Дослідження та оптимізація параметрів амортизаторів легкових автомобілів при ТО та ремонті автомобілів на ВАТ “Кіровоград-Авто”, страница 25

 ,                                                        (3.4)

де  — максимальна кутова амплітуда коливань корпуса; за даними [18] приймаємо = 0,016 рад^-1.

 — частота власних кутових коливань;  = 10 рад/сек;

 — координата крайнього колеса.

Із схеми на рис. 3.18 максимальна швидкість поршня складе:

.                                                           (3.5)

.

Задавшись робочим тиском рідини і виходячи з розрахункової схеми амортизатора, можна попередньо визначити основні розміри його деталей.

Так, у телескопічному амортизаторі тиск рідини над поршнем і під поршнем при ході стиску практично однаковий. Тому зусилля визначається тільки різницею площ зверху і знизу, тобто площею штока :

 ,                                                                   (3.6)

де  — тиск стиску,

Визначаємо площу штоку при його діаметрі Æ 20 мм.

.

.

При ході відбою тиск під поршнем дорівнює тиску компенсаційної порожнини який майже не відрізняється від атмосферного = 0,14 МПа. Зусилля буде залежати від тиску над поршнем  і робочої площі, тобто:

 ,                                                       (3.7)

де  — площа поршня. Площа поршня амортизатора СААЗ автомобіля ЗАЗ-1102 “Таврія” складає  при діаметрі поршня 45 мм (0,045 м).

Інші робочі розміри амортизатора при його виготовленні було прийнято  з конструктивних міркувань. Зокрема, його довжина визначалася з урахуванням ходу штока, який залежить від ходу колеса, кінематичної схеми вузла, місця і способу встановлення амортизатора.

Так як одним з дефектів передніх амортизаторів автомобілів ЗАЗ-1102 “Таврія”, який найбільш часто зустрічається при їх дефектуванні – є руйнування поліуретанової вставки буфера віддачі при різких ударах поршня в крайньому нижньому положенні колеса автомобіля – то виникає питання про вірність вибору довжини базового амортизатора або ефективності роботи буферу відбою.

З метою визначення зусилля, що діє в амортизаторі та порівняння його з даними заводу-виробника СААЗ амортизаторів для автомобіля ЗАЗ-1102 “Таврія” було побудовано його навантажувальну характеристику, використовуючи залежність:

 .                                                  (3.8)

де    - прохідний перетин для робочої рідини, м²;

 — робоча площа, яка при стиску =, а при відбої  = .

 — коефіцієнт витрати, приймаємо =0,75;

 — щільність рідини, г/см³; приймаємо для масла  = 6,3 г/см³;

 — тиск рідини, кГ/см²; приймаємо = 5,5 кГ/см²;

 — прискорення сили ваги, =9,8 м/с.

Прохідний перетин  для робочої рідини визначаємо за її об'ємною витратою .

 ,                                                       (3.9)

Витрату  можна виразити через робочу площу і швидкість поршня:

 .                                                                      (3.10)

При стисканні витрата буде складати:

При відбої витрата робочої рідини буде складати:

Отже прохідний перетин при стисканні дорівнюватиме:

.

Тоді прохідний перетин при відбої:

.

Навантажувальна характеристика амортизаторів автомобіля ЗАЗ-1102 “Таврія” наведена на рис. 3.20.

Хід стискання

Хід відбою

2

1

1 – теоретична крива; 2 – експериментальна крива.

Рис. 3.20. Навантажувальні характеристики базового (СААЗ)

та перерахованого амортизатора автомобіля ЗАЗ-1102 “Таврія”

3.8. Удосконалення амортизаторів легкових автомобілів

Як вже було сказано вище, стан амортизаторів впливає на безпеку автомобіля. Аналіз навантажувальних характеристик базового (СААЗ) та перерахованого амортизаторів виявив їх узгодженість – різниця між величинами навантажень не перевищує 10%.

Однак аналіз технічного стану амортизаторів автомобілів ЗАЗ-1102 “Таврія” проведений на базі підприємства «Кіровоград-Авто» (див. розд. 1) показав, що в той же час їх середній ресурс має значення значно менші в порівнянні із заявленими в технічних характеристиках. Пояснити це протиріччя можна: перевантаженням транспортних засобів при експлуатації власниками; низькою якістю доріг на території України; незадовільною якістю самих амортизаторів і сполучених з ними деталей підвісок автомобілів тощо.