Calculul și construcția suspensiei pentru autobasculantă

TEMA DE CASA

Pentru o autobasculanta cu Vmax=104 Km/h si capacitatea de incarcare 17000 Kg

Se cer urmatoarele:

A.Principalele cerinte impuse

B.Principalele solutii constructive

-solutii de organizare generala;

-variante constructive pentru tipul de autovehicul cerut

C.Definirea principalelor elemente de calcul

-Conditii de solicitare

-Model de calcul pentru calculul de rezistenta

A.Principalele cerinte impuse si rolul suspensiei

La deplasarea automobilului,neregularitatile drumului produc oscilatii ale rotilor care se transmit puntilor.Suspensia automobilului realizeaza legatura elastic cu amortizare intre puntile automobilului si cadru sau caroserie,micsorand sarcinile dinamice si amortizand vibratiile rezultate in urma actiunii componentelor vertical ale fortelor de interactiune dintre roti si drum.

Viteza de deplasare a automobilului pe drumuri cu suprafata neregulata este limitata in primul rand de calitatile suspensiei si in al doilea rand de puterea motorului .Confortabilitatea automobilului,este determinate in principal de suspensie .Prin confortabilitatea se intelege proprietatea automobilului de a circula timp indelungat cu vitezele premise de caracteristicile dinamice fara ca pasagerii sa aiba senzatii neplacute sau sa oboseasca repede si fara ca automobilul sau marfa transportata sa fie supusa distrugerii.Suspensia,alaturi de mecanismul de ghidare al puntii,influenteaza maniabilitatea,manevrabilitatea si stabilitatea automobilului,elemente care impreuna defines tinuta de drum a automobilului.

Cinematica rotilor la trecerea peste denivelarile caii,si a masei suspendate fata de cea nesuspendata,la variatia sarcinilor din planul vertical,sunt determinate de tipul mecanismului de ghidare al puntii.Caracterul acestor miscari este determinat de suspensia automobilului,prin elementele sale elastic si de amortizare.Pentru asigurarea unui confort corespunzator,parametrii suspensiei trebuie sa fie alesi tinaidu-se seama de anumite conditii stabilite la teoria suspensiei,si anume:

- amplitudinea masei suspendate se reduce cu atat mai mult cu cat raportul dintre masa suspendata sic ea nesuspendata este mai mare.Aceasta explica avantajul puntilor articulate fata de cele rigide si generalizarea primelor tipuri la automobilele cu confort sporit;

- pulsatia oscilatiilor proprii ale sistemului este cu atat mai mica cu cat rigiditatea elementului elastic este mai mica,adica arcul este mai elastic.Micsorarea rigiditatii arcurilor este limitata de cresterea sagetii la sarcini nominale.

- rigiditatea suspensiei puntii din fata sa fie mai mica decat cea a puntii din spate.In timpul mersului,automobilul abordeaza obstacolele prin rotile din fata,iar dupa o intarziere,data de timpul de parcurgere al ampatamentului,de puntea din spate.

- pentru mentinerea neschimbata a caracteristicilor suspensiei cand masa suspendata se modifica(repartitia maselor ramanand neschimbata)rigiditatile arcurilor trebuie sa se modifice in aceeasi proportie cu masa suspendata.Aceasta conditie explica interesul pentru suspensii cu rigiditatea proportional cu sarcina;

- pentru asigurarea confortabilitatii,amortizarea oscilatiilor trebuie sa varieze in prima perioada intre 92 si 98% din energia transmisa partii suspendate,corespunzator unor valori ale raportului dintre primele doua amplitudini de 3,7…22,4.La amortizari mai mari,cresc sarcinile dinamice transmise partii suspendate prin amortizor,iar amortizari mai mici pot duce la balansarea caroseriei si a rotilor la deplasarea pe cai cu neregularitati repetate.Confortabilitatea maxima se poate obtine combinand arcuri cu rigiditate proportionala cu sarcina cu amortizare cu caracteristici neliniare.

Dupa tipul elementului elastic,suspensiile pot fi:cu elemente metalice (arcuri in foi,arcuri elicoidale si bare de rasucire),cu elemente nemetalice(arcuri cauciuc,arcuri pneumatic si hidropneumatice) si mixte.

B.Principalele solutii constructive

Clasificarea suspensiilor.

Clasificarea suspensiilor automobilelor se face după tipul punţii şi după carac-teristica elementelor elastice.

După tipul punţii, suspensiile se clasifică:

• suspensii roţi dependente;

• suspensii cu roţi independente.

Suspensia cu roţi dependente se întâlneşte în cazul punţilor rigide (fig. 1, a) iar suspensia cu roţi independente, în cazul punţilor articulate (fig. 1, b) la care fiecare roată este suspendată direct de cadru sau caroserie.

Suspensia dependentă este caracterizată printr-o legătură rigidă între roţile din dreapta şi din stânga, iar ridicarea sau coborârea unei roţi, produsă de denivelările căii, provoacă schimbarea poziţiei şi pentru cealaltă roată.

La suspensia independentă lipseşte legătura directă dintre roţile automobilului iar schimbarea poziţiei unei roţi nu influenţează şi cealaltă roată

Suspensia independentă prezintă faţă de suspensia dependentă avantajele: îmbu-nătaţirea confortului prin reducerea masei nesuspendate; ţinută de drum mai bună deoarece deplasările roţilor nu se influenţează reciproc; micşorarea oscilaţiilor de ruliu ale caroseriei şi mărirea stabilităţii automobilului.