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.
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.
ОБОЗНАЧЕНИЯ ВЫХОДНЫХ ПАРАМЕТРОВ
I - НОМЕР ТОЧКИ ХАРАКТЕРИСТИКИ;
H- ТЕКУЩЕЕ ЗНАЧЕНИЕ ВЫСОТЫ ОСИ КАЧАНИЯ БАЛАНСИРА, ОТНОСИТЕЛЬНО ОСИ ОПОРНОГО КАТКА(+ОСЬ КАЧАНИЯ ВЫШЕ ОСИ КАТКА,-НИЖЕ) В ММ;
F- ТЕКУЩЕЕ ЗНАЧЕНИЕ УГЛА МЕЖДУ БАЛАНСИРОМ И ГОРИЗОНТАЛЬЮ (+ВНИЗ,-ВВЕРХ) В ГРАД,;
DH-ТЕКУЩЕЕ ЗНАЧЕНИЕ ДЕФОРМАЦИИ ПРИВЕДЕННОГО УПРУГОГО ЭЛ,В ММ;
QS- ТЕКУЩЕЕ ЗНАЧЕНИЕ ПРИВЕДЕННОЙ СИЛЫ В НЬЮТОНАХ;
Т- МОМЕНТ,СКРУЧИВАЮЩИЙ ТОРСИОН В НМ;
FF- УГОЛ ЗАКРУЧИВАНИЯ ТОРСИОНА В ГРАДУСАХ,
ВАМИ ПОЛУЧЕНО ДЛЯ А= 250,0 MM И HN= 125,0 MM:
I H(MM) F(GRA) DH(MM) QS(H) T(HM) FF(GRA)
I H(MM) F(GRA) DH(MM) QS(H) T(HM) FF(GRA)
1 125,0 30,0 ,0 ,0 ,0 ,0
2 113,4 27,0 11,6 5260,2 1171,9 3,0
3 101,9 24,0 23,1 7308,8 1668,7 6,0
4 90,3 21,2 34,7 9357,5 2181,5 8,8
5 78,7 18,3 46,3 11473,3 2722,5 11,6
6 67,1 15,6 57,9 13860,4 3337,8 14,4
7 55,6 12,8 69,4 16696,8 4069,8 17,2
8 44,0 10,1 81,0 20245,2 4982,4 19,9
9 32,4 7,4 92,6 24418,6 6053,1 22,6
10 20,8 4,8 104,2 29038,3 7234,3 25,2
11 9,3 2,1 115,7 34974,4 8737,6 27,9
12 -2,3 -,5 127,3 42121,4 10529,9 30,5
13 -13,9 -3,2 138,9 50449,1 12592,8 33,2
14 -25,5 -5,8 150,5 58956,4 14662,5 35,8
15 -37,0 -8,5 162,0 67463,6 16679,9 38,5
16 -48,6 -11,2 173,6 75970,9 18630,3 41,2
17 -60,2 -13,9 185,2 84478,2 20498,5 43,9
18 -71,8 -16,7 196,8 92985,5 22268,3 46,7
19 -83,3 -19,5 208,3 101492,7 23922,3 49,5
20 -94,9 -22,3 219,9 110000,0 25441,6 52,3
ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ РАЗМЕРЫ ТОРСИОНА:ДИАМЕТР- 54,5 ММ; ДЛИНА-2488,ММ
ВАМИ ПОЛУЧЕНО ДЛЯ А= 250,0 MM И HN= 125,0 MM:
I H(MM) F(GRA) DH(MM) QS(H) T(HM) FF(GRA)
I H(MM) F(GRA) DH(MM) QS(H) T(HM) FF(GRA)
1 125,0 30,0 ,0 ,0 ,0 ,0
2 122,1 29,2 2,9 5274,3 1150,6 ,8
3 119,2 28,5 5,8 7319,2 1608,4 1,5
4 116,3 27,7 8,7 9364,1 2072,2 2,3
5 113,4 27,0 11,6 11466,0 2554,5 3,0
6 110,5 26,2 14,5 13795,9 3093,6 3,8
7 107,6 25,5 17,4 16639,3 3754,6 4,5
8 104,7 24,8 20,3 19999,4 4539,9 5,2
9 101,8 24,0 23,2 24136,8 5510,8 6,0
10 98,9 23,3 26,1 29063,2 6672,5 6,7
11 96,1 22,6 28,9 34918,8 8059,7 7,4
12 93,2 21,9 31,8 42190,8 9788,0 8,1
13 90,3 21,2 34,7 50630,8 11803,9 8,8
14 87,4 20,5 37,6 59112,1 13846,2 9,5
15 84,5 19,7 40,5 67593,5 15904,5 10,3
16 81,6 19,0 43,4 76074,8 17977,6 11,0
17 78,7 18,3 46,3 84556,1 20064,7 11,7
18 75,8 17,6 49,2 93037,4 22164,8 12,4
19 72,9 17,0 52,1 101518,7 24276,8 13,0
20 70,0 16,3 55,0 110000,0 26400,0 13,7
ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ РАЗМЕРЫ ТОРСИОНА:ДИАМЕТР- 55,2 ММ; ДЛИНА- 662,ММ
ВАМИ ПОЛУЧЕНО ДЛЯ А= 25,0 MM И HN= 12,5 MM:
I H(MM) F(GRA) DH(MM) QS(H) T(HM) FF(GRA)
I H(MM) F(GRA) DH(MM) QS(H) T(HM) FF(GRA)
1 12,5 30,0 ,0 ,0 ,0 ,0
2 11,2 26,7 1,3 5165,9 115,4 3,3
3 10,0 23,5 2,5 7192,2 164,9 6,5
4 8,7 20,4 3,8 9218,5 216,0 9,6
5 7,4 17,3 5,1 11279,8 269,2 12,7
6 6,2 14,3 6,3 13595,6 329,3 15,7
7 4,9 11,4 7,6 16371,8 401,3 18,6
8 3,7 8,4 8,8 19640,8 485,7 21,6
9 2,4 5,5 10,1 23557,4 586,2 24,5
10 1,1 2,6 11,4 28194,7 704,1 27,4
11 -,1 -,3 12,6 33777,4 844,4 30,3
12 -1,4 -3,2 13,9 40671,1 1015,2 33,2
13 -2,7 -6,1 15,2 48400,0 1203,1 36,1
14 -3,9 -9,0 16,4 57200,0 1412,3 39,0
15 -5,2 -12,0 17,7 66000,0 1614,1 42,0
16 -6,4 -14,9 18,9 74800,0 1806,7 44,9
17 -7,7 -18,0 20,2 83600,0 1988,1 48,0
18 -9,0 -21,0 21,5 92400,0 2156,1 51,0
19 -10,2 -24,2 22,7 101200,0 2308,2 54,2
20 -11,5 -27,4 24,0 110000,0 2441,8 57,4
ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ РАЗМЕРЫ ТОРСИОНА:ДИАМЕТР- 25,0 ММ; ДЛИНА-1250,ММ
Вывод: из построенного графика видно, что при более мягкой подвеске момент скручивания даже при больших углах закручивания остается не таким большим как при более жесткой подвески. Чем жестче подвеска, тем более резкое возрастание скручивающего момента; так для рассмотренных примеров в самой жесткой подвеске при угле закручивания FF=57,4 град, скручивающий момент составляет Т=2441,8 Нм, а для самой мягкой подвески при скручивающем моменте Т=26400 Нм угол закручивания всего FF=13,7.
Также в работе были получены ориентировочные размеры торсионов:
1. d=54,5mm; L=2488 мм - для подвески средней жесткости;
2. d=55,2 mm; L=662 мм - для жесткой подвески;
3. d=25 mm; L=1250 мм - для мягкой подвески.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТОРСИОНОВ -RTR.
Программа RTR предназначена для расчета различных торсионов (пластинчатого, круглого сплошного, трубчатого, пучкообразного) по задаваемыми пользователем максимальному углу закрутки и максимальному моменту, закручивающему торсион. Исходные данные вводятся пользователем в диалоговом режиме с ЭВМ по таблице 3. Если предлагаемые ЭВМ исходные данные устраивают, необходимо ввести букву "Y" (положительный ответ), если исходные данные не устраивают, -букву "Т" (отрицательный ответ). Внимание! В любом случае ввод заканчивается нажатием клавиши "CR" (перевод строки).
Результаты расчетов выводятся на экран (или по желанию пользователя распечатываются) в табличном виде с использованием обозначений, приведенных в таблице 5.
Таблица 5. Выходные данные RTR.
S Рабочая длина торсиона мм
VПолная масса рабочей части торсиона кг
V1 Масса одного рабочего элемента торсиона (прутка или пластины) кг
Н Толщина одной пластины торсиона мм
В Ширина пластины торсиона мм
N Число пластин в одном торсионе
DNНаружный диаметр трубчатого торсиона мм
DVВнутренний диаметр трубчатого торсиона мм
ALОтношение DV/DN
К Число прутков в пучковом торсионе
D1 Диаметр прутка торсиона мм
RPРадиус окружности, по которой расположены оси прутков мм
РАСЧЕТ ПРИВЕДЕННОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТОРСИОННОЙ ПОДВЕСКИ - TEOS.
Программа TEOS содержит около 100 операторов.
Она предназначена для расчета приведенной характеристики индивидуальной торсионной подвески с учетом характеристики торсиона, длины рычага касания и радиуса катка.
Исходные данные для работы с программной вводятся в соответствии с таблицей 6. При этом характеристика торсиона вводится массивом (т.е. может быть задана не менее чем 2 точками - начала и конца характеристики).
Исходные данные TEOS.
Таблица 6.
Обознач
Наименование
Идентиф
Размерность
Возможные значения
R
Длина рычага торсиона
R
мм
10. . .1500
Ч
Фп
Радиус катка
Угол между направлением силы Qu
рычагом при полной разгрузке
ER FIN
мм град
10 . . . 1500 10. . . 170
N
Число вводимых точек характеристики торсиона
N
-2. . .20
Ф
Угол закрутки торсиона в i - точке
DFI
град
±120
ТМ
Момент закрутки торсиона в i - точке
ТМ
Нм
+300000
Ввод данных ведется в диалоговом режиме, а результаты расчетов выводятся на экран (или по желанию пользователя распечатываются) в табличном виде с использованием обозначений, приведенных в таблице 7.
Выходные данные TEOS.
Таблица 7.
Обознач
Наименование
Идентиф
размерность
Возможные значения
φmах
Угол между направлением действия силы Q и рычагом при полной нагрузке
FIMAX
Град
±180
Hmin
Высота от опорной поверхности до оси торсиона при полной нагрузке
HMIN
Мм
0...1000
Нn
Высота от опорной поверхности до оси торсиона при полной нагрузке
HN
Мм
0...1000
Qi
Сила, действующая на каток в i положении
Q (i)
Н
0+999000.0
Hi
Изменение высоты рычага в положении (i) до положения (i + I)
DH (i)
мм
0...1000
Ci
Приведенная жесткость
С (i)
Н/мм
0...900000
Si
Дополнительное перемещение катка по горизонтали
DS (i)
мм
0...1000
2 Гц
ДЛИНА РЫЧАГА ТОРСИОНА- 250,0 MM
РАДИУС КАТКА- 375,0 MM,
УГОЛ МЕЖДУ НАПРАВЛЕНИЕМ ДЕЙСТВИЯ СИЛЫ Q И РЫЧАГОМ
ПРИ ПОЛНОЙ РАЗГРУЗКЕ- 60,0 ГРАД
ВЫСОТА В НУЛЕВОМ ПОЛОЖЕНИИ- 500,0 MM
ВЫСОТА ОТ ОПОРНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ДО ОСИ ТОРСИОНА ПРИ
ПОЛНОЙ НАГРУЗКЕ- 280,2 MM
УГОЛ МЕЖДУ НАПРАВЛЕНИЕМ ДЕЙСТВИЯ СИЛЫ Q И РЫЧАГОМ
ПРИ ПОЛНОЙ НАГРУЗКЕ- 112,3 ГРАД,
I= 1 Q= ,0 H DH= ,0 MM C= 457,6 H/MM DS= ,0 MM
I= 2 Q= 5261,1 H DH= 11,5 MM C= 457,6 H/MM DS= 6,2 MM
I= 3 Q= 7306,6 H DH= 23,3 MM C= 173,2 H/MM DS= 11,9 MM
I= 4 Q= 9359,7 H DH= 34,6 MM C= 182,1 H/MM DS= 16,6 MM
I= 5 Q= 11477,1 H DH= 46,1 MM C= 184,3 H/MM DS= 20,7 MM
I= 6 Q= 13862,3 H DH= 57,7 MM C= 204,3 H/MM DS= 24,3 MM
I= 7 Q= 16694,6 H DH= 69,6 MM C= 239,3 H/MM DS= 27,3 MM
I= 8 Q= 20243,9 H DH= 81,1 MM C= 307,6 H/MM DS= 29,6 MM
I= 9 Q= 24416,4 H DH= 92,8 MM C= 358,6 H/MM DS= 31,4 MM
I=10 Q= 29039,6 H DH= 104,0 MM C= 410,1 H/MM DS= 32,6 MM
I=11 Q= 34974,2 H DH= 115,8 MM C= 505,0 H/MM DS= 33,3 MM
I=12 Q= 42119,9 H DH= 127,1 MM C= 630,3 H/MM DS= 33,5 MM
I=13 Q= 50449,0 H DH= 138,9 MM C= 707,8 H/MM DS= 33,1 MM
I=14 Q= 58949,9 H DH= 150,2 MM C= 752,1 H/MM DS= 32,2 MM
I=15 Q= 67457,2 H DH= 161,9 MM C= 728,2 H/MM DS= 30,8 MM
I=16 Q= 75962,6 H DH= 173,5 MM C= 733,2 H/MM DS= 28,7 MM
I=17 Q= 84459,4 H DH= 185,0 MM C= 739,3 H/MM DS= 26,2 MM
I=18 Q= 92984,1 H DH= 196,7 MM C= 723,8 H/MM DS= 23,0 MM
I=19 Q= 101496,1 H DH= 208,3 MM C= 733,3 H/MM DS= 19,2 MM
I=20 Q= 109972,0 H DH= 219,8 MM C= 742,9 H/MM DS= 14,8 MM
4 Гц
ДЛИНА РЫЧАГА ТОРСИОНА- 250,0 MM
РАДИУС КАТКА- 370,0 MM,
УГОЛ МЕЖДУ НАПРАВЛЕНИЕМ ДЕЙСТВИЯ СИЛЫ Q И РЫЧАГОМ
ПРИ ПОЛНОЙ РАЗГРУЗКЕ- 60,0 ГРАД
ВЫСОТА В НУЛЕВОМ ПОЛОЖЕНИИ- 495,0 MM
ВЫСОТА ОТ ОПОРНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ДО ОСИ ТОРСИОНА ПРИ
ПОЛНОЙ НАГРУЗКЕ- 440,2 MM
УГОЛ МЕЖДУ НАПРАВЛЕНИЕМ ДЕЙСТВИЯ СИЛЫ Q И РЫЧАГОМ
ПРИ ПОЛНОЙ НАГРУЗКЕ- 73,7 ГРАД,
I= 1 Q= ,0 H DH= ,0 MM C= 1738,0 H/MM DS= ,0 MM
I= 2 Q= 5272,4 H DH= 3,0 MM C= 1738,0 H/MM DS= 1,7 MM
I= 3 Q= 7320,8 H DH= 5,7 MM C= 766,1 H/MM DS= 3,2 MM
I= 4 Q= 9361,8 H DH= 8,8 MM C= 663,2 H/MM DS= 4,8 MM
I= 5 Q= 11468,1 H DH= 11,5 MM C= 776,8 H/MM DS= 6,2 MM
I= 6 Q= 13791,6 H DH= 14,6 MM C= 744,8 H/MM DS= 7,8 MM
I= 7 Q= 16639,6 H DH= 17,4 MM C= 1036,7 H/MM DS= 9,1 MM
I= 8 Q= 20004,9 H DH= 20,1 MM C= 1217,8 H/MM DS= 10,4 MM
I= 9 Q= 24129,8 H DH= 23,3 MM C= 1298,3 H/MM DS= 11,9 MM
I=10 Q= 29060,7 H DH= 26,1 MM C= 1763,3 H/MM DS= 13,1 MM
I=11 Q= 34921,2 H DH= 28,9 MM C= 2084,8 H/MM DS= 14,3 MM
I=12 Q= 42198,3 H DH= 31,7 MM C= 2575,6 H/MM DS= 15,4 MM
I=13 Q= 50644,4 H DH= 34,6 MM C= 2974,7 H/MM DS= 16,6 MM
I=14 Q= 59131,1 H DH= 37,4 MM C= 2974,9 H/MM DS= 17,7 MM
I=15 Q= 67575,2 H DH= 40,7 MM C= 2577,3 H/MM DS= 18,9 MM
I=16 Q= 76056,4 H DH= 43,6 MM C= 2944,6 H/MM DS= 19,9 MM
I=17 Q= 84536,9 H DH= 46,5 MM C= 2932,0 H/MM DS= 20,8 MM
I=18 Q= 93016,3 H DH= 49,4 MM C= 2919,8 H/MM DS= 21,8 MM
I=19 Q= 101547,7 H DH= 51,9 MM C= 3415,0 H/MM DS= 22,6 MM
I=20 Q= 110026,1 H DH= 54,8 MM C= 2899,0 H/MM DS= 23,4 MM
6 Гц
ДЛИНА РЫЧАГА ТОРСИОНА- 250,0 MM
РАДИУС КАТКА- 370,0 MM,
УГОЛ МЕЖДУ НАПРАВЛЕНИЕМ ДЕЙСТВИЯ СИЛЫ Q И РЫЧАГОМ
ПРИ ПОЛНОЙ РАЗГРУЗКЕ- 60,0 ГРАД
ВЫСОТА В НУЛЕВОМ ПОЛОЖЕНИИ- 495,0 MM
ВЫСОТА ОТ ОПОРНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ДО ОСИ ТОРСИОНА ПРИ
ПОЛНОЙ НАГРУЗКЕ- 255,1 MM
УГОЛ МЕЖДУ НАПРАВЛЕНИЕМ ДЕЙСТВИЯ СИЛЫ Q И РЫЧАГОМ
ПРИ ПОЛНОЙ НАГРУЗКЕ- 117,4 ГРАД,
I= 1 Q= ,0 H DH= ,0 MM C= 40,8 H/MM DS= ,0 MM
I= 2 Q= 516,7 H DH= 12,7 MM C= 40,8 H/MM DS= 6,8 MM
I= 3 Q= 719,3 H DH= 25,3 MM C= 16,0 H/MM DS= 12,8 MM
I= 4 Q= 921,8 H DH= 37,8 MM C= 16,2 H/MM DS= 17,8 MM
I= 5 Q= 1127,9 H DH= 50,6 MM C= 16,1 H/MM DS= 22,2 MM
I= 6 Q= 1359,4 H DH= 63,2 MM C= 18,4 H/MM DS= 25,7 MM
I= 7 Q= 1637,6 H DH= 75,5 MM C= 22,6 H/MM DS= 28,6 MM
I= 8 Q= 1963,9 H DH= 88,4 MM C= 25,3 H/MM DS= 30,8 MM
I= 9 Q= 2355,7 H DH= 101,0 MM C= 31,2 H/MM DS= 32,3 MM
I=10 Q= 2819,3 H DH= 113,6 MM C= 36,8 H/MM DS= 33,2 MM
I=11 Q= 3377,6 H DH= 126,2 MM C= 44,2 H/MM DS= 33,5 MM
I=12 Q= 4067,1 H DH= 138,9 MM C= 54,5 H/MM DS= 33,1 MM
I=13 Q= 4839,6 H DH= 151,5 MM C= 61,3 H/MM DS= 32,1 MM
I=14 Q= 5719,3 H DH= 164,0 MM C= 70,2 H/MM DS= 30,4 MM
I=15 Q= 6600,1 H DH= 176,9 MM C= 68,5 H/MM DS= 28,0 MM
I=16 Q= 7477,5 H DH= 189,2 MM C= 71,3 H/MM DS= 25,1 MM
I=17 Q= 8360,5 H DH= 202,2 MM C= 68,1 H/MM DS= 21,3 MM
I=18 Q= 9236,4 H DH= 214,5 MM C= 71,0 H/MM DS= 16,9 MM
I=19 Q= 10120,2 H DH= 227,4 MM C= 68,6 H/MM DS= 11,6 MM
I=20 Q= 10998,5 H DH= 239,9 MM C= 69,9 H/MM DS= 5,5 MM
РАСЧЕТ УПРУГОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПУЧКОВОГО ТОРСИОНА - TORH.
Программа TORH предназначена для расчета момента, скручивающего пучковый торсион, состоящий из набора прутков круглого сечения, при различных углах его закрутки. Исходные данные готовятся в соответствии с таблицей 8.
Исходные данные TORH
Таблица 8.
Идентиф
Наименование параметра
Единица изм.ия
Возможные значения
Пример- тест
L
Длина рабочей части торсиона
мм
0...9999.9
321. 9
F
Максимальный угол закрутки торсиона
град
0...180
60.3
RR
Радиус окружности, по которой расположены оси прутков торсиона
мм
0...999
20.4
С
Модуль упругости 2 рода
МПа
20...999999
85000
Е
Модуль упругости 1 рода
МПа
20...999999.9
210000
D1
Диаметр прутка торсиона
мм
0...999.9
23.3
л С
Число прутков торсиона
—
2 ... 99
3
Расчет ведется для 16 точек характеристики, равномерно расположенных по углу закрутки торсиона.
Расчетные величины выдаются на экран дисплея или распечатываются на бумаге по желанию пользователя в соответствии с таблицей 9.
Вывод: из построенных графиков можно сделать вывод, что упругая характеристика является линейной.
С уменьшением угла закрутки от 13,7°до 57,4° момент, создаваемый скручиванием прутков, уменьшается от 10838,3Нм до796,2Нм.
Это связано с малой жесткостью при малых размерах торсиона.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЛИСТОВЫХ РЕССОР - RR
Пои расчете подвески транспортного средства бывает необходимо произвести предварительный расчет листовых рессор, входящих в подвеску. Для этой цели создана программа "RR", которая по нагрузке на рессору или пе
энергоемкости, величине стрелы прогиба, длине рабочей части рессоры, плотности и допускаемому напряжению изгиба материала рессоры, позволяет получить полную высоту и толщину одного листа рессоры, ее ширину, массу, число листов в пакете и длину каждого листа, Программа определяет несколько вариантов рессор с разной шириной листа от 20 до 150 мм для двух типов рессор (0,25 эллиптической и 0,5 эллиптической). Исходные данные вводятся в соответствии с таблицей 10 , а выходные - с таблицей 11.
Программа RR позволяет пользователю работать с ЭВМ в диалоговом режиме, анализировать результаты с дисплея и получать их распечатки, оперативно мендть исходные данные и получать расчеты.
Исходные данные RR.
Таблица 10.
Идентиф
Наименование параметра
Возможные значения
Размерность
Пример- тест
EN
Энергоемкость подвески
100... 1000000
Нм
N
Число опор на каждом борту
2 ... 100
—
4
FI
Величина стрелы прогиба
0...500
мм /рг-
4 53.4 0
LL
Длина рабочей рессоры
100...1000
мм>2i/ УС
1000.00
R
Плотность материала рессоры
1...10
кг/ дм
7.30
SIZ
Величина допускаемого напряжения на изгиб
10... 10000
(МПа)
1200
А
Тип рессоры, если вводить энергоемкость, то вводится:
0,25; 0,5
0, 2 5 _
F
Максимальная нагрузка на одну рессору
0... 100000
Н
4 0000
Выходные данные RR.
Таблица 11.
Идентиф
Наименование параметра
Возможные значения
Размерность
Тест- пример
Н
Полная высота рессоры
2 . . .200
мм
195, 2
HI
Толщина одного листа рессоры
2. . .50
мм
11.76
В
Ширина листа рессоры
20...90
мм
80. 00
Ml
Масса рессоры
1...5000
кг
66. 31
к
Число листов в рессоре
1. . .20
18.
L(J)
Длина каждого листа рессоры
10...1 000
мм
55,6-1000
WIZ
Допускаемый момент сопротивления изгибу рессоры
10. . .10000
км
33208.22
SI
Уточненное максимальное значение напряжений изгиба в месте крепления рессоры
Вывод: на рисунке показаны рессоры из полученных результатов.
Исходя из анализа, полученных в результате работы данных, можно сделать вывод, что при увеличении стрелы прогиба увеличивается количество листов рессор, а следовательно, и габаритные размеры, как всей рессоры, так и составляющих их листов. Один и тот же вариант нагружения можно реализовать различными типами рессор.
СИНТЕЗ РЫЧАЖНО-ПРУЖИННОЙ ПОДВЕСКИ - SSS
Программа SSS предназначена для определения основных параметров рычажно-пружинной подвески (длина рычага, угол наклона рычага в разгруженном состоянии, координаты точки качания рычага, координаты точки крепления пружины на остове и на рычаге и некоторые другие), по исходной приведенной характеристике. При этом программа позволяет выбрать наиболее оптимальные параметры, для которых реальная приведенная характеристика с наименьшей погрешностью соответствует исходной. Исходные данные вводятся с дисплея в соответствии с таблицей 12.
Исходные данные для программы SSS.
Таблица 12.
Идентиф
Наименование
Размерность
Возможные значения
SIL(N)
Сила, действующая на каток в точке п
Н
0.. Л 00000
HODA
Полный ход подвески
мм
10...1000
•YGR
Расстояние от оси шарнира до точки крепления пружины на рычаге
мм
3. . .1000
ч
TW
Жесткость пружины, предназначенной для данной подвески
Н/мм
5. . . 1000
Выходные данные выдаются на экран дисплея или (по желанию пользователя) распечатываются на бумаге в соответствии с таблицей 13.
Выходные данные программы SSS.
Таблица 13.
Идентиф
Наименование
Размерность
Возможные значения
YG (N)
Длина рычага
мм
5...10000
GAZ
Угол между нормалью, проведенной через шарнир, и линией, соединяющей ось шарнира и точку закрепления пружины на остове трактора
град
15...330
AZ
Угол между нормалью, проведенной через шарнир, и рьгчагом в крайней нижнем положении
град
10...160
ALZ
Угол между нормалью, проведенной через шарнир, и рычагом в крайнем верхнем положении
град
20. . .170
YGR
Расстояние от оси шарнира до точки шарнира крепления пружины на рычаге
мм
3... 10000
RAS
Расстояние от оси шарнира до точки крепления пружины на остове трактора
мм
5. . .10000
HPR
Ход пружины
мм
3...1000
1 W
Жесткость пружины
Н/мм
5...1000
SI PN
Сила поджатая пружины
Н
0...100000
EMS
Энергоемкость пружины
Нм
0 . . .
100000
ВАРИАНТ 1
ХОД ПОДВЕСКИ = 219.9 MM
ДЛИНА РЫЧАГА = 253.8 ММ
УГОЛ МЕЖДУ НАПРАВЛЕНИЕМ СИЛЫ И ЛИНИЕЙ,СОЕДИНЯ-
ЮЩЕЙ ШАРНИР И ТОЧКУ КРЕПЛЕНИЯ ПРУЖИНЫ 165.0126 ГРАД
УГОЛ МЕЖДУ РЫЧАГОМ И НАПРАВЛЕНИЕМ СИЛЫ
В НИЖНЕЙ ТОЧКЕ = 33.0067 ГРАД
УГОЛ МЕЖДУ РЫЧАГОМ И НАПРАВЛЕНИЕМ СИЛЫ
В ВЕРХНЕЙ ТОЧКЕ = 91.6085 ГРАД
РАССТОЯНИЕ ОТ ШАРНИРА ДО ТОЧКИ КРЕПЛЕНИЯ
ПРУЖИНЫ НА РЫЧАГЕ = 265.5 ММ
РАССТОЯНИЕ ОТ ШАРНИРА ДО ТОЧКИ КРЕПЛЕНИЯ
ПРУЖИНЫ НА ОСТОВЕ ТРАКТОРА = 491.2 ММ
ХОД ПРУЖИНЫ = 210.3 ММ
ЖЕСТКОСТЬ ПРУЖИНЫ = 500.0 Н/ММ
СИЛА ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ПОДЖАТИЯ ПРУЖИНЫ = .0 H
ЭНЕРГОЕМКОСТЬ ПОДВЕСКИ = 11052.6 H*M
ВАРИАНТ 3
ХОД ПОДВЕСКИ = 219.9 MM
ДЛИНА РЫЧАГА = 310.1 ММ
УГОЛ МЕЖДУ НАПРАВЛЕНИЕМ СИЛЫ И ЛИНИЕЙ,СОЕДИНЯ-
ЮЩЕЙ ШАРНИР И ТОЧКУ КРЕПЛЕНИЯ ПРУЖИНЫ 165.0126 ГРАД
УГОЛ МЕЖДУ РЫЧАГОМ И НАПРАВЛЕНИЕМ СИЛЫ
В НИЖНЕЙ ТОЧКЕ = 47.0762 ГРАД
УГОЛ МЕЖДУ РЫЧАГОМ И НАПРАВЛЕНИЕМ СИЛЫ
В ВЕРХНЕЙ ТОЧКЕ = 91.6085 ГРАД
РАССТОЯНИЕ ОТ ШАРНИРА ДО ТОЧКИ КРЕПЛЕНИЯ
ПРУЖИНЫ НА РЫЧАГЕ = 322.1 ММ
РАССТОЯНИЕ ОТ ШАРНИРА ДО ТОЧКИ КРЕПЛЕНИЯ
ПРУЖИНЫ НА ОСТОВЕ ТРАКТОРА = 644.2 ММ
ХОД ПРУЖИНЫ = 211.8 ММ
ЖЕСТКОСТЬ ПРУЖИНЫ = 500.0 Н/ММ
СИЛА ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ПОДЖАТИЯ ПРУЖИНЫ = .0 H
ЭНЕРГОЕМКОСТЬ ПОДВЕСКИ = 11220.0 H*M
ВАРИАНТ 5
ХОД ПОДВЕСКИ = 219.9 MM
ДЛИНА РЫЧАГА = 253.8 ММ
УГОЛ МЕЖДУ НАПРАВЛЕНИЕМ СИЛЫ И ЛИНИЕЙ,СОЕДИНЯ-
ЮЩЕЙ ШАРНИР И ТОЧКУ КРЕПЛЕНИЯ ПРУЖИНЫ 150.0114 ГРАД
УГОЛ МЕЖДУ РЫЧАГОМ И НАПРАВЛЕНИЕМ СИЛЫ
В НИЖНЕЙ ТОЧКЕ = 45.3079 ГРАД
УГОЛ МЕЖДУ РЫЧАГОМ И НАПРАВЛЕНИЕМ СИЛЫ
В ВЕРХНЕЙ ТОЧКЕ = 99.4025 ГРАД
РАССТОЯНИЕ ОТ ШАРНИРА ДО ТОЧКИ КРЕПЛЕНИЯ
ПРУЖИНЫ НА РЫЧАГЕ = 264.2 ММ
РАССТОЯНИЕ ОТ ШАРНИРА ДО ТОЧКИ КРЕПЛЕНИЯ
ПРУЖИНЫ НА ОСТОВЕ ТРАКТОРА = 330.2 ММ
ХОД ПРУЖИНЫ = 211.3 ММ
ЖЕСТКОСТЬ ПРУЖИНЫ = 500.0 Н/ММ
СИЛА ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ПОДЖАТИЯ ПРУЖИНЫ = .0 H
ЭНЕРГОЕМКОСТЬ ПОДВЕСКИ = 11166.5 H*M
Вывод: В результате работы были определены оптимальные параметры рычажно-пружинной подвески.
СИНТЕЗ БАЛАНСИРНОЙ КАРЕТКИ ПОДВЕСКИ - MMKAR
При проектировании подвески трактора возникают задачи по размещению балансирной каретки трактора в заданном объеме. Одновременно с этим необходимо изменить кинематическую схему балансирной каретки таким образом чтобы каретка имела необходимую, заданную наперед приведенную упругую характеристику при использовании типового упругого элемента. Программа MMKAR позволяет осуществить автоматический выбор конструктивных схем балансирных кареток. Исходные данные сведены в таблице 14. Выходные данные сведены в таблице 15.
Исходные данные
Таблица 14.
Идентиф
Наименование
Размерность
Примечание
LG
Габаритная длина каретки трактора
мм
HG
Габаритная высока каретки трактора
мм
DK
Диаметр опорного катка
мм
SQi
Приведенная к центру нагрузка на каретку
Н
Задается массивом
Г) Hi
Вертикальное перемещение цапфы под действием нагрузки SQi
Мм
Задается массивом
I
Количество точек графика характеристики SQ = SQ (DH)
Точек должно быть не менее 6 и не более 10
Выходные параметры MMKAR.
Таблица 15.
Идентиф
Наименование
Размерность
Примечание
А
Расстояние от оси качания до точки подвеса
мм
В
Расстояние от оси качания до оси катка основного балансира
мм
С
Расстояние от оси качания до оси катка прицепного балансира
мм
D
Угол изгиба основного балансира с вершиной в точке подвеса
град
F
Расстояние от оси качания до точки приложения силы пружины
СКОМПАНОВАНО 7 СХЕМ(Ы) КАРЕТОК С ТОЧНОСТЬЮ ВЫЧИСЛЕНИЙ: .1000
ПАРАМЕТРЫ КАРЕТОК - 1 СХЕМА:
A= 64.1667 B= 245.1052 C= 234.9338
F= 82.8248 T= 96.0000 D= -11.0073
ЗНАЧЕНИЯ L( 1), F( 1), DL( 1): 123.1015 .0000 .0000
ЗНАЧЕНИЯ L( 2), F( 2), DL( 2): 109.0566 497.9660 14.0449
ЗНАЧЕНИЯ L( 3), F( 3), DL( 3): 96.4648 742.8414 26.6367
ЗНАЧЕНИЯ L( 4), F( 4), DL( 4): 84.6344 993.9679 38.4671
ЗНАЧЕНИЯ L( 5), F( 5), DL( 5): 72.9602 1255.7490 50.1413
ЗНАЧЕНИЯ L( 6), F( 6), DL( 6): 61.7868 1551.4510 61.3147
ЗНАЧЕНИЯ L( 7), F( 7), DL( 7): 51.1203 1907.0590 71.9812
ЗНАЧЕНИЯ L( 8), F( 8), DL( 8): 40.1461 2329.3830 82.9554
ЗНАЧЕНИЯ L( 9), F( 9), DL( 9): 29.6088 2839.0670 93.4927
ЗНАЧЕНИЯ L(10), F(10), DL(10): 19.2310 3447.7310 103.8705
ЗНАЧЕНИЯ L(11), F(11), DL(11): 8.9980 4186.9940 114.1035
ПАРАМЕТРЫ КАРЕТОК - 2 СХЕМА:
A= 73.3333 B= 245.1052 C= 237.6012
F= 79.3633 T= 102.0000 D= -11.0073
ЗНАЧЕНИЯ L( 1), F( 1), DL( 1): 123.3537 .0000 .0000
ЗНАЧЕНИЯ L( 2), F( 2), DL( 2): 109.7595 519.9553 13.5942
ЗНАЧЕНИЯ L( 3), F( 3), DL( 3): 97.7315 778.7103 25.6222
ЗНАЧЕНИЯ L( 4), F( 4), DL( 4): 86.4464 1041.7030 36.9073
ЗНАЧЕНИЯ L( 5), F( 5), DL( 5): 75.3000 1314.2170 48.0537
ЗНАЧЕНИЯ L( 6), F( 6), DL( 6): 64.6146 1620.8840 58.7391
ЗНАЧЕНИЯ L( 7), F( 7), DL( 7): 54.3959 1988.8540 68.9578
ЗНАЧЕНИЯ L( 8), F( 8), DL( 8): 43.8632 2424.7070 79.4905
ЗНАЧЕНИЯ L( 9), F( 9), DL( 9): 33.7309 2949.8330 89.6228
ЗНАЧЕНИЯ L(10), F(10), DL(10): 23.7337 3575.7380 99.6200
ЗНАЧЕНИЯ L(11), F(11), DL(11): 13.8581 4334.6050 109.4955
ПАРАМЕТРЫ КАРЕТОК - 3 СХЕМА:
A= 82.5000 B= 245.1052 C= 240.5884
F= 75.6557 T= 108.0000 D= -11.0073
ЗНАЧЕНИЯ L( 1), F( 1), DL( 1): 122.4135 .0000 .0000
ЗНАЧЕНИЯ L( 2), F( 2), DL( 2): 109.3702 548.6089 13.0432
ЗНАЧЕНИЯ L( 3), F( 3), DL( 3): 97.9970 824.3551 24.4165
ЗНАЧЕНИЯ L( 4), F( 4), DL( 4): 87.3335 1101.7850 35.0800
ЗНАЧЕНИЯ L( 5), F( 5), DL( 5): 76.7855 1387.4100 45.6280
ЗНАЧЕНИЯ L( 6), F( 6), DL( 6): 66.6535 1707.6110 55.7600
ЗНАЧЕНИЯ L( 7), F( 7), DL( 7): 56.9439 2090.9920 65.4696
ЗНАЧЕНИЯ L( 8), F( 8), DL( 8): 46.9151 2543.8750 75.4984
ЗНАЧЕНИЯ L( 9), F( 9), DL( 9): 37.2478 3088.6210 85.1657
ЗНАЧЕНИЯ L(10), F(10), DL(10): 27.6904 3736.6560 94.7231
ЗНАЧЕНИЯ L(11), F(11), DL(11): 18.2310 4520.9660 104.1824
ПАРАМЕТРЫ КАРЕТОК - 4 СХЕМА:
A= 82.5000 B= 245.1052 C= 263.4503
F= 39.5073 T= 96.0000 D= 6.9927
ЗНАЧЕНИЯ L( 1), F( 1), DL( 1): 58.7193 .0000 .0000
ЗНАЧЕНИЯ L( 2), F( 2), DL( 2): 52.3043 1089.2190 6.4150
ЗНАЧЕНИЯ L( 3), F( 3), DL( 3): 46.5420 1621.6970 12.1773
ЗНАЧЕНИЯ L( 4), F( 4), DL( 4): 41.1181 2166.0990 17.6012
ЗНАЧЕНИЯ L( 5), F( 5), DL( 5): 35.7567 2732.0990 22.9626
ЗНАЧЕНИЯ L( 6), F( 6), DL( 6): 30.6172 3370.4720 28.1020
ЗНАЧЕНИЯ L( 7), F( 7), DL( 7): 25.7040 4137.4890 33.0152
ЗНАЧЕНИЯ L( 8), F( 8), DL( 8): 20.6425 5047.1250 38.0768
ЗНАЧЕНИЯ L( 9), F( 9), DL( 9): 15.7763 6144.0200 42.9430
ЗНАЧЕНИЯ L(10), F(10), DL(10): 10.9780 7452.6010 47.7413
ЗНАЧЕНИЯ L(11), F(11), DL(11): 6.2414 9040.5080 52.4779
ПАРАМЕТРЫ КАРЕТОК - 5 СХЕМА:
A= 91.6666 B= 245.1052 C= 243.8838
F= 66.3401 T= 108.0000 D= -11.0073
ЗНАЧЕНИЯ L( 1), F( 1), DL( 1): 107.3404 .0000 .0000
ЗНАЧЕНИЯ L( 2), F( 2), DL( 2): 95.1013 598.1182 12.2391
ЗНАЧЕНИЯ L( 3), F( 3), DL( 3): 84.7479 910.6736 22.5925
ЗНАЧЕНИЯ L( 4), F( 4), DL( 4): 75.1273 1224.6560 32.2131
ЗНАЧЕНИЯ L( 5), F( 5), DL( 5): 65.6574 1548.2320 41.6830
ЗНАЧЕНИЯ L( 6), F( 6), DL( 6): 56.5911 1910.9340 50.7493
ЗНАЧЕНИЯ L( 7), F( 7), DL( 7): 47.9244 2345.1080 59.4160
ЗНАЧЕНИЯ L( 8), F( 8), DL( 8): 38.9912 2858.5650 68.3492
ЗНАЧЕНИЯ L( 9), F( 9), DL( 9): 30.3954 3476.4560 76.9450
ЗНАЧЕНИЯ L(10), F(10), DL(10): 21.9107 4212.1670 85.4298
ЗНАЧЕНИЯ L(11), F(11), DL(11): 13.5250 5103.3510 93.8154
ПАРАМЕТРЫ КАРЕТОК - 6 СХЕМА:
A= 91.6666 B= 245.1052 C= 243.8838
F= 71.5955 T= 114.0000 D= -11.0073
ЗНАЧЕНИЯ L( 1), F( 1), DL( 1): 120.0900 .0000 .0000
ЗНАЧЕНИЯ L( 2), F( 2), DL( 2): 107.7202 586.5732 12.3698
ЗНАЧЕНИЯ L( 3), F( 3), DL( 3): 97.1024 883.4185 22.9876
ЗНАЧЕНИЯ L( 4), F( 4), DL( 4): 87.1447 1178.7560 32.9453
ЗНАЧЕНИЯ L( 5), F( 5), DL( 5): 77.2738 1480.7450 42.8162
ЗНАЧЕНИЯ L( 6), F( 6), DL( 6): 67.7687 1818.0230 52.3213
ЗНАЧЕНИЯ L( 7), F( 7), DL( 7): 58.6382 2221.0360 61.4518
ЗНАЧЕНИЯ L( 8), F( 8), DL( 8): 49.1855 2695.8060 70.9045
ЗНАЧЕНИЯ L( 9), F( 9), DL( 9): 40.0530 3265.9720 80.0370
ЗНАЧЕНИЯ L(10), F(10), DL(10): 31.0051 3942.9310 89.0849
ЗНАЧЕНИЯ L(11), F(11), DL(11): 22.0315 4760.7980 98.0585
ПАРАМЕТРЫ КАРЕТОК - 7 СХЕМА:
A= 91.6666 B= 245.1052 C= 268.8549
F= 30.1217 T= 102.0000 D= 6.9927
ЗНАЧЕНИЯ L( 1), F( 1), DL( 1): 46.8178 .0000 .0000
ЗНАЧЕНИЯ L( 2), F( 2), DL( 2): 41.9850 1454.7300 4.8328
ЗНАЧЕНИЯ L( 3), F( 3), DL( 3): 37.6737 2167.1370 9.1442
ЗНАЧЕНИЯ L( 4), F( 4), DL( 4): 33.6111 2888.7970 13.2067
ЗНАЧЕНИЯ L( 5), F( 5), DL( 5): 29.5858 3634.1210 17.2320
ЗНАЧЕНИЯ L( 6), F( 6), DL( 6): 25.7170 4471.4640 21.1009
ЗНАЧЕНИЯ L( 7), F( 7), DL( 7): 22.0089 5475.2860 24.8090
ЗНАЧЕНИЯ L( 8), F( 8), DL( 8): 18.1791 6662.1190 28.6387
ЗНАЧЕНИЯ L( 9), F( 9), DL( 9): 14.4882 8090.6440 32.3297
ЗНАЧЕНИЯ L(10), F(10), DL(10): 10.8401 9791.0980 35.9777
ЗНАЧЕНИЯ L(11), F(11), DL(11): 7.2307 11850.3900 39.5871
Вывод: как видно из результатов работы, с заданными габаритными размерами, можно скомпоновать целый ряд балансирных кареток, которые будут удовлетворять параметрам деформации упругого элемента.