Силы, действующие при полном ходе отбоя колеса

5.3.5 Силы, действующие при полном ходе отбоя колеса

Чтобы учесть все напряжения изгиба в штоке амортизатора, следует рассматривать действия боковых сил от поперечных составляющих неровностей дороги при крайнем нижнем положении колеса (рис. 5.11). При этом ограничитель хода отбоя, закрепленный на штоке амортизатора, упирается в направляющую втулку штока в зоне точки С.

Определяем угол β₄:

Рис. 5.11 Изменение положения рычага при полном ходе отбоя

; β₄=19º

Определение углов наклона оси поворота δ₄ и развала колеса γ₄.

В этом случае не будем пренебрегать изменением угла α между осью поворота и осью амортизатора, как это было сделано в случае максимальной вертикальной нагрузки (случай 2 п.5.3.4) из-за ничтожного его изменения в сравнении с изменением угла δ_o → δ₂. Так как очень сложно учесть все факторы, влияющие на изменение развала γ, то единственными критериями оценки изменения угла α можно считать кратчайшее расстояние от центра шаровой опоры до оси амортизатора и угол δ_o – α = 8° между осью колеса и осью амортизатора, которые неизменны при любом положении подвески.

Угол δ₄ определяем графически с учетом масштаба по рис. 5.12 через соотношение:

соs δ₄ = j/q = 0,671 /0,685 = 0,9796,

 что соответствует δ₄ = 11°36′.

Аналогично определяем угол α₄ :

sinα₄= t/q= 0,045 / 0,685 = 0,0571, α₄ ≈ 3°44′.

Находим развал при полном ходе отбоя:

g₄=(d₄-a₄)-(d₀-a)=(11°36¢-3°44¢)-(15°-7°)= -0,08¢.

Составляем уравнение моментов относительно т.А:

SМ_А:S₁[d+fm+(c+o)cosd₀+f₂]+B_X4[(c+o)cos d₀+f₂]-

-B_Y4[(c+o)cos d₀+f₂]sin d₄/cosd₄=0

Учитывая, что B_X4=B_Y4∙Ctg b₄ и sin d₄/cos d₄=tg d₄:

B_X4= -469,96∙2,904= -1364,76 H.

Силы в точке А:

 -A_х4+B_х4+S₁=0; -A_у4+B_у4=0;

 A_х4=B_х4+S₁; A_у4=B_у4;

 A_х4= -1364,76+981= -383,76 H; A_у4= -469,96 H.

A_уt=A_у4∙cos (d₄-a₄)= -469,96∙0,9979= -468,97 H.

A_уs=A_у4∙sin (d₄-a₄)= -469,96∙0,0651= -30,59 H.

A_хt=A_х4∙sin (d₄-a₄)= -383,76∙0,0651= -24,98 H.

A_хs=A_х4∙cos(d₄-a₄)= -383,76∙0,9979= -382,95 H.

A_s=A_хs–A_уs= -382,95–(-30,59)= -352,36 H.

A_t=A_уt+A_хt= -468,97+(-24,98)= -493,95 H.

Рис. 5.12 Схема сил в подвеске при полном ходе отбоя.

Рис. 5.13 Силы действующие на шток амортизатора при полном ходе отбоя.

Проверка:

606,74»606,75.

O¢₄=O¢+f₂/ix=0,136+0,085/1,0112=0,2186 м.

Сила в направляющей втулке амортизаторной стойки:

C₄=A_S∙l¢/(l¢-O¢₄)= -352,36∙0,347/(0,347- -0,2186) = -952,25 H.

Сила, действующая на поршень:

K₄=C₄-A_S= -952,25–(-352,36)= -599,89 H.

Момент, изгибающий шток:

M_K4=A_S∙O¢₄= -352,36∙0,2186= -77,03 Hм.

Т. к. изгибающий момент для этого случая меньше всех рассчитанных раньше моментов, то условие прочности выполняется.

Окончательно имеем диаметр штока амортизаторной стойки d=20 mm.