivardale 8, mis liigub piki selle telge. Pikivarras 8 on ülemise hoova 7 kaudu ühendatud pöördetihvtiga 4, nii et selle liikumine põhjustab vasaku pöördetihvti pöörlemise. Sellest kandub pöördejõud läbi alumiste hoobade 5 ja põikvarda 6 paremale teljele. Nii pöörlevad mõlemad rattad.

Juhtrattad pööratakse roolinupu abil piiratud 28-35° nurga alla. Piirang kehtestatakse selleks, et rattad ei puutuks pööramisel kokku vedrustuse või auto kere osadega.

Rooli konstruktsioon sõltub suuresti roolirataste vedrustuse tüübist. Sõltuva esirataste vedrustuse korral säilib põhimõtteliselt (joonis a) näidatud juhtimisskeem koos sõltumatu vedrustusega (joonis 6), rooliajam muutub mõnevõrra keerulisemaks.

2. Roolimehhanismide ja ajamite peamised tüübid

Rooliseade

See võimaldab rooliratastel pöörata vähese pingutusega rooli. Seda on võimalik saavutada rooli ülekandearvu suurendamisega. Küll aga piirab ülekandearvu rooli pöörete arv. Kui valite ülekandearvu, mille rooliratta pöörete arv on suurem kui 2-3, pikeneb auto pööramiseks kuluv aeg oluliselt ja see on sõidutingimuste tõttu vastuvõetamatu. Seetõttu on roolimehhanismides ülekandearv piiratud 20-30-ga ning roolile mõjuva jõu vähendamiseks on roolimehhanismi või ajamisse sisse ehitatud võimendi.

Rooliülekande ülekande piiramine on seotud ka pööratavusomadusega, st võimalusega edastada tagurpidi pöörlemine mehhanismi kaudu roolile. Suurte ülekandearvude korral suureneb mehhanismi ülekande hõõrdumine, pöörduvusomadus kaob ja juhitavate rataste tagasipöördumine pärast sirge asendisse pööramist osutub võimatuks.

Roolimehhanismid jagunevad olenevalt rooliseadme tüübist:

· uss,

· kruvi,

· käik.

Ussirull-tüüpi käigukastiga roolimehhanismil on veolülina roolivõllile monteeritud tigu ja rull on paigaldatud bipodiga samale võllile rull-laagrile. Ussi suure pöördenurga all täielikuks haardumiseks lõigatakse uss mööda ringikaare - globoidi. Sellist ussi nimetatakse globoidiks.

Kruvimehhanismis kantakse roolivõlliga ühendatud kruvi pöörlemine üle mutrile, mis lõpeb hammasrattaga, mis on ühendatud hammasrattasektoriga, ja sektor on paigaldatud bipodiga samale võllile. Selle roolimehhanismi moodustab kruvi-mutter-sektori tüüpi roolimehhanism.

Hammasrattaga roolimehhanismides moodustavad roolimehhanismi silindrilised või koonusülekanded, mille hulka kuulub ka hammaslatt-tüüpi jõuülekanne. Viimases on roolivõlliga ühendatud hammasratas ja ristvardana toimib hammasratta hammastega ühendatud hammaslatt. Sõiduautodes kasutatakse peamiselt hammasrattaülekandeid ja tigurulli jõuülekandeid, kuna need tagavad suhteliselt väikese ülekandearvu. Veoautode puhul kasutatakse tigu- ja kruvimutrisektori tüüpi rooliseadmeid, mis on varustatud kas mehhanismi sisseehitatud või rooliajamis asuvate võimenditega.

Rooliseade

Roolimehhanism on mõeldud jõu edastamiseks roolimehhanismilt juhitavatele ratastele, tagades samal ajal nende pöörlemise ebavõrdse nurga all. Roolimehhanismide konstruktsioonid erinevad esitelje suhtes roolihoovastiku moodustavate hoobade ja varraste asukoha poolest. Kui roolihoovastik asub esitelje ees, nimetatakse seda rooliajami konstruktsiooni eesmiseks roolihoovaks, kui see asub taga, nimetatakse seda tagumiseks hoovaks. Esiratta vedrustuse konstruktsioonil on suur mõju roolimehhanismi konstruktsioonile ja paigutusele.

Sõltuva vedrustusega on rooliajam lihtsama konstruktsiooniga, kuna see koosneb minimaalselt osadest. Põiksuunaline roolivarras on sel juhul tahkeks tehtud ja bipod õõtsub auto pikiteljega paralleelsel tasapinnal. Sõitu saab teha ka esiteljega paralleelses tasapinnas õõtsuva bipodiga. Siis pikisuunalist tõukejõudu ei toimu ja bipodi jõud kandub otse kahele rattatelgedega ühendatud põikisuunalisele tõukejõule.

Esirataste sõltumatu vedrustusega on rooli ajami ahel struktuurselt keerulisem. Sel juhul ilmuvad täiendavad ajamiosad, mida sõltuva rattavedrustusega skeemis pole. Põiksuunalise roolivarda konstruktsioon muutub. See on valmistatud tükeldatult, mis koosneb kolmest osast: peamisest põikvardast 4 ja kahest külgvardast - vasakpoolne 3 ja parempoolne 6. Põhivarda 4 toetamiseks kasutatakse pendlihooba 5, mille kuju ja suurus vastab bipodile 1 Külgmiste põikvarraste ühendamine pöördhoobadega 2 telge ja peamise põikvardaga tehakse hingede abil, mis võimaldavad rataste iseseisvat liikumist vertikaaltasandil. Vaadeldavat rooliajami ahelat kasutatakse peamiselt sõiduautodes.

Rooliseade, mis on osa sõiduki roolisüsteemist, ei võimalda mitte ainult pööratavaid rattaid, vaid võimaldab ka ratastel võnkuda, kui need puutuvad kokku ebatasasel teel. Sel juhul võtavad veoosad vastu suhtelisi liikumisi vertikaal- ja horisontaaltasapinnas ning edastavad pööramisel jõude, mis pööravad rattaid. Osad ühendatakse mis tahes ajamiskeemide jaoks kuul- või silindriliste liigendite abil.

3. Roolimehhanismide disain ja töö

Rooliseadeussirulliga ülekandega

Seda kasutatakse laialdaselt autodel ja veoautodel. Roolimehhanismi põhiosad on rool 4, roolivõll 5, mis on paigaldatud roolisambasse 3 ja ühendatud globoidse ussiga 1. Uss on paigaldatud rooliseadme korpusesse 6 kahele koonuslaagrile 2 ja on haakunud. kolmeharjalise rulliga 7, mis pöörleb kuullaagritel teljel . Rulli telg on fikseeritud bipodi võlli 8 kahvli vända, mis toetub hülsile ja karteris 6 olevale rull-laagrile. Ussi ja rulli haardumist reguleeritakse poldi 9 abil, mille soonesse sisestatakse bipodi võlli astmeline vars. Määratud vahe ussi haardumisel rulliga fikseeritakse tihvti ja mutriga kujulise seibi abil.

Auto GAZ-53A roolimehhanism

Rooliseadme korpus 6 on poltidega kinnitatud raami külgdetaili külge. Roolivõlli ülemises otsas on koonilised sooned, millele rool on kinnitatud ja kinnitatud mutriga.

Roolimehhanism kruvimutri tüüpi käigukastigaa - rack - sektor koos võimendiga

Seda kasutatakse auto ZIL-130 juhtimisel. Roolivõimendi on konstruktsiooniliselt ühendatud rooliseadmega üheks sõlmeks ja sellel on hüdrauliline ajam pumbast 2, mida veab väntvõlli rihmarattalt kiilrihm. Roolisammas 4 on ühendatud roolimehhanismiga 1 lühikese veovõlli 3 kaudu, kuna roolivõlli ja roolimehhanismi teljed ei lange kokku. Seda tehakse rooli üldmõõtmete vähendamiseks.

Auto roolimehhanism

Järgmisel joonisel on kujutatud roolimehhanismi ülesehitus. Selle põhiosa on karter 1, millel on silindri kuju. Silindri sees on kolb - hammaslatt 10, millesse on jäigalt kinnitatud mutter 3. Mutril on poolringikujuline soon, millesse kuulid 4 asetatakse kruviga 2, mis omakorda on ühendatud roolivõlliga 5. B Karteri ülaosas on selle külge kinnitatud roolivõimendi juhtventiili korpus 6. Klapi juhtelemendiks on pool 7. Hüdraulilise võimendi täiturmehhanism on kolb - hammaslatt 10, mis on karteri silindrisse suletud kolvirõngaste abil. Kolvilatt on keermega ühendatud bipodi võlli 8 hammaste sektoriga 9.

Roolimehhanism sisseehitatud hüdrovõimendiga

Roolivõlli pöörlemine muudetakse roolimehhanismi ülekandega kolvimutri liikumiseks mööda kruvi. Sel juhul pöörlevad hammaslattid sektorit ja võlli koos selle külge kinnitatud bipodiga, mille tõttu pöörlevad juhitavad rattad.

Kui mootor töötab, varustab roolivõimendi pump rõhu all oleva õliga roolivõimendit, mille tulemusena pöördel tekib roolivõimendil rooliajamile rakendatav lisajõud. Võimendi tööpõhimõte põhineb õlisurve kasutamisel kolvi - hammaslati otstel, mis tekitab lisajõu, mis liigutab kolbi ja hõlbustab juhitavate rataste pöörlemist. [1]

Auto pööramise skeem

Üks liiklusohutuse seisukohalt olulisemaid sõidukisüsteeme on roolisüsteem, mis tagab selle liikumise (pööramise) etteantud suunas. Sõltuvalt ratassõidukite konstruktsiooniomadustest on kolm pööramisviisi:

Ühe, mitme või kõigi telgede juhitavaid rattaid keerates

Luues sõidukite parema ja vasaku külje juhita rataste vahel kiiruse erinevuse (pööramine „rajale“)

Liigendsõiduki lülide vastastikune sunnitud pöörlemine

Ratastraktorist, haagisest (haagisest) või poolhaagisest (poolhaagisest) koosnevad mitme- või kahehoovalised ratassõidukid (autorongid) pöörlevad ainult traktori või traktori ja järelveetava (poolhaagise) juhtrataste abil. treiler) link.

Enim kasutatud konstruktsioonid on pöörlevate (juhitavate) ratastega ratassõidukid.

Juhtitavate rataste paaride arvu suurenedes väheneb sõiduki minimaalne võimalik pöörderaadius, st paraneb sõiduki manööverdusvõime. Kuid soov parandada manööverdusvõimet esi- ja tagajuhitavate rataste kasutamise kaudu muudab nende juhtajami konstruktsiooni oluliselt keerulisemaks. Juhtrataste maksimaalne pöördenurk ei ületa tavaliselt 35…40°.

Kahe-, kolme- ja neljateljeliste juhitavate ratastega ratassõidukite pöördemustrid

Riis. Kahe-, kolme- ja neljateljeliste juhitavate ratastega sõidukite pöördemustrid: a, b - eesmised; c -- ees ja taga; e, g - esimene ja teine ​​telg; z -- kõik teljed

Juhtimata ratastega ratassõiduki pööramise skeemid

Riis. Juhtimata ratastega ratassõiduki pööramise skeemid:

a - suure pöörderaadiusega; b -- nullraadiusega; O - pöörlemiskeskus; V1, V2 -- sõiduki mahajäänud ja edasiliikuvate külgede liikumiskiirused

Sõiduki juhitavaid rattaid pöörates sunnib juht seda liikuma mööda etteantud kõverusega trajektoori vastavalt rataste pöördenurkadele. Mida suurem on pöördenurk sõiduki pikitelje suhtes, seda väiksem on sõiduki pöörderaadius.

Rööviku pöördeskeemi kasutatakse suhteliselt harva ja peamiselt erisõidukitel. Näiteks võib tuua fikseeritud ratastega ratastraktori ja jõuülekande, mis tagab traktori pöörlemise peaaegu ümber oma geomeetrilise keskpunkti. Samasugune pöördemuster on ka kodumaisel kuukulguril, millel on 8×8 valemiga elektrimootorrattad. Selliste sõidukite pööramine toimub sõiduki erinevatel külgedel olevate rataste ebavõrdse kiirusega. Sellist pöördekontrolli saab kõige lihtsamini tagada, kui peatada pöördemomendi etteandmine sellele masina küljele, mis pööramisel maha jääb, mille rataste kiirus nende pidurdamise tõttu väheneb. Mida suurem on jooksja V2 kiiruste vahe, s.o. masina välisküljed pöörlemiskeskme suhtes (punkt O) ja mahajäänud V1 (sisemised pöördekeskme suhtes) küljed, seda väiksem on selle kõverjoonelise liikumise raadius. Ideaalis, kui kõigi rataste kiirused mõlemal küljel on võrdsed, kuid suunatud vastassuundadele (V2 = -V1), saame nulli pöörderaadiuse, st auto pöörleb ümber oma geomeetrilise keskpunkti.

Juhtimata ratastega sõidukite peamisteks puudusteks on suurem energiatarve pööramisel ja suurem rehvide kulumine võrreldes juhitavate ratastega sõidukitega.

Inseneritraktorite liigendsõidukite pööramisskeemid. Need sõidukid on hea manööverdusvõimega (nende minimaalne pöörderaadius on väiksem kui tavalistel sama alusega sõidukitel ja paremini kohanduvad tee ebatasasustega (hingede olemasolu tõttu traktori haakeseadmes ja haagise ühenduslülis) ning tagavad ka võimalus kasutada suure läbimõõduga rattaid, mis parandab nende sõidukite murdmaasuusatamist.

Postitatud saidile Allbest.ru

Sarnased dokumendid

Sõiduki Kamaz-5311 juhtimise põhieesmärk on sõiduki liikumise tagamine juhi poolt määratud suunas. Roolimehhanismide klassifikatsioon. Rooliseade, selle tööpõhimõte. Hooldus ja remont.

kursusetöö, lisatud 14.07.2016


Auto rooliseadmete skeemide ja kujunduste ülevaade. Projekteeritud üksuse töö, seadistuste ja tehniliste omaduste kirjeldus. Kinemaatilised, hüdraulilised ja roolivõimendi arvutused. Roolielementide tugevusarvutused.

kursusetöö, lisatud 25.12.2011


Liiklusummikute peamine põhjus ja parim võimalus linna liiklusummikute vältimiseks. Autoga liiklusummikus juhtimise omadused. Pideva liikluse korral pöörake ümber sõidurada. Ümbersõit takistusest. Sõit läbi kontrollitud ristmike. Väljumine peateele.

abstraktne, lisatud 02.06.2008


Auto juhtimise arvutamine. Roolivõimendi suhe. Vastupidavuse hetk juhitavate rataste pöörlemisele. Roolimehhanismide konstruktsiooni arvutamine. Pidurimehhanismide, auto hüdrauliliste pidurivõimendite arvutamine.

koolitusjuhend, lisatud 19.01.2015


Sõiduki agregaatide (sidur, vedrustus), rooli- ja pidurijuhtimise tööprotsesside analüüs. Auto Moskvich-2140 mehhanismide ja osade kinemaatilised ja tugevusarvutused. Sõiduki sõidukvaliteedi (vedrustuse) määramine.

kursusetöö, lisatud 03.01.2011


Veoauto roolimehhanism. Ajamiosade tehnilise seisukorra väline monitooring, pöörlemispiirikute töö hindamine. Pikisuunalise tõukejõu vahede reguleerimine. Rooliajamiga seotud võimalike rikete loend.

kursusetöö, lisatud 22.05.2013


Auto üldine ehitus ja selle põhiosade otstarve. Mootori töötsükkel, selle tööparameetrid ning mehhanismide ja süsteemide konstruktsioon. Jõuülekande sõlmed, šassii ja vedrustus, elektriseadmed, rool, pidurisüsteem.

abstraktne, lisatud 17.11.2009


Ülekanne ja lisakäigukastid. Reduktor auto käigukastis. Roolimehhanismide otstarve ja tüübid. Auto GAZ-3307 tööpidurisüsteemi ajamiskeem. Raskeveokite haagiste otstarve ja üldkonstruktsioon.

test, lisatud 03.03.2011


Auto VAZ 2104 roolijuhtimise parandamise tehnoloogiline protsess Rooli suurem vaba lõtk. Rooli lõtku kogumõõtur. Rattajoonduse stend, selle testimine. Seadmed ja tööriistad remondiks.

lõputöö, lisatud 25.12.2014


Sõiduki KamAZ-5320 ja hüdraulilise võimendiga ratastraktori MTZ-80 rooliseadme eesmärk ja üldised omadused. Põhilised rooli reguleerimised. Võimalikud rikked ja hooldus. Hüdrauliline võimendipump.

Rooliosadele mõjuvaid koormusi ja pingeid saab arvutada, seadistades roolile maksimaalse jõu või määrates selle jõu maksimaalse vastupanuvõimega auto roolirataste paigale pööramisel (mis on sobivam). Need koormused on staatilised.

IN rooliseade Arvutatakse rool, roolivõll ja roolimehhanism.

Maksimaalne jõud per rool ilma võimsusvõimenditeta roolisüsteemidele – = 400 N; võimendiga autodele –
= 800 N.

Roolile mõjuva maksimaalse jõu arvutamisel juhitavate rataste maksimaalse pöörlemistakistuse alusel paigal saab pöördetakistusmomendi määrata empiirilisest seosest:

, (13.12)

Kus – haardetegur juhitava ratta paigale pööramisel;
– rattakoormus;
– õhurõhk rehvis.

Kohapeal pööramiseks roolirattale avaldatav jõud arvutatakse järgmise valemi abil:

, (13.13)

Kus
– pöördenurk;
– rooli raadius;
– Juhtimise efektiivsus.

Roolile antud või leitud jõu põhjal arvutatakse koormused ja pinged rooliosades.

Kodarad Rooli painutus arvutatakse eeldusel, et roolile mõjuv jõud jaotub kodarate vahel võrdselt. Kodarate paindepinged määratakse järgmise valemiga:

, (13.14)

Kus
– kudumisvarda pikkus;
– kodara läbimõõt;
– kodarate arv.

Roolivõll tavaliselt valmistatud torukujuliselt. Võll töötab väändel, koormatud pöördemomendiga:

. (13.15)

Torukujulise võlli väändepinged arvutatakse järgmise valemi abil:

, (13.16)

Kus
,
– vastavalt võlli välis- ja siseläbimõõt.

Roolivõlli lubatud väändepinged – [
] = 100 MPa.

Roolivõlli jäikust kontrollitakse ka pöördenurga alusel:

, (13.17)

Kus
- võlli pikkus;
– 2. tüüpi elastsusmoodul.

Lubatud pöördenurk – [
] = 5 ÷ 8° võlli pikkuse meetri kohta.

IN ussirulliga rooliseade Globoidne uss ja rull arvutatakse kokkusurumiseks, mille kontaktpinged võrgus määratakse järgmise valemiga:

, (13.18)

Kus – ussile mõjuv aksiaalne jõud;
– ühe rullääriku kontaktpind ussiga; – rullharjade arv.

Ussile mõjuv aksiaaljõud arvutatakse järgmise valemi abil:

, (13.19)

Kus – ussi esialgne raadius väikseimas sektsioonis;
– ussi spiraali tõusunurk.

Ühe rulliku ääriku kokkupuuteala ussiga saab määrata järgmise valemiga:

Kus Ja – vastavalt rulli ja tigu haardumisraadiused; Ja
– rulli ja tigu haardumisnurgad.

Lubatud survepinged – [
] = 2500 ÷ 3500 MPa.

IN hammaslatt ja hammasratas Paari "kruvi-kuulmutter" kontrollitakse kokkusurumise suhtes, võttes arvesse ühe kuuli radiaalset koormust:

, (13.21)

Kus
– tööpöörete arv;
– kuulide arv ühel pöördel (täielikult täidetud soonega);
– kuulide kokkupuutenurk soontega.

Kuuli tugevus määratakse kontaktpingetega, mis arvutatakse järgmise valemi abil:

, (13.22)

Kus
– kontaktpindade kõveruse koefitsient; – 1. tüüpi elastsusmoodul;
Ja
– vastavalt kuuli ja soone läbimõõt.

Lubatud kontaktpinged [
] = 2500 ÷3500 MPa.

Paaris "Rammasektor" arvutatakse hambad painde- ja kontaktpingete jaoks sarnaselt silindrilise hammasülekandega. Sel juhul määratakse sektori hammastele (võimendi puudumisel või mittetöötaval) mõjuv ringjõud järgmise valemiga:

, (13.23)

Kus – sektori algringi raadius.

Lubatud pinged – [
] = 300 ÷400 MPa; [
] = 1500 MPa.

Hammasrattaga rool arvutatakse sarnaselt.

IN rooliseade arvutage rooli bipodi võll, rooli bipod, rooli bipodi tihvt, piki- ja põikisuunalised roolivardad, roolihoob ja roolinuki hoovad (juhtteljed).

Bipod roolivõll loota väändele.

Bipodi võlli pingevõimendi puudumisel määratakse bipod valemiga:

, (13.24)

Kus – bipodi võlli läbimõõt.

Lubatud pinged – [
] = 300 ÷350 MPa.

Bipodi arvutamine läbi painutamise ja väände ohtlikus lõigus A-A.

Võimendi puudumisel arvutatakse pikisuunalise roolivarda kuultihvtile mõjuv maksimaalne jõud järgmise valemi abil:

, (13.25)

Kus – rooli kahejalgse peade keskpunktide vaheline kaugus.

Bipodi paindepinged määratakse järgmise valemiga:

, (13.26)

Kus – kahejalgse painutusvars; a Ja b– bipodi sektsiooni mõõtmed.

Bipodi väändepinged määratakse järgmise valemiga:

, (13.27)

Kus – Torsioonõlg.

Lubatud pinge [
] = 150 ÷200 MPa; [
] = 60 ÷80 MPa.

Bipodi kuultihvt on ette nähtud painutamiseks ja lõikamiseks ohtlikus sektsioonis B-B ja ristvarraste vahele muljumiseks.

Bipodi tihvti paindepinged arvutatakse järgmise valemi abil:

, (13.28)

Kus e– sõrmekõverdus õlg;
– sõrme läbimõõt ohtlikus osas.

Sõrme nihkepinge määratakse järgmise valemiga:

. (13.29)

Tihvti muljumispinge arvutatakse järgmise valemi abil:

, (13.30)

Kus – sõrme kuulpea läbimõõt.

Lubatud pinged – [
] = 300 ÷400 MPa; [
] = 25 ÷35 MPa; [
] = 25 ÷35 MPa.

Piki- ja põikisuunaliste roolivarraste kuultihvtide arvutamine tehakse sarnaselt roolimisbipodi kuultihvti arvutamisega, võttes arvesse iga poldi praegust koormust.

Pikisuunaline roolilatt arvestada kokkusurumise ja pikisuunalise painutamise peale.

N Survepinge määratakse järgmise valemiga:

, (13.31)

Kus
- varda ristlõikepindala.

Pikisuunalise painutamise ajal tekivad varras kriitilised pinged, mis arvutatakse järgmise valemi abil:

, (13.32)

Kus – esimest tüüpi elastsusmoodul; J– torukujulise sektsiooni inertsimoment; – tõukejõu pikkus kuultihvtide keskpunktides.

Veojõu stabiilsusvaru saab määrata järgmise valemiga:

. (13.33)

Veojõu stabiilsusvaru peaks olema –
=1,5 ÷2,5.

Roolivarras jõuga laaditud:

, (13.34)

Kus
Ja – vastavalt roolihoova ja roolinuki aktiivsed pikkused.

Ristvarras on ette nähtud kokkusurumiseks ja pikisuunaliseks painutamiseks samamoodi nagu pikisuunaline roolivarras.

Pöördhoob loota paindusele ja väändele.

. (13.35)

. (13.36)

Lubatud pinged – [
] = 150 ÷ 200 MPa; [
] = 60 ÷ 80 MPa.

Juhtnuki käed loota ka paindusele ja väändele.

Painutuspinged määratakse järgmise valemiga:

. (13.37)

Väändepinged arvutatakse järgmise valemi abil:

. (13.38)

Seega võimendi puudumisel lähtutakse rooliosade tugevusarvutuses maksimaalsest roolile mõjuvast jõust. Võimendi olemasolul koormatakse võimendi poolt väljatöötatava jõuga ka võimendi ja juhitavate rataste vahel paiknevad rooliajami osad, mida tuleb arvutuste tegemisel arvestada.

Võimendi arvutamine sisaldab tavaliselt järgmisi samme:

võimendi tüübi ja paigutuse valimine;

staatiline arvutus - jõudude ja nihkete, hüdrosilindri ja jaotusseadme mõõtmete, tsentreerimisvedrude ja reaktsioonikambrite pindalade määramine;

dünaamiline arvutus - võimendi sisselülitusaja määramine, võnkumiste ja võimendi stabiilsuse analüüs;

hüdrauliline arvutus - pumba jõudluse, torujuhtme läbimõõtude jne määramine.

Rooliosadele mõjuvate kontrollkoormustena saame võtta koormusi, mis tekivad juhitavate rataste sattumisel tee ebatasasustesse, aga ka koormusi, mis tekivad rooliajamis näiteks pidurdamisel ebavõrdsetest pidurdusjõududest juhitavatele ratastele. või mõne juhitava ratta rehvide purunemisel.

Need lisaarvutused võimaldavad meil põhjalikumalt hinnata rooliosade tugevusomadusi.