§ 3. Плавность хода

При движении машины возникают колебания под действием внеш- них и внутренних возмущающих сил. Первые создаются неровностями пути, вторые — неуравновешенностью и неравномерностью вращения де- талей и механизмов, а также некоторыми другими факторами, обуслов- ленными конструкцией машины. Интенсивность колебаний зависит так- же от квалификации водителя.

Способность автомобиля (трактора) к поглощению колебаний и вибраций характеризуется плавностью хода. Плавность хода влияет на физическое состояние и здоровье человека, безопасность движения, со- хранность перевозимых грузов, качество сельскохозяйственных работ, производительность и долговечность машин.

Оценить плавность хода одним показателем не представляется воз- можным — для этого пользуются несколькими измерителями.

Период колебания Т (с) — время, в течение которого со- вершается полное колебательное движение.

Частота колебания п (Гц)—число колебаний в секунду — величина, обратная периоду колебаний Т.

Амплитуда колебаний 2_маКс (м) — наибольшее отклонение колеблющегося тела от положения равновесия.

Скорость колебаний v_K (м/с).

Ускорение колебаний, за единицу которого принимается ускорение свободного падения g (9,81 м/с²).

Наиболее вредными для человека являются низкочастотные колеба- ния, так как они вызывают наибольшие ускорения вертикальных коле- баний, обусловленных действием сил инерции.

Простейшую колебательную систему можно представить в виде груза (рис. 251,а), подрессоренного пружиной, сила тяжести которого G_r. Частота колебания груза зависит только от статического прогиба пружины и называется собственной частотой колебаний. Колебания, возникающие под действием внешних возмущающих сил, т. е. под дей- ствием неровностей пути, называют свободными колебаниями.

353

Частоту собственных колебаний автомобиля разделяют на низкую (0,8—2,0 Гд) и высокую (5—13 Гц). Низкочастотные собственные ко- лебания, вызванные колебаниями кузова на рессорах грузового авто- мобиля, находятся в пределах 90—150 кол/мин. Высокочастотные ко- лебания осей между рессорами и шинами грузового автомобиля состав- ляют 350—500 кол/мин.

23 ^А- М. Гууевич, Е. М. Сорокин

Автомобиль (трактор) состоит из подрессоренных и неподрессоренных масс и масс, их соединяющих.

Подрессоренными массами т_а (рис. 251,6) называются массы, которые воспринимаются рессорами /; это ос- тов, двигатель, коробка передач. Под- рессоренные массы закреплены на эластичных элементах подвески. Не- подрессоренные массы т„ не оказы- вают действия на рессоры, к ним относятся передние и задние мосты, колеса. Эластичные элементы подвески соединены с неподрессоренными мас- сами т_н.

Соединяющими между собой под- рессоренные и неподрессоренные массы элементами служат карданные валы, рессоры, реактивные штанги, амортизаторы 3 (рис. 251,в) и дру- гие детали подвесок.

Рис. 251. Схемы колебательных систем:

а — простейшей; б — с подрессоренны- ми массами без амортизатора; в — с подрессоренными массами и амортиза- тором; ш_п — подрессоренная масса: п>_И — иеподрессорениая масса; / — рес- сора; 2—шина; 3—амортизатор.

Колебательная система автомобиля характеризуется коэффициен- том подрессоренных масс:

(105)

Им

^т1 + ^т-1

где т — подрессоренная масса автомобиля; гп\, т-> — соответствеиио неподрессоренные массы передних и задних колес с принадлежащими им неподрессоренными деталями.

Из уравнения (105) следует, что с уменьшением суммы т\-\-т₂ ко- эффициент ц_м увеличивается, колебательная система автомобиля ста- новится более совершенной. У грузовых автомобилей коэффициент под- рессоренных масс в пределах 4—5, у легковых —6,5—7,5.

Повышение плавности хода автомобиля достигается применением независимых подвесок, установкой амортизаторов, заменой пластинча- тых рессор более совершенными упругими элементами, использовани- ем пневматических шин с меньшей радиальной жесткостью и др.

В колебательной системе колесного трактора роль упругих элемен- тов в основном играют шины; остов трактора с размещенными на нем агрегатами является неподрессоренной массой. Правда, ряд тракторов (МТЗ-80, МТЗ-82, Т-40М и его модификации, Т-150К, К-700) имеет подрессоренные передние мосты. Однако сиденье тракториста обычно располагается над неподрессоренным задним мостом и находится под воздействием внешних возмущающих сил, создающих вредные низко- частотные колебания (160—200 кол/мин).

Для того чтобы снизить частоту колебаний сиденья в сравнении с колебаниями заднего моста и погасить их, современные тракторы обо- рудуются подрессоренными сиденьями (см. § 2 главы 39).