Отправлено 15 Апрель 2009 - 12:01
Итак, основная техническая характеристика классического авто советского производства - полная масса автомобиля, кг (для спортивной езды нет смысла принимать ее из заводской инструкции с 4 мя пассажирами и 50 кг в багажнике, имеет смысл загрузить автомобиль 2 мя пассажирами) – 955 кг + 80 кг +80 кг=1115 кг - масса, приходящаяся на переднюю ось снаряженного автомобиля – 430 кг - масса, приходящаяся на заднюю ось снаряженного автомобиля – 362 кг цилиндрические пружины передней подвески: - свободная длина, мм – 360 - внутренний диаметр пружины, мм - - диаметр прутка, мм – 13,13+0,05 - количество витков – 8,83 - длина под нагрузкой 628 кг, мм – 182 - длина под нагрузкой 435 кг, мм (маркировка группы А желтого цвета) - >232 цилиндрические пружины задней подвески: - диаметр прутка, мм – 12,3+0,5 - внутренний диаметр пружины, мм – 102,7 - количество рабочих (активных) витков – 8 - количество витков - 10 - длина пружины без нагрузки, мм – 434 - длина под нагрузкой 295 кг, мм (маркировка группы А желтого цвета) - >273 Самый простой способ понизить дорожный просвет – укоротить, обрезав один или несколько витков, стандартную пружину. Многие делают это не задумываясь о последствиях. Возникает вопрос, что мы получим в результате? Как повлияет обрезанные витки на упруго–деформативные свойства пружины? Жесткость пружины обратно пропорционально количество активных витков: С=F/S G*d4)/(8*n*D3); Нмм/? Где: G – модуль сдвига, для горячекатанных пружин: 78500 Н/мм2, для холоднокатанных 81400 Н/мм2; d – диаметр прутка, мм; n – количество активных витков; D – средний диаметр прутка, мм; Просчитаем уменьшение рабочих витков на 1, 2 для задней подвески, для сравнения рассчитаем для стандартной подвески. Жесткость стандартной пружины: С0 78500*12,34)/(8*8*102,73)=25,917 Нмм/? Жесткость обрезанной пружины: С1 78500*12,34)/(8*7*102,73)=29,620 Нмм/? Жесткость обрезанной пружины: С2 78500*12,34)/(8*6*102,73)=34,557 Нмм/? Как будет влиять изменение количества витков на деформацию пружины?? 4*Р*R3*n)/(G*r4); [мм] Где:? – деформация пружины, мм Р – внешняя сила, Н G – модуль сдвига, для горячекатанных пружин: 78500 Н/мм2, для холоднокатанных 81400 Н/мм2; r – радиус прутка, мм; n – количество витков; R – радиус винтовой оси пружины, мм; Сделаем расчет также для задней подвески автомобиля: Деформация стандартной пружины от нагрузки 295*9,81=2893,95 Н (стандартная нагрузка)? 0 4*2893,95*51,353*10)/(78500*6,154)=139,573 мм Деформация пружины обрезанной на 1 виток:? 1 4*2893,95*51,353*9)/(78500*6,154)=125,616 мм Деформация пружины обрезанной на 2 витка:? 2 4*2893,95*51,353*8)/(78500*6,154)=111,659 мм В каких пределах у нас окажется дорожный просвет? В случае обрезания витков у нас меняется не только деформация пружины но и ее длина. При укорачивании на 1 виток длина уменьшится на шаг витка – 48,22 мм, на два витка – соответственно на два шага витка – 96,44 мм. Итак при такой нагрузке и свободной длине пружины 434 мм мы получим общую длину пружины: Для стандартной пружины – 294,427 мм Для обрезанной на один виток – 260,164 мм Для обрезанной на два витка – 225,901 мм Получено, что изменяя количество активных витков, жесткость системы увеличивается тем более, чем больше удалено витков. Итак укоротив пружину на два витка мы увеличим ее жесткость на 33% и уменьшим ее длину под нагрузкой на 13% по отношению к стандартной. Если считать, что пружина в задней подвеске стоит вертикально, то дорожный просвет уменьшится на величину изменения длины пружины под нагрузкой. Т. Е в нашем случае для задней подвески он уменьшится на 68,5 мм. Если учесть, что дорожный просвет при полной нагрузке до балки заднего моста составляет 170 мм, то дорожный просвет уменьшится на 40%. Тем не менее укорачивая пружину не стоит рассчитывать на ресурс, сопоставимый с стандартной пружиной в связи возросших напряжений на оставшиеся