Розрахунок пружнього пневмоелемента рукавного типу передньої підвіски

Визначення основних розмірів рукавного елементу.

- кН -статистичне навантаження;

- м,ефективний діаметр упругого елементу;

р_а= 101 325 Па,нормальний атмосферний тиск;

,

- Па тиск повітря в упругому елементі

(3.6)

- діаметр упругого елемента у положенні статичної рівноваги;

- діаметр поршня у положенні статичної рівноваги.

Висота рукавного елементу

- хід стиску пружнього елемента, м;

- звіс оболочки у положенні статичної рівноваги, м;

- вільна довжина поршня, м.

При максимальному стисненні пружнього елементу нижня кромка оболочки рухається на ∆у.с/2 тому мінімальна вільна довжина поршня:

(3.7)

Звіс оболочки визначається ходом відбія, але, як правило,

Оскільки визначає всю висоту пружнього єлемента.

Рисунок 3.8 -Розрахункова схема рукавного елемента

Частина ходу відбою при цьому приходиться на ділянку, початок якого збігається з положенням І (Рис. 3.8.), і при подальшому переміщенні поршня (положення ІІ) звисаюча частина оболонки буде мати не тороїдну, а сферичну поверхню. Для цього випадку

(3.8)

м

- діаметр верхньої частини поршня, м.

Рисунок 3.9 - Схема лінеарізації профіля поршня

Загальна висота поршня:

(3.9)

Висота пружнього єлементу:

(3.10)

Характеристика рукавного елемента визначається зміною його ефективної площі, що залежить від конфігурації профілю поршня. Для забезпечення мінімальної твердості поршень у положенні статичної рівноваги повинний мати найменший діаметр, що поступово збільшується на ходах стиску і відбою з метою одержання найбільшої енергоємності.

Для спрощення розрахунків характеристики пружного елемента криволінійний профіль поршня розділяється на ряд циліндричних і конічних ділянок, що мають різні кути нахилу утворюючих поверхонь. Кут нахилу утворюючої конічної ділянки приймається позитивним, якщо при ході стиску діаметр поршня збільшується. Початок координатної системи ХОУ відповідає положенню статичного рівноваги. Число ділянок може бути будь-яким, однак чим більше ділянок, тим вище точність відтворення профілю реального поршня.

При розрахунку приймаються наступні допущення: довжина утворюючої оболонки і її зовнішній діаметр D не залежать від внутрішнього тиску; анізотропія оболонки і кут розташування ниток корду не враховуються; профіль вільної нижньої частини оболонки, що не прилягає до поршня, описується дугою окружності, дотичної як до профілю поршня, так і до зовнішнього діаметра оболонки.

Рисунок 3.10.- Розрахункова схема рукавного елемента з лінеарізованим поршнем

Ефективна площа рукавного елемента залежить від ефективного радіуса Rэj, що дорівнює відстані від осі елемента до центра окружності вільної частини оболонки і для будь-якого положення (рис. 3.10) оболонки радіус окружності вільної частини оболонки на j -м ділянці. З іншого боку,

(3.11)

(3.12)

відповідно ефективний радіус і радіус окружності вільної частини оболонки на початку ділянки поршня:

Ефективна площа рукавного елемента

м²

Діаметр поршня в точці Е торкання оболонки з поршнем

(3.13)

При ході відбою, коли точка торкання оболонки з поршнем знаходиться на верхньому краї поршня і при подальшій деформації на ході відбою ефективний радіус:

(3.14)

,

де переміщення центра окружності вільної частини оболонки на ході відбою;

Деформація пневмоэлемента в залежності від переміщення центра окружності вільної частини оболонки