Анализ конструкций подвесок болида класса "формула студент"
Требования, предъявляемые к конструкции подвески гоночных автомобилей. Расчёт массы и жесткости конструкции для минимизации рассогласования кинематических параметров под действием нагрузок. Определение наименьшего посадочного диаметра колесного диска.
| Рубрика | Транспорт |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 06.05.2018 |
| Размер файла | 192,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://allbest.ru
Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Анализ конструкций подвесок болида класса «формула студент»
Бражкин А.В., студент-магистрант
Головин Д.В., студент-магистрант
В ходе проектирования ходовой части болида класса «Формула студент» одной из приоритетных задач является разработка подвески. Подвеска является одной из важнейших частей любого автомобиля, поскольку от ее конструкции зависит поведение автомобиля на дороге, возможность достижения высоких скоростей движения и безопасность.
На начальном этапе разработки подвески необходимо решить ряд задач:
· Определить требования, предъявляемые к подвеске;
· Провести анализ конструкций, и на основании его выбрать тип подвески.
Подвеска болида класса «Формула Студент» должна отвечать ряду общих требований, предъявляемых к конструкции подвески гоночных автомобилей:
· Определенные кинематические параметры;
· Малая масса для снижения нагрузок;
· Жесткость конструкции для минимизации рассогласования кинематических параметров под действием нагрузок;
· Прочность конструкции для надежного восприятия нагрузок;
· Простота и технологичность конструкции.
Так и соответствовать требованиям регламента [1]:
· Минимальный суммарный ход подвески 50,8 мм, по 25,4 мм на сжатие и отбой;
· Минимальная колесная база 1525 мм;
· Наименьшая колея (передняя или задняя) болида должна быть не меньше чем 0,75% наибольшей колеи;
· Наименьший посадочный диаметр колесного диска 8 дюймов;
В процессе анализа были рассмотрены различные варианты конструкции спортивных подвесок формульного типа. Было определено, что на автомобилях класса «Формула Студент» в большинстве случаев применяется подвеска на двойных поперечных рычагах. Главное преимущество подвески на двойных поперечных рычагах - ее кинематические качества: взаимным положением рычагов можно определить высоту, как центра поперечного крена, так и центра продольного крена. Кроме того, за счет различной длины рычагов можно влиять на угловые перемещения колес при ходах отбоя и сжатия, т. е. на изменение развала и на изменении колеи [2]. Конструкция подвески на двойных поперечных рычагах дает возможность применения различных регулировок, а также (за счет ряда регулировок) скомпенсировать погрешности при производстве рамы болида.
Существуют различные вариации исполнения подвески на двойных поперечных рычагах в зависимости от расположения упругого и демпфирующего элемента: с прямым действием амортизатора, с одним амортизатором (monoshock), с толкающей тягой амортизатора (push-rod), с тянущей (pull-rod) тягой амортизатора [3,4].
Преимуществом применения в конструкции подвески тяг амортизаторов является удобство компоновки амортизатора на раме автомобиля. Амортизатор возможно расположить вне воздушного потока или вдоль потока, что позволяет уменьшить аэродинамическое сопротивление. Кроме того, появляется возможность согласования характеристик упругого и демпфирующего элементов подвески с перемещением колеса путем выбора плеч маятника. Также закрепление амортизатора на раме автомобиля позволяет уменьшить неподрессоренную массу. Наличие маятника дает возможность упростить крепление стабилизатора поперечной устойчивости, благодаря этому упрощается его компоновка и уменьшается длина и масса[5]. подвеска гоночный автомобиль
В ряде случаев в конструкции задней оси применяют зависимую подвеску. Преимуществом данного решения является снижение количества элементов, как следствие, простота конструкции и изготовления, низкая себестоимость. Из явных недостатков можно выявить повышение неподрессоренной массы, невозможность достижения максимального пятна контакта с дорогой при прохождении поворота.
По результатам анализа на этапе определения общей компоновки болида «Формула Студент» ПНИПУ в качестве передней подвески было решено выбрать подвеску pull-rod (рисунок 1а), так как данное решение позволит расположить амортизаторы снизу в кокпите, что даст снижение высоты центра масс и улучшит аэродинамические показатели (элементы будут расположены вне воздушного потока). В качестве задней подвески выбор остановлен на типе push-rod (рисунок 1б) из-за компоновки заднего подрамника, силового агрегата и элементов трансмиссии.
Рис. 1 - Подвеска с тянущей (а) и толкающей (б) тягой амортизатора
В ходе проведенной работы был решено несколько задач: определены общие и специфические требования к подвеске болида класса «Формула Студент», проведен анализ применяемых типов конструкций подвесок и на основании его сделан выбор в пользу подвески типа pull-rod и push-rod для передней и задней осей соответственно. Решенные задачи позволят провести кинематический анализ и решить дальнейшие задачи в ходе проектирования подвески.
Литература
1. 2015 Formula SAE Rules. - URL: http://www.fsaeonline.com/content /2015-16%20FSAE%20Rules%20revision%2091714%20kz.pdf (дата обращения 15.05.2015)
2. Раймпель Й. Шасси автомобиля./ Сокр. пер. 1 тома 4 нем. изд. В. П. Агапова; Под. ред. И. Н. Зверева. - М: Машиностроение, 1983. - 356с.
3. Event Guide Formula SAE Michigan 2013.
4. Арутюнян Г.А., Евсеев К.Б. Разработка подвески спортивного автомобиля класса «Формула студент» - Молодежный научно-технический вестник - №1, 2013.
5. William F. Milliken, Douglas L. Milliken. Race car vehicle dynamics. 1995.
Аннотация
Анализ конструкций подвесок болида класса «формула студент». Бражкин А.В. студент-магистрант, Головин Д.В., студент-магистрант, Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Работа посвящена описанию начального этапа разработки подвески болида класса «Формула Студент» команды ПНИПУ. Рассмотрено решение ряда задач, посвященных определению требований, анализу конструкции и выбору типа подвески.
Ключевые слова: FSAE, Формула Студент, подвеска, пулл-род, пуш-род.
Abstract
Design analysis of formula studen race car suspensions. Brazhkin A.V. Undergraduate, Golovin D.V., Undergraduate, Perm National Research Polytechnic University
The work describes the initial phase of suspension design of the “Formula Student” PNRPU racing car. The number of problems dealing with the definition of requirements, analysis, design and selection of the type of suspension were considered.
Keywords: FSAE, Formula Student, suspension, pull-rod, push-rod.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Изучение конструкции подвесок легковых автомобилей и их виды. двухрычажная, многорычажная, задняя зависимая и полунезависимая подвески, их достоинства и недостатки. Порядок установки и замены пневмоэлементов. Подвески грузовых автомобилей и внедорожников.
реферат [2,3 M], добавлен 24.01.2011Конструкции подвесок без поперечного смещения кузова. Модернизация задней подвески автомобиля ВАЗ 2123, с целью устранения поперечных перемещений кузова при движении по неровным дорогам. Конструкции шарниров подвески. Расчет оси поворотного рычага.
курсовая работа [3,8 M], добавлен 02.10.2013Обзор и анализ конструкций подвесок грузовых автомобилей. Применение гидравлического замедлителя, встроенного в регулятор при динамических колебаниях кузова автомобиля. Обоснование схемы и конструкции задней подвески, выбор ее основных параметров.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 23.06.2011Расчет приведенной характеристики подвески транспортного средства, унифицированной для всех точек подвески. Исследование конструкции подвески колесного трактора класса 1 и ее автоматизированное проектирование при помощи программного средства ORV.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 24.01.2011Требования к системе подрессоривания. Выбор конструкции подвески колес. Подвески с регулируемой упругой характеристикой. Компоновка автомобиля большой грузоподъемности. Определение параметров бортового редуктора и гидравлической объемной передачи.
курсовая работа [4,9 M], добавлен 05.03.2012Анализ направляющей пружинной стойки. Характеристики подвески автомобиля. Определение жесткости и статического прогиба пружины, диаметра проволоки, числа рабочих витков. Расчет статических нагрузок в пружине и шарнирах, основных элементов подвески.
курсовая работа [4,6 M], добавлен 07.12.2014Основы конструкции подвески автомобиля как промежуточного звена между кузовом автомобиля и дорогой. Требования к подвеске автомобиля. Типы подвесок и их классификация по типам направляющего аппарата (зависимые и независимые) и упругих элементов.
реферат [717,9 K], добавлен 18.12.2011Требования, виды, применяемость автомобильных подвесок, которые обеспечивают упругое соединение несущей системы с колесами автомобиля. Упругая характеристика подвески, способы обеспечения постоянства статического прогиба. Кинематические схемы подвесок.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 15.02.2017Обзор и анализ существующих конструкций кранов-трубоукладчиков на базе тракторов. Расчёт грузоподъемности крана. Схема привода механизма подъёма груза и стрелы, расчёт их конструкции. Расчёт металлоконструкции и нагрузка на ось направляющего блока.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 09.06.2012Технические характеристики автомобилей семейства ВАЗ 2105. Анализ и оценка конструкции коробки передач и сцепления. Дифференциалы трансмиссии автомобиля. Силовые приводы, валы и полуоси трансмиссии автомобиля. Ходовая часть, шасси и схемы подвесок.
курсовая работа [4,5 M], добавлен 22.01.2011Оценка качественных свойств и количественных значений параметров изделий на стадиях разработки, производства. Основные виды испытаний кузовов и кабин автомобилей на надежность. Исследование жесткости кузова рамы на кручение. Проверка конструкции на изгиб.
курсовая работа [352,4 K], добавлен 15.04.2015Назначение и требования к сцеплению автомобиля. Анализ его существующих конструкций. Выбор основных параметров сцепления. Расчет вала сцепления и ступицы ведомого диска. Техническое обслуживание спроектированной конструкции. Расчет сцепления на износ.
курсовая работа [4,3 M], добавлен 07.03.2010История развития конструкций гидроусилителя рулевого управления, предъявляемые к нему требования, классические варианты конструкции и принцип работы, патентные исследования. Критическая оценка рассмотренных вариантов и разработанной конструкции.
курсовая работа [5,4 M], добавлен 27.09.2011Требования, предъявляемые к конструкции агрегата, назначение и условия работы. Характеристика и описание конструкции. Расчет деталей, определяющих работоспособность механизма. Определение наиболее нагруженного узла. Техобслуживание рулевого привода.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 22.10.2014Принцип конструкции корпуса вентилятора и лопаток. Требования по птицестойкости и попаданию посторонних предметов (льда). Сертификационные испытания на обрыв лопатки. Вентилятор ТРДД: требования, предъявляемые к конструкции, особенности проектирования.
курсовая работа [5,8 M], добавлен 17.11.2013Назначение и функции подвесок, их виды по способу соединения колёс между собой. Описание конструктивных особенностей различных типов подвесок. Их кинематические и упругие характеристики, преимущества и недостатки, применение. Понятие развала и схождения.
презентация [265,6 K], добавлен 06.04.2014Описание процесса замены резьбовых соединений рычагов подвески автомобиля ГАЗ 24 на резинометаллические шарниры и анализ их конструкции. Расчет статической нагрузки на колеса подвески и влияния на жесткость рычажной подвески. Прочность сайлент-блоков.
курсовая работа [329,4 K], добавлен 07.01.2011Схемы конструкций автомобильных двигателей с различным типом охлаждения, смесеобразования и воспламенения смеси. Двигатели легковых автомобилей малого класса повышенной проходимости, особо малого, среднего и большого классов; дизель грузового автомобиля.
реферат [1,1 M], добавлен 29.01.2010Анализ особенностей конструкций коробок передач. Определение мощности двигателя и построение его характеристики. Разработка конструкции и расчёт двухвальной коробки передач для автомобиля на грузовой платформе. Выбор и расчёт подшипников на долговечность.
курсовая работа [956,6 K], добавлен 27.02.2013Обзор и анализ конструкции современных автомобилей. Классификация главной передачи. Двойные главные передачи. Механизм автоматической гидроблокировки дифференциала. Передаточные числа главных передач у легковых и у грузовых автомобилей и автобусов.
реферат [1,6 M], добавлен 22.04.2015
