ОЦЕНКА УСИЛИЯ НА РУЛЕВОМ КОЛЕСЕ МЕТОДОМ МОДЕЛИРОВАНИЯ В СРЕДЕ MSC . ADAMS

1. ОЦЕНКА УСИЛИЯ НА РУЛЕВОМ КОЛЕСЕ МЕТОДОМ МОДЕЛИРОВАНИЯ В СРЕДЕ MSC.ADAMS Харитончик С.В., Выгонный А.Г., Колесникович А.Н., Калинин А.А. Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси РУП Минский автомобильный завод

2. Взаимосвязь критериев проектирования и оценки эксплуатационных свойств автомобиля

3. Нормативные требования к оценке усилия на рулевом колесе

4. Выписка из правила ЕЭК ООН №79 (категория N2) Скорость выполнения маневра – 10 км/час

5. Выписка из ГОСТ 21398-89 Согласно ГОСТ 21398-89 усилие на рулевом колесе движущегося автомобиля не должно превышать: 245 Н (25 кгс) – для рулевого управления без усилителя; 118 Н (12 кгс) – для рулевого управления с усилителем; 490 Н (50 кгс) – для рулевого управления с усилителем в случае прекращения действия усилителя.

6. Выписка из ОСТ 37.001.487-89 Испытания проводятся как для неподвижного автомобиля, так и для движущегося со скоростью 10 км/час

7. Особенности расчетной модели, учитываемые в MSC.ADAMS : распределение масс и учет инерционности деталей привода; силы трения и преднатяга в шарнирах рулевого привода; переменное передаточное число рулевого механизма; углы установки управляемых колес; кинематику рулевой трапеции; возможность получения реального момента сопротивления колес повороту: в движении; на месте.

8. Объект исследования Среднетоннажный автомобиль-самосвал

9. Расчетные схемы Тип А Кинематическая схема рулевого управления Тип Б Тип А - распределитель встроен в рулевой механизм, силовой цилиндр в виде отдельного агрегата, устанавливаемого в рулевом приводе Тип Б - силовой цилиндр и распределитель встроен в рулевой механизм

10. Элементы модели рулевого управления

11. Углы установки управляемых колес

12. Модель шины

13. Расчет момента сопротивления повороту 1. формула для расчета суммарного момента на цапфах: — момент сопротивления перекатыванию управляемых колес при их повороте вокруг шкворней; — момент сопротивления деформации шин и трения в контакте с опорной поверхностью вследствие проскальзывания шины; — моменты, обусловленные поперечным и продольным наклонами шкворней. 2. формула Гуха В.Е.: рш – давление в шине, МПа;  - коэффициент трения шины с дорогой: =0.7…0.9 /3/. 3. формула Лысова М.И.: - нагрузк на переднюю ось, Н - коэффициент сопротивления качению - радиус обкатки,м - коэффициент трения шины - статический радиус колеса, м

14. Результаты компьютерного моделирования

15. Оценка усилия на рулевом колесе автомобиля в движении со скоростью 10 км/час

16. Оценка усилия на рулевом колесе автомобиля в движении со скоростью 10 км/час

17. Оценка усилия на рулевом колесе автомобиля, стоящего на месте

18. Результаты оценки усилия на рулевом колесе автомобиля с компоновкой рулевого управления по типу А и движущегося со скоростью 10 км/час

19. Результаты оценки усилия на рулевом колесе автомобиля с компоновкой рулевого управления по типу А, стоящего на месте

20. Результаты оценки усилия на рулевом колесе автомобиля с компоновкой рулевого управления по типу Б и движущегося со скоростью 10 км/час

21. Результаты оценки усилия на рулевом колесе автомобиля с компоновкой рулевого управления по типу Б, стоящего на месте

22. Сравнение результатов моделирования с результатами натурных испытаний

23. 1. Разработаны математические модели среднетоннажного автомобиля-самосвала для различных вариантов компоновки рулевого управления : а) тип А – распределитель встроен в рулевой механизм, силовой цилиндр в виде отдельного агрегата, устанавливаемого в рулевом приводе; б) тип Б – силовой цилиндр и распределитель встроен в рулевой механизм. 2. Методом моделирования в MSC.ADAMS проведена оценка усилия на рулевом колесе для четырех вариантов расчетных схем (компоновка рулевого управления по типу А или Б и автомобиль стоящий на месте или в движении) в соответствии с нормативными требованиями. 3. В результате выполнения работы установлено, что принятая для расчета модель шины <FIALA> дает неадекватные результаты в расчетах усилия на рулевом колесе при нулевой скорости автомобиля, т.е. «автомобиль стоящий на месте», поэтому для данного случая расчета применена методика расчета суммарного момента сопротивления на цапфах автомобиля . В связи с этим в таких расчетах рекомендуется использовать другие модели шин пакета MSC.ADAMS, поддерживающих нулевую скорость автомобиля. 4. Для компоновки рулевого управления по типу Б при движении автомобиля со скоростью 10 км/час проведено сравнение результатов расчета в пакете ADAMS с результатами натурных испытаний. Полученное расхождение не превышает 3%, что говорит о высокой точности результатов моделирования. Выводы:

24. Спасибо за внимание !