pneumatiky a kola zavěšení kol odpružení řízení

Podvozky motorových vozidel Obsah přednášky :

pneumatiky a kola zavěšení kol odpružení

řízení

Podvozky motorových vozidel

Podvozky motorových vozidel - nápravy

1. Pneumatiky a kola 2. Zavěšení kol

3. Odpružení 4. Řízení

Vlk František : Podvozky motorových vozidel


Pneumatiky a kola

Pneumatiky

Pneumatiky a kola

Vozidlová kola


Pneumatiky a kola

Ráfky


Zavěšení kol

Druhy zavěšení kol


tuhá náprava

nezávislé zavěšení

Zavěšení kol


tuhá náprava


z1 - nadnášení y1 - příčné kmitání (třepetání)

Zavěšení kol


Zadní nápravy nákladních automobilů

Zavěšení tuhé nápravy na dvojici podélných listových pružin - vedení tuhé nápravy - odpružení - tlumení (třením) Zatížení tuhé nápravy Fx, Fy, Fz - síly ve stopě MH - hnací moment MK - moment na nápravě (brzdný)

tuhá náprava


Zavěšení kol


Osobní automobily Dlouhé listové pružiny s malým počtem listů - měkké odpružení - velká boční poddajnost, horší držení vozidla v zatáčce - tzv. „S-ráz“ při brzdění

tuhá náprava


Zavěšení kol


tuhá náprava


Čtyři podélná a jedno příčné rameno tzv. „Panhardská tyč“. Mechanismus je kinematicky přeurčený (počet st. volnosti < 0) Klouby musí být opatřeny pryžovým uložením paralelogram mechanismus s 1 st. volnosti

nepohyblivá soustava těles mechanismus s 0 st. volnosti

staticky neurčitá soustava těles mechanismus s -2 st. volnosti

Zavěšení kol


Čtyři podélná a jedno příčné rameno tzv. „Panhardská tyč“. Mechanismus je kinematicky přeurčený (počet st. volnosti < 0) Klouby musí být opatřeny pryžovým uložením

Při svislých pohybech způsobuje Panhardská tyč příčná posunutí. Proto musí být co nejdelší a vodorovná.

tuhá náprava


Zavěšení kol


tuhá náprava

Následuje velké množství konstrukčních fines, nápadů a triků.

Zavěšení kol


Přední náprava - lichoběžníková náprava - náprava Mc Pherson Zadní náprava - kyvadlová úhlová náprava - kliková náprava - spřažená náprava

nezávislé zavěšení kol

Zavěšení kol


Lichoběžníková náprava



Zavěšení kol





Zavěšení kol




rovnovážná poloha

rameno AB je vodorovné, osa kola je vodorovná, rovina kola je svislá yA  0 xA  0 y D  ADy

x D  ADx

AD  ADx  ADy 2

x B  AB BD 

2

  arctan

yB  0

AB  ADx 2  ADy 2

BD  arctan

vzdálenost kloubů A a D sklon spojnice AD od vodorovného směru

ADy ADx

vzdálenost kloubů B a D

ADy

sklon spojnice BD od vodorovného směru AB  ADx CD 2  BC2  BD 2  2  BC  BD  cos CBD cosinová věta BC2  BD 2  CD 2 CBD  arccos 2  BC  BD

  BD  CBD x E  x B  12  BC  cos   p y E  y B  12  BC  sin   r

úhel CBD sklon spojnice BC od vodorovného směru sklon osy kola od spojnice BC souřadnice okraje kola

Zavěšení kol


Lichoběžníková náprava AB


propružení kola z

sklon (zvednutí) ramene AB

x B  AB  cos AB

souřadnice bodu B

y B  AB  sin AB

BD 

x B  x D 2  y D  y B 2

BD  arctan

yD  yB xB  xD

vzdálenost kloubů B a D

sklon spojnice BD od vodorovného směru cosinová věta CD 2  BC2  BD 2  2  BC  BD  cos CBD BC2  BD 2  CD 2 CBD  arccos 2  BC  BD BC  BD  CBD sklon spojnice BC od vodorovného směru

    BC

změna sklonu spojnice BC, změna sklonu kola

x E  x B  12  BC  cos BC  p  cos   r  sin  y E  y B  12  BC  sin BC  p  sin   r  cos 

z  y E  y E   0 

souřadnice okraje kola

propružení kola

Zavěšení kol


Lichoběžníková náprava přibližné silové řešení



Zavěšení kol Náprava Mc Pherson




Zavěšení kol


Kyvadlová úhlová náprava



Zavěšení kol




Kliková náprava Fz _ b  b  Fz  a a b

Fz _ b  Fz 

 

Fz _ b k



zS   S 

síla na pružině

Fz a  k b

 a b

zkrácení pružiny posunutí středu kola zkrácení náhradní „virtuální“ pružiny

2 Fz Fz _ b b b b kS      k   zS  a a a

tuhost pružiny, přepočtená na střed kola

Zavěšení kol


Spřažená náprava - s propojenými rameny



Zavěšení kol


Elasto-kinematické zavěšení kol



Zavěšení kol

Uložení kol


uložení kola

Zavěšení kol

Uložení kol


uložení rejdového čepu

Odpružení

- pružiny ocelové (listové, vinuté, torzní) - pružiny pryžové - pružiny vzduchové (pneumatické) - tlumiče

Odpružení


Ocelové pružiny

listová pružina poznámka : v publikaci prof. Vlka se „tuhost“ pružiny nazývá „pružinová konstanta“ a je označena „c“

k

Mo

4  n  b  h3  E K  *

*    23   0

3



MO WO

K - tvarový součinitel E - modul pružnosti v tahu n - počet listů b - šířka listů

Odpružení

Ocelové pružiny


listová pružina

Odpružení

Ocelové pružiny

G  d4 k 8  n  D3


vinutá pružina G - modul pružnosti ve smyku n - počet závitů

Odpružení

Ocelové pružiny

G  JP k   r2


zkrutná pružina (torzní tyč)

  d4 JP  32

G - modul pružnosti ve smyku JP - polární moment setrvačnosti d - průměr torzní tyče

poznámka : uvedený vzorec nepočítá s průhybem torzní tyče  ani ramene r

Odpružení

Pryžové a polyuretanové pružiny

4F   2    d 2  E  1   2   d  E   k 8 h  d

k

k

k

bG h 4G 1 1  2 2 r1 r2 2h G r ln 2 r1


Odpružení

Plynové pružiny

Fp0  p0  pa  S


Fp  p  pa  S

p0  v0  p  v n  konst n

p v v0 p  0 n 0  p0  v v0  S  z n n

n

v  v0  S  z n   v0 Fp  p 0   p a  S n v0  S  z   

n  p 0  v 0  S2 k  dz v0  S  z n 1 dFp

n

polytropický exponent n = 1,4 pro rychlý děj a adiabatickou změnu

Odpružení

Plynové pružiny


Odpružení

Pryžokapalinové odpružení

Sdružené odpružení Příčné stabilizátory


Odpružení

Tlumiče


Řízení


Řízení

Geometrie řízených kol


Řízení



úhel odklonu kola kola mají tendenci odvalovat se od sebe, čímž se vymezí vůle a kolo má menší sklon ke kmitání, zvyšuje opotřebení pneumatiky dnes se obvykle volí odklon velmi malý až nulový

Řízení



příklon rejdové osy způsobuje vracení kol zpět do přímého směru protože při otáčení dochází ke zvedání vozu

Řízení



poloměr rejdu

Řízení



záklon rejdové osy zajišťuje směrovou stabilitu kola

Řízení

Geometrie řízených kol 0  arcsin

ba dr

dr - průměr ráfku


úhel sbíhavosti vznikají malé boční síly, které vrací kola do přímého směru

Řízení

Mechanismus řízení


 - rozvor náprav t0 - vzdálenost os rejdových čepů

1 - úhel natočení vnějšího kola 2 - úhel natočení vnitřního kola R - teoretický poloměr zatáčení

teoretická geometrie řízení

Řízení





R  12  t 0 cotg 1   R  12  t 0 cotg 2  

cotg 1  cotg 2  teoretická geometrie řízení

t0 

Řízení





cotg 1 

cotg 2 

1 2

 t0  y x

1 2

 t0  y x

cotg 1  cotg 2  teoretická geometrie řízení

y

1 2

 t0 x 

2  y t0  x 

Řízení



Vlk František : Podvozky motorových vozidel „Úhel j se určuje zpravidla graficky (odhadem), dříve se taky používala tzv. Causantova metoda. Tupý úhel y, ..., nemá přesáhnout při maximálním natočení kola hodnotu 160°.“

teoretická geometrie řízení

Řízení



 0  arccos

1 2

 t 0    r

j  90  0

Řízení


  0  1

r  cos     cos   r  cos   t 0 r  sin     sin   r  sin   0 trojúhelník BDC :

cosinová věta  2  r 2  BD2  2  r  BD  cos BDC r 2  BD 2   2 BDC  arccos 2  r  BD

2  0  ADB  BDC BD 2  r 2   2  2  r    cos BCD

trojúhelník ABD :

cosinová věta BD 2  t 0  r 2  2  t 0  r  cos  2

BD  t 0  r  2  t 0  r  cos  2

2

r 2  t 0  BD 2  2  t 0  BD  cos ADB 2

t 0  BD 2  r 2 ADB  arccos 2  t 0  BD 2

r 2   2  BD 2 BCD  arccos 2r  r 2   2  BD 2  2    BD  cos CBD  2  BD 2  r 2 CBD  arccos 2    BD   ADB  CBD

  ADB BDC

Řízení



R1 

t   0 tan 1 2

R2 

t   0 tan 2 2

R stredni 

R1  R 2 2

R  R1  R 2 

R R stredni

Řízení



Řízení



pneumatiky a kola zavěšení kol odpružení řízení

Recommend Documents