Определение статических нагрузок в пружине и шарнирах

Силу F пружины определяют для неподвижного автомобиля, рассчитывая ее по законам статики.

Колесо, поворотная цапфа колеса, наружная труба амортизатора и шток при анализе статического равновесия образуют единое целое по отношению к точке А крепления на брызговике и нижнему рычагу, закрепленному в точке В (рис. 4.3).

Рис.4.3 Виды подвески сбоку (а) и сзади (б), необходимые для определения сил, действующих в направлении оси Z.

Составляем уравнения моментов относительно оси Z и точки А.

Σ МОZА: NV ′ · b + Вy (c + o) sin δo – Bx (c + o) cos δo = 0;

где b = Ro ст + dotg δo + (c + o) sin δo;

Bx = By ctg β;

NV ′ (Ro ст + dotg δo + (c + o) sin δo + By (c + o) sin δo – – By (c + o) cos δo ctg β = 0;

Bx = By ctg β = 56,4 · 15,97 = 900,71 Н

Сумма моментов относительно оси Х и точки А:

Σ МОХА : NV ′е + Вy t – BZ (c + o) cos δo = 0;

где t = (с + о) cos δo tg ε;

е = [(с + о) cos δo + dо – rст] tg ε.

Āх + Вх = 0; Āy + Вy + NV ′ = 0; Āz + Вz = 0;

Ах – Вх = 0; – Аy + Вy + NV ′ = 0; Аz – Вz = 0;

Ах = Вх = 900,71 Н Аy = Вy + NV ′; Аz = Вz;

Аy = 56,4 +2596,5 = 2652,9 Н; Аz = 118,17 Н

Теперь необходимо эти силы разложить на составляющие в направлении линии оси амортизатора и перпендикулярно к ней.

Вертикальную силу Аy поэтому следует рассматривать отдельно и с учетом пространственного угла υ, разложить на составляющие в направлении осей U и V (рис. 5.2.). С учетом

tg υ = √tg² (δo – α) + tg² ε

tg υ = √tg² 8º + tg² 3° = √0,1405² + 0,0524² = 0,15

υ ≈ 8°32′.

получаем АYU = Аy sin υ = 2652,9 · 0,1484 = 393,69 Н

АYV = Аy cos υ = 2652,9 · 0,9889 = 2623,45 Н.

Силы Ах и Аz следует разложить и, учитывая угол æ на виде сверху системы сил на рис. 4.6, разложить на составляющие в направлении сил S и Т.

Поскольку

tg æ = tg (δo – α) / tg ε = 0,1405 / 0,0524 = 2,6813

æ = 69°33′.

Ахs = Ах · sin æ = 900,71 · 0,937 = 843,97 Н

Ахt = Ах · cos æ = 900,71 · 0,3494 = 314,71 Н

Аzs = Аz · cos æ = 118,17 · 0,3494 = 41,29 Н

Аzt = Аz · sin æ = 118,17 · 0,937 = 110,73 Н

Аs = Аzs + Ахs = 41,29 + 843,97 = 885,26 Н

Аt = Ахt – Аzt = 314,71–110,73 = 203,98 Н

Силу Аs следует далее разложить на составляющие в направлениях U и V (рис. 4.7).

ASU = As cos υ = 885,26 · 0,9889 = 875,43 H

ASV = As sin υ = 885,26 · 0,1484 = 131,37 H.

Силы AYV и ASV совместно определяют нагрузку на пружину:

F1=AYV+ ASV =2623,45+131,37 =2754,82 Н.

Вторая составляющая ASU, также перпендикулярна к прямой АВ, как и AYU, приложена к штоку поршня. Чтобы иметь возможность определить напряжение изгиба, на основе двух сил с учетом силы Аt, действующей под углом 90° к ним, следует найти поперечную составляющую

Статьи о транспорте:

Автоматизация определения нагрузок, действующих на ЛА
В полете на летательный аппарат действуют распределенные аэродинамические нагрузки, вызванные давлением (или разрежением) и трением между поверхностью летательного аппарата и воздушным потоком. Кроме того, летательный аппарат испытывает весовые и инерционные нагрузки и тягу двигателя. В данном ра ...

Расчёт освещения и вентиляции
Площадь фрамуг и форточек берем в размере 2-4 процента от площади пола, то есть: где Fфр - площадь фрамуг и форточек, м2; F - площадь участка, м2; Рассчитаем площадь фрамуг и форточек. Достаточная освещённость нужна для нормальных условий работы. Необходимо рассчитать площадь окон и их кол ...

Определение линейных размеров контейнерной площадки оборудованной козловым краном
Линейные размеры контейнерной площадки зависят от схемы размещения контейнеров . При выборе схемы размещения контейнеров на площадке необходимо предусмотреть проходы шириной 1м для свободного доступа к каждому контейнеру, хотя бы к одной его стороне. Ширина контейнерной площадки ограничивается пар ...