ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКИЕ УПРУГИЕ ЭЛЕМЕНТЫ

В основу расчета таких пневморессор положены два параметра: собственная частота вертикальных колебаний подрессоренной части массы автомобиля и давление газа (обычно используется газообразный азот) в рабочей полости (полостях) упругого элемента. В существующих конструкциях таких упругих элементов давление газа при статической нагрузке составляет 3...11 МПа, а максимальное давление, соответствующее динамической нагрузке – 18...20 МПа. По максимальному давлению рассчитывают детали упругого элемента на прочность и определяют долговечность уплотнений.

Собственную частоту колебаний подрессоренной массы автомобиля определяют из условия получения требуемой плавности хода автомобиля.

Частота собственных колебаний связывает показатель политропы и приведенную высоту столба газа в основной полости баллона по приведенной выше формуле:

.

По принятому значению собственной частоты колебаний при статическом положении подвески, с использованием этой формулы определяем приведенную высоту газового столба в основной полости баллона ( ) для упругого элемента с одной ступенью давления.

Далее вычисляем площадь поршня ( ) по приведенной ниже формуле.

Определяем статическое перемещение поршня ( ) и его перемещения при сжатии ( ) и отбое ( ) по требуемой полученной ранее требуемой нагрузочной характеристике упругого устройства подвески ( и ).

По полученным значениям , , и определяем минимальный и максимальный объем газа в основной полости баллона и его объем в статическом положении:

; ;

.

Минимальный объем жидкости в рабочем цилиндре:

,

где - минимальный объем жидкости между резиновым разделителем и сферической головкой цилиндра, при котором разделитель не соприкасается с головкой при полном ходе отбоя, или в гидрозатворе – слое жидкости над поршнем при поршневом разделителе: .

Зарядное давление газа определяем по формуле безразмерной нагрузочной характеристики при n=const (см. ниже – ) при .

Для упругого элемента с двумя ступенями давления расчет также начинается с определения приведенной высоты газового столба в основной полости по заданной частоте собственных колебаний подрессоренной массы автомобиля и принятом значении показателя политропы при статическом положении подвески. Параметры рабочего цилиндра и полости А находятся аналогично рассмотренному алгоритму. Давление и объем в полости Б получаем при заданных и . Объем газа соответствует максимальному объему этой полости.

Минимальный объем газа во второй ступени давления определяем по формуле:

,

где – приведенная высота столба газа в полости Б при давлении : ;

– прогиб упругого элемента при начале сжатия газа в полости Б: .

Минимальный объем жидкости в рабочем цилиндре:

.

Зарядное давление газа а полости А рассчитываем по формуле, приведенной ниже: при . В полости Б зарядное давление равно .

Более подробно расчет пневмогидравлических рессор будет рассмотрен на практических занятиях. А в следующем параграфе рассмотрим основные теоретические предпосылки расчета нагрузочных характеристик и основных параметров некоторых типов таких упругих элементов.