Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

Embed Size (px)

Citation preview

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    1/51

     PUNTI PENTRU AUTOCAMIOANE

      Puntile rigide pentru autocamioane si autobuze sunt diferentiate constructiv prin solutiaadoptata pentru sistemul de montare si ghidare al puntii pe cadru sau pe caroseria autoportanta.

    Schemele constructive ale celor mai folosite sisteme pentru montarea si ghidarea acestor punti sunt prezentate in figura 2.0 (nu s-a luat in considerare montarea si ghidarea prin intermediularcurilor lamelare dispuse longitudinal).

     Fig.2.0.Schemele constructive ale celor mai folosite sisteme de montare si ghidare ale puntilor

    rigide pentru autocamioane si autobuze (c.doua mecanisme Watts laterale)

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    2/51

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    3/51

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    4/51

      Punti din fata pentru autocamioanea!oritatea puntilor din fata pentru autocamioane sunt punti rigide cu suspensie dependenta."oate puntile din fata ale autocamioanelor sunt si punti de directie# deci au in compunere douafuzete articulate prin pivotii lor de grinda centrala# pentru a permite bracarea rotilor.$n cazul puntilor din fata motoare sunt prezente mecanismele specifice transmiterii flu%ului de putere# arborii planetari sunt articulati (o articulatie homocinetica in zona pivotului cu centrul pea%a pivotului)# iar fuzetele au a%ul tubular pentru a permite montarea arborilor planetari.& particularitate a articulatiei fuzeta-pivot-grinda la autocamioane este asigurarea unor valori mari pentru unghiul de bracare al rotii (o valoare de '00 este uzuala).Puntile din fata ale autocamioanelor sunt diferentiate prin constructia componentelor principale(fuzete# pivoti# grinda) si prin sistemul de montare si de ghidare al puntii pe cadru.

    & solutie clasica este urmatoarea

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    5/51

    -pivot cilindric blocat in pumnul grinzii cu un surub pana de forma conica# care se aseaza intr-ofrezare din corpul pivotului-lagarele dintre pivot si bratele fuzetei# lagare de alunecare (bucse din bronz)# etansate spre grindacu simeringuri# inchise spre e%terior cu capace# unul din acestea (de obicei cel inferior) prevazut cuniplu de ungere# cu canal de ungere in lungul pivotului

    -incarcarea verticala se transmite de la bratul inferior al fuzetei la grinda printr-un lagar a%ial (deobicei rulment a%ial)# iar reglarea !ocului a%ial se face cu saibe de regla! dispuse intre grinda si bratul superior al fuzetei-levierele sistemului de directie se monteaza pe fuzeta astfel levierul de comanda al fuzetei dinstanga pe bratul superior al fuzetei# iar levierul trapezului de directie pe bratul inferior-butucul rotii se spri!ina pe a%ul fuzetei prin doi rulmenti cu role conice# unul mai mare in interiorsi altul mai mic in e%terior# strangerea lagarului se face cu piulita crenelata din capatul a%uluifuzetei asigurata cu splint-un surub asigurat cu contrapiulita este filetat in corpul fuzetei pe interior si serveste la reglarea bracarii rotii# pumnul grinzii fiind prevazut cu un bosa! de spri!in.$n figura 2.2* se prezinta constructia ansamblului fuzeta-pivot-grinda si lagarul rotii folosit de

    +,/"# la care capacele de inchidere ale lagarelor pivotului sunt simple discuri introduse inaleza!ele din bratele fuzetei si asigurate cu inele elastice interioare# iar levierele directiei semonteaza pe bratele fuzetei in gauri conice# sunt asigurate cu pene disc si sunt stranse cu piulite cuautoasigurare.

    Fig.2.2*.nsamblul pivot si lagar roata (+,/") -saiba de regla! a !ocului a%ial 1-surub dereglare a braca!ului -traductor 1S.

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    6/51

      & constructie asemanatoare foloseste si ,+,3,S pe autocamioanele Serie *4'5. Fata desolutia precedenta aceasta are urmatoarele deosebiri este prevazut un niplu de gresare si pentrulagarul pivotului superior# montat la capatul unei conducte scurte pentru a usura accesul levierelede directie sunt montate prin flanse cu doua suruburi pe bratele fuzetei configuratia grinzii estediferita in zonele de capat (acestea sunt drepte si nu arcuite). ceasta constructie este prezentata in

    figura 2.22.

    Fig.2.22.onstructia puntii din fata ,+,3,S

    Fi%area pivotului in pumnul grinzii se poate face si pe con prin impingerea pivotului de !osin sus. & astfel de constructie# folosita de $6, este prezentata in figura 2.27. agarele dintre pivot si bratele fuzetei sunt cu rulmenti cu ace dubli (cate doi rulmenti pentru fiecare lagar)# farainele (rolele ac ruleaza direct pe fusurile pivotului si in aleza!ele din bratele fuzetei). agarulsuperior este inchis cu un capac asigurat cu inel elastic interior in aleza!ul bratului si prevazut cuniplu de ungere. agarul inferior este inchis cu un capac masiv fi%at in suruburi pe bratul fuzetei

    care contine si cala de regla! a !ocului a%ial dintre fuzeta si grinda. Fortele verticale se transmit dela bratul inferior al fuzetei la grinda prin contact direct intre cele doua piese.

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    7/51

    Fig.2.27.agarele si fi%area pivotului la $6,&

      Fi%area pivotului conic in pumnul grinzi se poate face si prin tragere in sus cu o piulitafiletata pe capatul superior al pivotului. & astfel de solutie# folosita de 3F# este prezentata infigura 2.2'. Piulita e%ercita forta de tragere asupra pivotului prin intermediul unei antretoazemontata pe fusul superior al pivotului# care serveste drept inel interior si pentru rulmentii cu ace ailagarului superior. agarul inferior este tot cu rulmenti cu ace. Fortele verticale se transmit de la bratul inferior al fuzetei la grinda printr-un lagar a%ial. 8ocul a%ial dintre fuzeta si grinda se

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    8/51

    regleaza cu saibe montate intre  bratul superior al fuzetei si grinda. apacul inferior de forma unei placi se fi%eaza pe bratul fuzetei prin suruburi si contine un niplu de ungere. apacul superior areforma de calota# se fi%eaza prin suruburi pe bratul fuzetei si contine un niplu de ungere.

    Fig.2.2'.agarele si fi%area pivotului la 3F *-saibe de regla! 2-capac superior 7-piulita '-pivot cu fi%are pe con ingrinda 9-lagar a%ial :-capac inferior -!oc a%ial al pivotului de 0#09;0#70 mm

      Fi%area pivotului conic in pumnul grinzii prin tragere cu o piulita filetata pe capatul superior al pivotului permite realizarea unei lagaruiri deosebite a articulatiei dintre fuzeta si grinda# solutiefolosita de 6&6& si prezentata in figura 2.29. agarul superior al pivotului este realizat cu unrulment a%ial-radial cu role conice# care preia si fortele verticale. cestea se transmit pe urmatorultraseu fusul fuzetei# bratul superior# rulmentul conic# piulita de strangere# corpul pivotului si prinimbinarea conica a pivotului cu pumnul grinzii la grinda. Piulita e%ercita forta de strangere prinintermediul unei antretoaze care constitue si ghida! pentru inelul interior al rulmentului conic.Saibele pentru regla!ul !ocului a%ial sunt montate intre umarul antretoazei si inelul interior alrulmentului. agarul inferior al pivotului este un lagar simplu de alunecare cu bucsa din bronz.Sunt prevazute nipluri de ungere pe ambele capace# iar lagarele sunt bine etansate.

    2.29

    & solutie deosebita de realizare a lagarului a%ial pentru preluarea fortelor verticale este folosita de3F pe autocamionul F '9 si este prezentata in figura 2.2:. Se foloseste tot un pivot conic# dar cu

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    9/51

    strangere prin impingere de !os in sus# forta de strangere fiind e%ercitata de capacul inferior masivrealizat corp comun cu levierul trapezului de directie. $ntre corpul levierului capac si capatulinferior al pivotului este montat un rulment a%ial cu bile pentru preluarea fortelor verticale.

    2.2:

    ontarea si ghidarea puntii din fata pe cadru se realizeaza cel mai simplu prin intermediul arcurilor lamelare ale suspensiei# asa cum se prezinta in figura 2.2

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    10/51

    20 asa unei bare de reactie se descompune in doua mase punctiforme# una in articulatia cu punteacare face parte din masa nesuspendata# iar a doua in articulatia cu sasiul care face parte din masasuspendata.

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    11/51

      Articulatii

    rticulatiile sunt componentele puntilor care se uzeaza cel mai intens. 3in aceasta cauza numarulde articulatii constitue un criteriu constructiv de apreciere al sigurantei in functionare si alfiabilitatii puntii. ,le au urmatoarele roluri

    - sa permita miscarile relative intre componentele mecanismelor puntii- sa realizeze compensarile cinematice necesare- sa atenueze socurile# sa filtreze vibratiile si sa diminueze zgomotele in timpul functionarii puntii.

    lasificarea articulatiilor se poate face in functie de urmatoarele criterii A. Dupa miscarea permisa componentelor intre care este montata:

    - cilindrica- sferica- mi%ta- a%iala.

     B. Dupa pozitia axei articulatiei fata de componentele intre care este montata articulatia:- rigida cu a%a fi%a- semirigida cu pozitia a%ei variabila in intervalul ma%im de =*#9 mm- elastica cu pozitia a%ei variabila in intervalul ma%im de =5 mm sau chiar mai mult.

    rticulatia mi%ta consta in suprapunerea pe o articulatie cilindrica principala# a uneiarticulatii sferice care permite alte miscari de rotatie# dar cu amplitudine mai mica# intrecomponente.

    rticulatia a%iala realizeaza sustinerea intre doua componente si are rol preponderent defiltrare a vibratiilor.

    rticulatia cu a%a fi%a foloseste drept elemente de legatura rulmenti (lagare de rostogolire)#

    sau bucse din bronz (lagare de alunecare)# deci este o articulatie metal pe matal. ,a asigura cea maiinalta precizie in functionarea mecanismelor# dar nu permite compensari cinematice si nu realizeazafiltrarea vibratiilor.rticulatia semirigida foloseste drept element de legatura bucse din materiale plastice dure(e%emplu poliamida).

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    12/51

      rticulatia elastica foloseste drept element de legatura bucse cu forme comple%e dinelastomeri.& caracteristica a elastomerilor este bucla de histerezis# datorata faptului ca la incarcare curbaefort-deformatie este situata deasupra curbei de descarcare# asa cum se vede din figura '.*.

    Fig.'.*.1ucla de histerezis a unui elastomer &-incarcare 3&-descarcare+igiditatea elastomerilor depinde de o multitudine de factori# asa cum se vede din figura '.2.

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    13/51

     CINEMATICA MECANISMELOR PUNTILOR

    ecanismele de montare si de ghidare ale puntilor sau ale rotilor automobilelor suntmecanisme cu bare plane sau mai rar spatiale (cazul puntilor multibrat). Stabilirea schemelor

    cinematice ale acestor mecanisme se face in functie de

    - solutia constructiva adoptata pentru punte si pentru suspensie- organizarea generala amanuntita a automobilului- organizarea automobilului in zona puntii care se proiecteaza- solutia constructiva adoptata pentru structura portanta si pentru caroseria automobilului- solutia constructiva adoptata pentru sistemul de directie- organizarea postului de conducere.

    Prin stabilirea schemei cinematice se definesc pozitiile articulatiilor si ale barelor# precum silungimile barelor pentru automobilul neancarcat. Studiul schemei cinematice urmareste

    determinarea si compararea traectoriilor pentru punctele esentiale ale mecanismului# variatiaampatamentului si a ecartamentului# variatia unghiurilor de asezare ale rotilor si ale pivotilor.3atorita fortelor care actioneaza asupra rotilor# articulatiile elastice (cele mai folosite laautoturisme) se deformeaza si produc deplasari importante ale componentelor puntii# asa cum sevede din figura 9.* pentru deplasarea in directie longitudinala a a%ului rotii produsa de fortamotoare Ft sau de forta de franare Ff.

      Studiul cinematicii mecanismelor puntilor cu luarea in considerare a deformatiilor elasticeale articulatiilor este foarte comple% si este inclus de unii autori in elastocinematica puntilor . $ntimpul deplasarii automobilului# puntile influenteaza marimea celor doi parametri importanti ai

    caracteristicilor dimensionale ale automobilelor# ampatamentul si ecartamentul. Ampatamentul notat uzual cu influenteaza tinuta de drum a automobilului. /n ampatament lunginseamna spatiu mai mare pentru pasageri# reducerea influentei variatiei sarcinii utile asupraincarcarii puntilor# micsorarea tanga!ului# console mai scurte. /n ampatament scurt inseamna razede virare mai reduse in cazul deplasarii cu viteza mica. a viteze mari marirea ampatamentuluifavorizeaza deplasarea in vira! a automobilului. Pentru a realiza aceste cerinte contradictorii sefoloseste directia integrala (pe ambele punti) la viteza mica rotile din spate bracheaza invers fatade cele din fata# realizandu-se astfel diametrele de virare reduse necesare parcarii la viteze marirotile din spate bracheaza cu unghiuri mult mai mici# dar in acelasi sens cu rotile din fata# asigurando buna maniabilitate eutomobilului. Se constata tendinta de crestere a ampatamentului.

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    14/51

      Capitolul 3.2 Calculul i proiectarea punții faț! a autocamionului

    Studiul cinematicii puntii

    alculul punții rigide comport> calculul grinzii# calculul fuzetei și calculul pivotului fuzetei.

    3imensionarea elementelor punții rigide se face pe baza ?ncerc>rilor din regimul cel maidefavorabil. +egimurile de calcul ale punții de direcție sunt - +egimul fr@n>rii automobilului

    - +egimul derap>rii automobilului

    - +egimul trecerii peste obstacole

    Puntea nemotoare rigida din fata

    Arinda puntii nemotoare rigida din fata poate fi e%ecutata prin- for!are din otel

    - din trei bucati asamblate prin sudura# partea centrala teava din otel trasa pe dorn# iar partilelaterale for!ate- din tabla din otel debitata corespunzator si asamblata prin sudura# sectiunea transversala fiind

    dreptunghiulara.

    ea mai folosita solutie este prima metoda# iar sectiunea transversalaeste un profil $ cu muchiile rotun!ite. ceasta sectiune este prezentata in figura 7.2.*# dimensiuneade baza fiind grosimea inimii profilului a.

    Fig.7.2.*.Sectiunea transversala in $ a grinzii for!ate.

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    15/51

      odulele de rezistenta ale acestei sectiuni# luand ca dimensiune de baza grosimea inimii profilului sunt

    W v=20∗a3

      (:.9)

    W h=5,5∗a3

      (:.:)

    Se va opta pentru o grosime de a B 70 mm astfel

    W v=20∗303540000mm 3   W h=5 ,5∗303148500mm 3

     

    Schema fortelor care actioneaza asupra grinzii puntii din fata# inclusiv diagramele deeforturi# pentru regimurile franarii si deraparii este prezentata in figura 7.2.2.

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    16/51

    Fig.7.2.2.odelul de calcul al puntii din fata rigide# inclusiv diagramele de eforturi *-regimulfranarii 2-regimul deraparii.

      3eterminarea solicitarilor puntii in regimul franarii# deraparii si trecerii pesteobstacole

      a. Re"imul fran!ri autocamionului

      Cn figura 7.2.2 se prezint> for țele ce acționeaz> asupra punții din faț> ?n regimul fr@n>riiautocamionului și anume

    m* f ⋅ G* - ?nc>rcarea dinamic> ce revine puntii din fat> ?n timpul fr@n>rii

    D* si D2 - reactiunile normale ale c>ii asupra rotilor

    Ff2 si Ff* - reacțiunile tangențiale ale c>ii asupra roților datorit> momentului de frecare f 

      +eacțiunile Z 1 și  Z 2 solicit> puntea la ?ncovoiere ?n plan vertical. Secțiunea periculoas>este a − a # ?n care momentul ?ncovoietor are valoarea

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    17/51

      i6 B DlsEl B D ld El B m* f *G*

    ⋅ l   2

      i6 B *#' E9729.29 E '00 B 2*59*40da ⋅ mm

      2

    Cn care m*f  - coeficient de ?nc>rcare dinamic> la fr@nare și are valoarea *#' - *#: pentruautocamioane și autobuze.

    Solicitarea de ?ncovoiere in plan vertical este dat> de relația

     !   i"

    i" 

    i" 

    Cn care # i"   este modulul de rezistenț> la ?ncovoiere ?n plan vertical al grinzii cu secțiunea ?n zonaarcurilor.

    σiV =

    2185190

    540000=40,46 Mpa

     

    onsider@nd valoarea ma%im> a for ței de fr@nare limitat> de aderenț> se poate scriemomentul ?ncovoietor din planul orizontal

    i  B mif  EG 1

    2∗φ∗l1

    i B *#' E5325.25

    2∗1,1∗400

     B 2'07toare este dat> de relația

     !   i$

    i" 

    =σ# 

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    18/51

    i$ 

    Cn care # i$  este modulul de rezistenț> la ?ncovoiere ?n plan orizontal al grinzii cu secțiunea ?nzona arcurilor.

    σiH =

    2403709

    148599=161,86 Mpa

     

     Țin@nd seama c> solicit>riile σiV  și σiH sunt perpendiculare# solicitarea rezultant> la?ncovoiere este dat> de relația

    σi¿√ 40.462+161.862=3120.45 daNm /cm2

      Arinda punții din faț> este supus> la torsiune de c>tre momentul

    t B Ffs E r r  B Ffd E r r B mif  EG 1

    2∗φ∗¿

     r r 

    ?n care r r  este raza de rulare a roțiilor din faț>

    t B *#' E5325.25

    2∗1,1∗505

     B 707':52:* daEmm

      Solicitarea corespunz>toare la torsiune este dat> de relația

     ! tt 

    ?n care Wt  este modulul de rezistenț> la torsiune

    =τ# 

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    19/51

    Gt B30346826

    540000=1554,23

     daHcm2 

    ,fortul unitar admis la incovoiere esteσ

    ai =

    7900÷ 40000

    daHcm2

    # iar efortul unitar admis latorsiune este Gt B 2900÷3000 daHcm2

      #. Re"imul derap!rii automo#ilului

      For țele ce acționeaz> asupra punții din faț> ?n acest caz sunt prezentate ?n figura 7.2.7. Cn acestcaz momentul de fr@nare se consider> nul# ?n schimb apare for ța centrifug> Fcv și reacțiuniletransversale ale c>ii Ils și Ild asupra roții din st@nga respectiv din dreapta.

    Fig 7.2.7 For țele care acționeaz> asupra punții din faț> ?n regimul derap>rii autovehiculului

      Arinda punții va fi solicitat> numai la ?ncovoiere de c>tre momentele ?ncovoietoare#datorate reacțiunilor normale  Z *s și  Z *d și reacțiunilor transversale % *s și % *d # ambele in planul vertical. a mersul ?n vira! reacțiunile normale  Z *s și  Z *d nu mai sunt egale ca la mersul?n linie dreapt> datorit> apariției for ței centrifuge  & cl  . 3in ecuația de momente ?n raport cu punctele de contact ale roții cu calea de rulare rezult> urm>toarele valori pentru reacțiunilenormale

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    20/51

    Dls B m* EG 1

    2   J Fcl Ehg

    B  

    Dld B m* EG 1

    2   - Fcl Ehg

    B  

    onsider@nd valoarea ma%im> a for ței centrifuge &  c* limitat> de aderenț> (regimulderap>rii automobilului)# și m1 = 1 (deoarece &  f ' ( )

    Fc* Bφ∗G1

    3eci relatiile devin

    Dls BG 1

    2   (  *J 2   ¿φ  E G 1

    2   )

    Dld BG 1

    2   (  *J 2   ¿φ  E G1

    2   )

    Dls B5325.25

    2   (  *J 2   ¿1.1  E 1388,82

    2   ) B *0'54#*< da

    Dld B5325.25

    2   (  *J 2   ¿1.1  E 1388,82

    2   ) B *0'54#*< da

      Se observ> c> dac> for ța centrifug> &  c* are senul din figur># reacțiunea Z * s va fi maimare dec@t Z * d  # deci secțiunea periculoas> va fi a − a dinspre roata din st@nga. omentul?ncovoietor datorit> reacțiunii Z * s este dat de relația

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    21/51

    is B Dls E l BG1

    2   (  *J 2   ¿φ  E hg

    B   ) E l

    is B5325.25

    2   (  *J 2   ¿1,1  E 1388,82

    1810   ) E '00 B '*49: momente ?ncovoietoare sunt ?n același plan# momentul ?ncovoietorrezultant va fi

    i B is - iK

    i B '*49:

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    22/51

      c. Re"imul trecerii pete o#tacole

    Cn cadrul acestui regim grinda este solicitat> la ?ncovoiere ?n planul vertical de momentul

    i6  B cd EG1

    2∗l

    Cn care cd este coeficientul de ?nc>rcare dinamic> a punții din faț> la trecerea peste obstacole

    cd B 2

    i6  B 2 E5325.8

    2∗400

     B 7*2* parametrii principali ai punțiilor din faț> rigide aleautocamionelor# confor cu seria tip ..,.+.

    "ab 7.2.* Parametrii constructivi ai punțiilor din faț> rigide

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    23/51

      Se va opta ca dimensiuniile punții s> fie cele ale puntii ce echipeaza autocamioanele ercedes.$n figura 7.2.' se prezinta parametrii dimensionali principali ai grinzii puntii din fata 6 '# care

    echipeaza unele autocamioane ercedes.

    "abelul 7.2.2.Parametrii dimensionali ai grinzii puntii 6 '

    Fig 7.2.'.Arinda puntii 6 ' (ercedes).

    3imensiuneLmmM 1 3 , F A

    Arinda 6 ' *

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    24/51

    3.3 $eterminarea fortelor din articulatiiCalculul fu%etei

    Fuzeta se calculeaz> de asemenea consider@nd automobilul ?n cele trei regimuricaracteristice. Cn figura 7.2.' se prezint> fortele care actioneaz> asupra fuzetei# iarsectiunea periculoasa se considera b- b (zona de racordare a a%ului cu corpul fuzetei). 3istanțelerecomandate ?ntre cei doi rulmenți ai roții din faț> sunt date ?n tabelul 7.2.2.

    Fig 7.2.9.odelul de calcul pentru fuzeta si pivot

    "ab 7.2.73istantele recomandate pentru cei doi rulmenti ai rotii din fat># ?n functie de sarcina vertical> ce revinerotii

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    25/51

    Se va opta pentru o distant> ?ntre rulmenti de

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    26/51

    a. Re"imul fr&n!rii

      Cn cazul fr@n>rii automobilului asupra roții și deci asupra fuzetei acționeaz> for țele Z * s și &  fs determinate la calculul grinzii punții.Cn acest caz momentul ?ncovoietor rezultant ?n secțiunea b −b este dat de relația

    Mi = l1¿√ Z 1 s2+ F fs2

    Mi = 20 ¿√ 10489,172+13489,232  = 7'*

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    27/51

    Solit>riile la ?ncovoiere pentru cele dou> fuzete vor fi date de relațiile

    σis =

     M i s

    0,1∗d3   si σid = M i d

    0,1∗d3  

    σis =

    1631065,94

    0,1∗583   B 579#4: daN /cm2

    σid =

    1631065,94

    0,1∗583   B 579#4: daN /cm2

    c. Re"imul trecerii pete o#tacole

    omentul ?ncovoietor ?n planul vertical este dat de relația

    i  B cd EG1

    2 ∗¿  l*

    $ar efortul unitar

    σi =

    c d

    0,2∗d3   *A* E l*

      Pentru materialele din care se confectioneaz> fuzetele# efortul unitar admisibil la ?ncovoiereeste de ai B '900 daN /cm

    2

    $n figura 7.2.: sunt prezentati parametrii dimensionali principali pentru fuzeta aceleiasi punti.

    "abelul 7.2.'.Parametrii dimensionali ai fuzetei puntii 6 '3imensiuneLmmM 1 3 , F Fau%

    rondFuzeta 6 ' 9

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    28/51

    Fig 7.2.:.Fuzeta puntii 6 ' (ercedes).

     Calculul pi'otului fu%etei

     Cn figura 7.2.< se prezint> fortele ce actioneaz> asupra furcii si a pivotului fuzetei# f>r> a setine seama de unghiurile rotilor de directie si a pivotilor. Furca si pivotul fuzetei sedimensioneaz> pe baza presiunii specifice care ia nastere ?ntre ele.

    Fig 7.2.< Schema de calcul a pivotului fuzetei

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    29/51

    a. Re"imul fr&n!rii

    +eacțiunea normal> a c>ii provoac> ?n reazemele pivotului for țele F*. 3in condiția deechilibru a pivotului rezult>

    F* B Dls E l 4

    l5   B m*f  EG 1

    2   *l 4

    l5rr

     

    F* B *.' E 5325.8

    2   *250

    200   = 9525# for țe F2 și F7 # date derelațiile

    F2 B Ffs E l 7

    l 5   B m*f  EG 1

    2   *  φ

     *l7

    l5  

    F7 B Ffs E l 6

    l 5   B m*f  EG 1

    2   *  φ

     *l 6

    l 5  

    omentul de torsiune produs de for ța de fr@nare &  fs  produs ?ntre brațele furcii și pivot

    la for țele & ' # date de relația

    F' B Ffs E r r

    l 5   B m*f  EG 1

    2   *  φ

     *r r

    l 5  

    For ța de fr@nare &  fs# acțion@nd asupra fuzetei la distanța l ' de pivot# tinde sa o roteasc> ?n !urul acestuia cu momentul Ffs E l' . Fuzeta este reținut> de for ța + care apare ?n bara transversal>de direc

    ție

    și care are valoarea

    + B Ffs E l 4

    l 10   B m*f  EG1

    2   *  φ

     *l4

    l10  

    ceast> for ț> ia naștere ?ntre pivot și fuzet> la for țele F9 și F: # date de relațiile

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    30/51

    F9 B + E l 7

    l 5   B m*f  EG 1

    2   *  φ

     *

    l7

    l5

    F: B +E l 6

    l 5   B m*f  EG 1

    2   *  φ

     *l 6

    l 5

      a rezultat al acestor for țe# ?ntre brațele furcii și pivot va acționa la partea superioar>rezultanta + s # iar la partea inferioar> + i # date de relațiile

    Rs = √ ( F 6− F 5)2+( F 2− F 4 )2

    Ri = √ ( F 1+ F 5)2+( F  3+ F 4 )2

      Presiunile specifice ?ntre brațele furcii și pivot la partea superioar># c@t și la parteainferioar> sunt date de relațiile

     ps B Rs

    ls∗d 2

     pi B Ri

    ls∗d 2

      ceste presiuni nu trebuie s> dep>șeasc> 700 da H cm . Pivotul se calculeaz> deasemenea la ?ncovoiere și la forfecare sub acțiunea for țelor rezultante  ) s și )i . ,forturile

    unitare admisibile pentru pivoții confecționați din oțeluri aliate sunt ai B '000 daN /cm2

     și

    Gaf  B 900 daN /cm2

    .

    #. Re"imul derap!rii.

    +eacțiunea transversal I*s # ia naștere ?n brațele furcii la for țele F din condițiile de echilibru ale pivotului cu relațiile

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    31/51

    F ?n brațele furcii reacțiuniile F4 # date de relațiile

    F4 B I*s Err

    l 5

     Cn acest regim  &  f  se consider> nul> și ca urmare & 2 #  &  #  & + #  & , și  & -  sunt nule.  For țele rezultante din brațele furcii vor fi date de relațiile

    + s B F* J F

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    32/51

      SUSPENSIA AUTOMO(ILULUIRolul) conditiile impue i claificarea upeniilor

    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. 6iteza 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 proprietatea acestuia de acircula timp indelungat cu viteze permise de caracteristicile dinamice# fara ca pasagerii sa aibasenzatii neplacute sau sa oboseasca repede si fara ca automobilul si marfa transportata sa fiedeteriorate. $n plus# imprimand caracterul dorit oscilatiilor# suspensia impreuna cu mecanismele puntilor influenteaza stabilitatea# maniabilitatea si manevrabilitatea automobilului (elemente careimpreuna definesc tinuta de drum a automobilului).

    onditiile principale impuse suspensiei sunt

    Q amplitudinea masei suspendate cat mai redusa O se realizeaza reducerea masei nesuspendateBR avanta!ele puntilor fractionate fata de puntile rigideQ pulsatia oscilatiilor proprii ale sistemului cat mai mica O se realizeaza prin reducerea rigiditatiielementului elastic BR se adopta oscilatii verticale acceptabile au perioada cuprinsa intre * s si0#9 s# corespunzatoare mersului pe !os cu viteza de 7#9 ... < mHsQ rigiditatea suspensiei puntii din fata sa fie mai mica decat cea a puntii din spate pentru a reduceoscilatiile de tanga!Q pastrarea neschimbata a caracteristicilor suspensiei cand masa suspendata se modifica O serealizeaza prin modificarea rigiditatii arcurilor cu cresterea sarcinilor BR interesul pentrususpensiile progresive

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    33/51

    Q asigurarea unei amortizari suficiente (dupa o perioada amplitudinile sa se micsoreze de 7 ... 5ori) BR sarcinile dinamice transmise masei suspendate sa nu fie prea mari# iar rotile sa pestreze permanent contactul cu calea.

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    34/51

      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 derulare.

    ,lementele principale care compun suspensia sunt- elementele elastice (arcurile)- amortizoarele- tampoanele limitatoare- barele stabilizatoare."oate aceste elemente se monteaza intre puntea rigida sau mecanismul de ghidare al rotii si sasiusau caroserie# asa cum se vede din figura

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    35/51

      Caracteritica elatica a upeniei$efinirea caracteriticii elatice a upeniei

    aracteristica elastica a suspensiei este dependenta dintre sarcina verticala pe roata si deformatiasuspensiei si este reprezentata in figura

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    36/51

    Sta#ilirea caracteriticii eletice neceareSe adopta volori pentru sageata statica fst# sageata dinamica fd si pentru factorul dinamic Td.QPentru asigurarea unui mers lin al automobilului caracteristica elastica a suspensiei trebuie satreaca prin punctele si 1 (fig.

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    37/51

      Elemente de contructie i de calcul pentru arcurile in foi *arcurile lamelare+Contructia arcurilor in foi

    vanta!ele principale ale arcurilor lamelare sunt- indeplinesc singure functiile de element elastic al suspensiei# element de amortizare sidispozitiv de ghidare al puntii sau al rotii# complect sau numai partial (este dublat de o bara de

    reactie)- are o constructei simpla si ieftina- se poate repara cu usurinta.

    a dezavanta!e se mentioneaza- masa proprie mare (este cel mai greu element elastic)- durabilitate redusa (s-a demonstrat e%perimental ca rezistenta la oboseala a arcului din foi estede ' ori mai mica decat a barei de torsiune echivalente la automobilele obisnuite# e%ploatate inconditii bune# durata de functionare este de *00 O *90 mii de Tm).

    $n prezent arcurile in foi se folosesc la autocamioane si la autoutilitare.

    "ipuri de arcuri in foi folosite in constructia suspensiei automobilului sunt prezentate in tabelul

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    38/51

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    39/51

    3.3 Calculul i proiectarea upeniei

    Calculul i proiectarea arcului lamelar+elatiile pentru determinarea sarcinilor si a tensiunilor din arcurile cu foi sunt date in tabelul 7.7.

    "abelul 7.7.alculul arcurilor cu foi

    Se vor adopta urm>toarele valori pentru dimensiunile arcului lamelarb = 90mm

     /rosimea foii0 L = 1200 mm /lunimea arcului0

    h = 15 mm /rosimea unei foi de arc0

    n = 3 /numrul de spire0

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    40/51

     oeficientul de ?nc>rcare dinamic> care depinde de vitez> si de gradul de ?nc>rcare areurm>torul valori pentru diferite tipuri de autovehicule

    Pentru tipul de autovehicul din aceast> tem> se alege k d=2,8  

    , - )/0 (coeficient de aderent> longitudinal>)

    a.Re"imul demar!rii

    D B

    5325.25

    2

    ∗2,8=9564,24 N 

     X d  B   F r B5325.25

    2∗2,8∗¿  0#

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    41/51

      UW B 7 E90∗153

    6  B *9*5

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    42/51

    6alorile pentru coeficientul de revenire se adopt> din urm>torul tabel.

    stfel av@nd ?n vedere tema de proiect si anume autocamion# care ?n general are un rula!

    foarte ridicat# se adopt>  !=1000 .

     Lsp=1,2∗106∗1000=12∗108

     N ∗m

    cm2

    ucrul mecanic se calculeaz> la trei regimuri de ?nc>rcare ale automobilului si anumegol (0)# semi?nc>rcat (*H2) si complet ?nc>rcat (*H*). 3in parcursul total al automobilului seconsider> c> acesta circul> 20V gol# 20V semi?nc>rcat si :0V ?nc>rcat# iar ?n timpul e%ploat>riiapar trei tipuri de socuri usor (u)# mediu (m) si puternic (p).

    ucrul mecanic al arcului pe or> este dat de relatia

    B 2 E z E F E E60

    100  L N ∗m

    h M

    F O sarcina la cap>tul arcului LMz O amplitudinea LcmM  O num>rul oscilatiilor complete ale arcului

    mplitudinea real> z se poate e%prima ?n functie de amplitudinea etalon  "0  si

    coeficientul dinamic k d # cu relatia

      z B  "0  E k d

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    43/51

     um>rul de oscilatii complete ale arcului se determin> cu relatia

      B  N 0 E #0/100  

    #0 - frecventa proprie LzM

    Cn tabelul de mai !os se dau indicatii cu privire la alegerea amplitudinii etalon  "0   a

    oscilasiilor si  N 0  este timpul relativ de oscilare efectuat de arc ?n situatii dat> de ?nc>rcare si

    soc.

    6alorile pentru coeficientul dinamic k d  se adopt> din "abel *

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    44/51

    stfel se adopt> k d=1,83 .

    alculul comport> determinarea lucrului mecanic ?n cele trei situatii de ?nc>rcare aleautomobilului# la cele 7 tipuri de loc

     L0  B

     L

     L L

    (¿¿ 0) p(¿¿ 0)m+¿(¿¿ 0)$+¿

    ¿

     

     L1/2  B

     L

     L L

    (¿¿ 1/2) p(¿¿ 1/2)m+¿(¿¿ 1/2)$+¿

    ¿

     

     L1/1  B

     L

     L L

    (¿¿ 1/1) p(¿¿ 1/1)m+¿(¿¿ 1/1)$+¿

    ¿

    ol *+oc uorȘ

       "0  B 2#9mm   N 0  B 90V

      z B 2#9 E *#57 B '#95mm B 0#'95  B 90 E

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    45/51

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    46/51

    4nc!rcat *562+oc u orȘ ș

       "0  B *#

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    47/51

      B :9 E de rela iaț ț

    3 B Lsp

     Lsh=

    1,2∗106∗ ! Lsh

      (

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    48/51

      Amorti%oarele upeniei

    Rol i caracteritici

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    49/51

      ontate in paralel cu elementele elastice principale ale suspensiei# amortizoareleindeplinesc urmatoarele roluri- disipeaza rapid energia oscilatiilor verticale ale masei suspendate (caroseriei# sasiului etc.)rezultate in urma deformatiei suspensiei- diminuarea rapida a oscilatiilor maselor nesuspendate (roti# punti etc.) pentru asigurarea

    continua a contactului rotilor cu calea de rulare.

    ,fectul unui amortizor este evidentiat in figura

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    50/51

      "oate amortizoarele hidraulice telescopice au acelasi principiu de lucru la deplasarearelativa a masei suspendate fata de masa nesuspendata# lichidul vascos din corpul amortizoruluieste obligat sa treaca prin orificii cu sectiune mica# calibrata# iar datorita frecarii energiaoscilatiilor se transforma in energie termica.

    Caracteritica de amorti%are reprezinta dependenta dintre forta de rezistenta aamortizorului Fa si viteza de deplasare a pistonului vp (viteza relativa pe verticala a rotii fata decaroserie) in cilindrul amortizorului.

  • 8/19/2019 Punti Pentru Autocamioane-cap 3 plus suspensie

    51/51

      6aloarea e%ponentului i depinde de dimensiunile orificiilor calibrate# constructiasupapelor si vascozitatea lichidului. $n functie de e%ponentul i caracteristica de amortizare# prezentata ca alura in figura