7. РЕССОРНАЯ УПРУГАЯ СИСТЕМА

Система (рис. 9) состоит из набора прямоугольных рессор из высокоуглеродистой стали, жестко защемленных по концам. Элементарный расчет заключается в определении необходимой жесткости рессорного пакета при заданном Далее устанавливают размеры отдельной рессоры (рабочую или активную длину I, размеры поперечного сечения число рессор прес, проверяют максимальные напряжения .

Рис. 9. Модель рессорной упругой системы

Основные соотношения имеют вид

где коэффициент защемления, показывающий разницу между реальным и теоретическим защемлением; А — амплитуда колебаний;

Примерная схема расчета

Остальными величинами задаются.

При изгибе рессоры возникают цепные усилия, растягивающие балку; максимальные нормальные напряжения на растянутой стороне

меняется по симметричному, по пульсирующему циклам.

При уточнении напряжений следует учитывать максимальные ожидаемые касательные напряжения из-за нецентрального приложения силы эксцентриситет

где коэффициент, учитывающий кручение; при [24], коэффициенты запаса (см. табл. 1) определяют с учетом коэффициента концентрации в местах защемления [22].

Уточненная схема с учетом жесткостей крайних и центрального защемлений показана на рис. 10. Условия защемления при движении в случае неодинаковы, и поэтому Если приведенная жесткость системы

Обычно например Характеристика жесткости реальной упругой рессорной системы показана на рис. 11 [10].

Рис. 10. Уточненная модель рессорной упругой системы

Рис. 11. Характеристика жесткости реальной упругой рессорной системы

Реальная асимметрия кусочно-линейной характеристики может достигать значительных величин Отдельные участки петли описываются алгебраическими полиномами. Характеристики рессорной системы зависят от давления защемления в табл. 8 приведены некоторые величины, полученные при испытании реальной машины.

8. Зависимость коэффициента поглощения и собственной частоты от давления защемления

(см. скан)

Коэффициент поглощения (за два полуцикла) состоит из потерь в материале в резьбовых соединениях и в пакете рессор в среднем поэтому при расчетах можно учитывать только При некотором оптимальном давлении коэффициент имеет максимальное значение при реализации снижается уровень шума машины.

В общем случае упругие характеристики пакета нелинейны, и в одном полуцикле изгибно-крутильные колебания описываются следующей системой уравнений:

где амплитуды поперечных и крутильных колебаний; распределенная возмущающая нагрузка; отношение максимального осевого момента инерции рессоры к минимальному; ввиду взаимосвязанности колебаний следует избегать кратных соотношений между частотами свободных изгибных и крутильных колебаний Частоты свободных колебаний при отсутствии нелинейностей, но с учетом сосредоточенной приведенной массы (момента инерции), равны

характеристические числа [25].

Расчет упругой системы с учетом паразитных колебаний рассмотрен в работах [28, 33].