12.6. Розрахунок напрямних пристроїв підвіски Автономні напрямні пристрої використовуються в балансирних або незалежних підвісках.

12.6.1. Розрахунок напрямного пристрою балансирної підвіски

Розрахункова схема такого напрямного пристрою зображені на рис. 12.16.

Р озрахунок зусиль, діючих на напрямні штанги, ведеться за максимальною силою зчеплення ведучих коліс з дорогою при = 0,8.

Зусилля, що діє на верхню штангу

(12.48)

де r_к – радіус колеса; m, n – відстані, що показані на схемі.

Рис. 12.16. Схема напрямного пристрою балансирної підвіски.

Зусилля, що діють на нижні штанги (ліву і праву)

(12.49)

де е - зміщення верхньої реактивної штанги від середньої поздовжньої площини автомобіля; b - відстань між нижніми штангами.

Оскільки кожний міст має три штанги (дві нижні і одну верхню), то нижні знаки у формулі (12.49) відносяться до більш навантаженої нижньої штанги, що розміщена зі сторони верхньої. Зусилля в лівій та правій нижніх штангах рівні між собою при відсутності зміщення верхньої штанги, тобто при е = 0.

Для забезпечення рівномірного зношення шарнірів усіх штанг необхідно, щоби що можливо при е = 0 і .

Напрямні штанги розраховуються на стиск і поздовжній згин, а шарніри на зминання.

12.6.2. Розрахунок трапецевидного напрямного пристрою незалежної підвіски.

Трапецевидний напрямний пристрій розраховується при трьох навантажувальних режимах автомобіля: гальмуванні, боковому занесенні, переїзді через перешкоду. Розрахункові схеми напрямного пристрою при першому та другому навантажувальних режимах зображені на рис. 12.17.

а б

Рис. 12.17. Розрахункові схеми трапецевидного напрямного пристрою:

R_z - вертикальна реакція на колесо; - вертикальні реакції на внутрішнє і зовнішнє колеса при боковому занесенні, - гальмова сила, діюча на колесо, - реакція на напрямку стійку, S - відстань від поперечної кермової тяги до осі передніх коліс

Під час гальмування верхній важіль працює на стиск і поздовжній згин від зусилля

(12.50)

і поперечний згин від зусилля

(12.51)

При цьому ж навантажувальному режимі нижній важіль працює на розтяг від зусилля

(12.52)

і поперечний згин від зусилля P_п і зусилля

(12.53)

В формулах (12.3), (12.4), (12.5) і (12.6) величина R_z = 0,5

де - коефіцієнт зміни динамічного навантаження при гальмуванні. Величина повинна відповідати значенню реакції R_н.

Під час бокового заносу верхні важелі працюють на стиск і поздовжній згин від зусиль:

- по внутрішньому колесі

(12.54)

- по зовнішньому колесі

(12.55)

При цьому ж навантажувальному режимі нижні важелі працюють на поперечний згин від зусилля , а також:

- на внутрішньому колесі на стиск і поздовжній згин від зусилля

(12.56)

- по зовнішньому колесі на розтяг від зусилля

(12.57)

В формулах (12.7), (12.8), (12.9) і (12.10) вертикальні реакції на внутрішнє і зовнішнє колеса по відношенню до напряму занесення відповідно рівні:

Величина зусиль пружних елементів по внутрішньому та зовнішньому колесах повинні відповідати відповідно реакціям.

Під час переїзду через перешкоду верхній важіль працює на поперечний згин від максимального зусилля буфера віддачі, на стиск і поздовжній згин від зусилля:

(12.58)

При цьому ж навантажувальному режимі нижній важіль працює на розтяг від такого ж зусилля і поперечний згин від максимальних зусиль пружного елементу P_n і буфера стиску Р_бmax