Проектирование нелинейной равночастотной характеристики подвески (стр. 1 из 6)
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра: «Автомобиле - и тракторостроение»
Семестровая работа
по дисциплине: “Автоматизированное проектирование”
Выполнил:
студент группы АТФ-4С
Дитковский Р.С.
Проверил:
Соколов-Добрев Н.С.
Волгоград, 2010
Исходные данные
Тяговый класс – 1
Полный вес – 2,2 т
Длина балансира – 0,25-0,3
Количество опор – 4
Относительная величина поджатия – 0,3
Относительная минимальная статическая нагрузка – 0,5
Относительная максимальная статическая нагрузка – 2
Коэффициент динамичности – 2,5
Средняя относительная нагрузка – 2,2*1*10000=22000 Н
ПРОЕКТИРОВАНИЕ НЕЛИНЕЙНОЙ (РАВНОЧАСТОТНОЙ) ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОДВЕСКИ- ORV
Программа ORV содержит около 200 операторов. Она предназначена для расчета приведенной характеристики подвески транспортного средства, унифицированной для всех точек подвески. При этом обеспечивается заданная конструктором- проектировщиком частота собственных вертикальных колебаний подрессоренной массы. Может быть использована для проектирования нелинейной характеристики любых подрессоренных объектов (кабина, двигатель и т.д.)
Исходные данные вводятся пользователем в диалоговом режиме с ЭВМ в соответствии с таблицей 1.
| и& |
Результаты расчетов выводятся на экран дисплея (или по желанию пользователя распечатываются на бумаге) в виде таблицы, содержащей 15 точек характеристики. Выходные данные представлены в таблице 2.
Исходные данные ORV.
Таблица 1.1.
┌──┬──────┬────────────────────────────────────────┬───────┬──────────┐
│N │ОБОЗН,│ НАИМЕНОВАНИЕ ПАРАМЕТРА │ЕД,ИЗМ,│ ВЕЛИЧИНА │├──┼──────┼────────────────────────────────────────┼───────┼──────────┤
│ 1│ PS │ СРЕДНЯЯ СТАТИЧЕЧЕСКАЯ НАГРУЗКА НА ОПОРУ│ Н │ 22000, │ │ 2│ FZ │ ЧАСТОТА ВЕРТИКАЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ │ Гц │ 2, │
│ 3│ CP │ КОЭФФИЦИЕНТ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ПОДЖАТИЯ │ - │ 0,3 │
│ 4│ A1 │ КОЭФФИЦИЕНТ МИНИМАЛЬНОЙ СТАТИЧЕСКОЙ НА-│ │ │
│ │ │ ГРУЗКИ │ - │ 0,5 │
│ 5│ A2 │ КОЭФФИЦИЕНТ МАКСИМАЛЬНОЙ СТАТИЧЕСКОЙ │ │ │
│ │ │ НАГРУЗКИ │ - │ 2, │
│ 6│ DK │ КОЭФФИЦИЕНТ ДИНАМИЧНОСТИ │ - │ 2,5 │
└──┴──────┴────────────────────────────────────────┴───────┴──────────┘
Выходные данные ORV
PS= 22000,0 Н; FZ= 2,0 ГЦ; CP= ,30 A1= ,50 A2=2,00 DK= 2,50
Таблица 2.1
| I | P(I)H | F(I)MM |
| 1 | 0 | 0 |
| 2 | 3300 | 0,5 |
| 3 | 11000 | 44 |
| 4 | 14300 | 60,3 |
| 5 | 17600 | 73,1 |
| 6 | 20900 | 83,8 |
| 7 | 24200 | 92,9 |
| 8 | 27500 | 100,9 |
| 9 | 30800 | 107,9 |
| 10 | 34100 | 114,2 |
| 11 | 37400 | 120 |
| 12 | 40700 | 125,2 |
| 13 | 44000 | 130,1 |
| 14 | 47300 | 134,6 |
| 15 | 110000 | 219,9 |
ТАБЛИЦА 1.2
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
┌──┬──────┬────────────────────────────────────────┬───────┬──────────┐
│N │ОБОЗН,│ НАИМЕНОВАНИЕ ПАРАМЕТРА │ЕД,ИЗМ,│ ВЕЛИЧИНА │ ├──┼──────┼────────────────────────────────────────┼───────┼──────────┤
│ 1│ PS │ СРЕДНЯЯ СТАТИЧЕЧЕСКАЯ НАГРУЗКА НА ОПОРУ│ Н │ 22000, │
│ 2│ FZ │ ЧАСТОТА ВЕРТИКАЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ │ Гц │ 4, │
│ 3│ CP │ КОЭФФИЦИЕНТ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ПОДЖАТИЯ │ - │ 0,3 │
│ 4│ A1 │ КОЭФФИЦИЕНТ МИНИМАЛЬНОЙ СТАТИЧЕСКОЙ НА-│ │ │
│ │ │ ГРУЗКИ │ - │ 0,5 │
│ 5│ A2 │ КОЭФФИЦИЕНТ МАКСИМАЛЬНОЙ СТАТИЧЕСКОЙ │ │ │
│ │ │ НАГРУЗКИ │ - │ 2, │
│ 6│ DK │ КОЭФФИЦИЕНТ ДИНАМИЧНОСТИ │ - │ 2,5 │└──┴──────┴────────────────────────────────────────┴───────┴──────────┘
Выходные данные ORV.
PS= 22000,0 Н; FZ= 4,0 ГЦ; CP= ,30 A1= ,50 A2=2,00 DK= 2,50
Таблица 2.2
| I | P(I)H | F(I)MM |
| 1 | 0 | 0 |
| 2 | 3300 | 0,1 |
| 3 | 11000 | 11 |
| 4 | 14300 | 15,1 |
| 5 | 17600 | 18,3 |
| 6 | 20900 | 21 |
| 7 | 24200 | 23,2 |
| 8 | 27500 | 25,2 |
| 9 | 30800 | 27 |
| 10 | 34100 | 28,6 |
| 11 | 37400 | 30 |
| 12 | 40700 | 31,3 |
| 13 | 44000 | 32,5 |
| 14 | 47300 | 33,6 |
| 15 | 110000 | 55 |
ТАБЛИЦА 1.3
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
┌──┬──────┬────────────────────────────────────────┬───────┬──────────┐
│N │ОБОЗН,│ НАИМЕНОВАНИЕ ПАРАМЕТРА │ЕД,ИЗМ,│ ВЕЛИЧИНА │├──┼──────┼────────────────────────────────────────┼───────┼──────────┤
│ 1│ PS │ СРЕДНЯЯ СТАТИЧЕЧЕСКАЯ НАГРУЗКА НА ОПОРУ│ Н │ 22000, │
│ 2│ FZ │ ЧАСТОТА ВЕРТИКАЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ │ Гц │ 6, │
│ 3│ CP │ КОЭФФИЦИЕНТ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ПОДЖАТИЯ │ - │ 0,3 │
│ 4│ A1 │ КОЭФФИЦИЕНТ МИНИМАЛЬНОЙ СТАТИЧЕСКОЙ НА-│ │ │
│ │ │ ГРУЗКИ │ - │ 0,5 │
│ 5│ A2 │ КОЭФФИЦИЕНТ МАКСИМАЛЬНОЙ СТАТИЧЕСКОЙ │ │ │
│ │ │ НАГРУЗКИ │ - │ 2, │
│ 6│ DK │ КОЭФФИЦИЕНТ ДИНАМИЧНОСТИ │ - │ 2,5 │└──┴──────┴────────────────────────────────────────┴───────┴──────────┘
Выходные данные ORV.
PS= 22000,0 Н; FZ= 6,0 ГЦ; CP= ,30 A1= ,50 A2=2,00 DK= 2,50
Таблица 2.3
| I | P(I)H | F(I)MM |
| 1 | 0 | 0 |
| 2 | 3300 | 0,1 |
| 3 | 11000 | 4,9 |
| 4 | 14300 | 6,7 |
| 5 | 17600 | 8,1 |
| 6 | 20900 | 9,3 |
| 7 | 24200 | 10,3 |
| 8 | 27500 | 11,2 |
| 9 | 30800 | 12 |
| 10 | 34100 | 12,7 |
| 11 | 37400 | 13,3 |
| 12 | 40700 | 13,9 |
| 13 | 44000 | 14,5 |
| 14 | 47300 | 15 |
| 15 | 110000 | 24,4 |
Вывод: в данной работе была определена характеристика подвески колесного трактора класса1.
Анализ полученных результатов позволяет проследить деформацию упругого элемента от изменения нагрузки. Идеальный вариант характеристики - прямая под углом 45˚к осям координат.
Равночастотная характеристика позволяет нам иметь одну и ту же частоту собственных колебаний при изменяющейся подрессоренной массе. Из построенного графика видно, что:
1) частота вертикальных колебаний Fz=2Гц: - нелинейная область до нагрузки P(i)~25000 Н но деформация при этом достигает значения F(i) =88мм; при дальнейшем увеличении нагрузки свыше Р(i)=25000 Н зависимость деформации становится линейной и достигает своего максимального значения F(i)= 219,9 мм при Р(i)=110000Н;
2) частота вертикальных колебаний Fz-4 Гц: нелинейная область до нагрузки Р(i)=18000 Н, при этом деформация достигает значения F(i)=410 мм; при дальнейшем увеличении нагрузки свыше P(i)=18000 Н зависимость деформации становится линейной и достигает своего максимального значения F(i) =636.6 мм при Р(i) =110000;
3) частота вертикальных колебаний Fz=6 Гц: нелинейная область до нагрузки P(i)=12000 Н, деформация при этом F(i) =8 мм; при дальнейшем увеличении нагрузки свыше P(i)=12000 Н зависимость деформации становится линейной и достигает своего максимального значения F(i)=24,4мм при P(i)=110000 Н.
Исходя из всего этого можно сделать вывод, что вариант подвески с частотой вертикальных колебаний Fz=2 Гц является самым жестким.
РАСЧЕТ НЕОБХОДИМОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТОРСИНА - TOR
Программа содержит около 100 операторов.
TOR позволяет получить необходимую зависимость момента закрутки от угла поворота балансира (рычага) подвески (например, упругую характеристику торсионного узла) по заданной приведенной характеристике подвески. Рассчитываются также ориентировочные размеры рабочей части торсиона круглого сечения.
В этих же расчётах последним столбцом дан пример тестовой проверки программы. Программа TOR позволяет работать пользователю с ЭВМ в диалоговом режиме, анализировать результаты с дисплея и получать их распечатки, оперативно менять исходные данные и повторять расчеты. Исходные данные ТОR.