Коэффициент упругости автомобиля это

Коэффициент упругости

Содержание

Определение и свойства

Жёсткость деформируемых тел при их соединении

При соединении нескольких упруго деформируемых тел (далее для краткости — пружин) общая жёсткость системы будет меняться. При параллельном соединении жёсткость увеличивается, при последовательном — уменьшается.

Параллельное соединение

При параллельном соединении пружин с жёсткостями, равными жёсткость системы равна сумме жёсткостей, то есть

Из III закона Ньютона,

Теперь из закона Гука выведем: Подставим эти выражения в равенство (1): сократив на получим: что и требовалось доказать.

Последовательное соединенение

При последовательном соединении пружин с жёсткостями, равными общая жёсткость равна единице, делённой на сумму обратных величин жёсткостей, то есть

В последовательном соединении имеется пружин с жёсткостями Из закона Гука следует, что Сумма удлинений каждой пружины равна общему удлинению всего соединения

На каждую пружину действует одна и та же сила Согласно закону Гука, Из предыдущих выражений выведем: Подставив эти выражения в (2) и разделив на получаем что и требовалось доказать.

Жёсткость некоторых деформируемых тел

Стержень постоянного сечения

Однородный стержень постоянного сечения, упруго деформируемый вдоль оси, имеет коэффициент жёсткости

Е — модуль Юнга, зависящий только от материала, из которого выполнен стержень; A — площадь поперечного сечения стержня; L — длина стержня.

Цилиндрическая витая пружина

Витая цилиндрическая пружина сжатия или растяжения, намотанная из цилиндрической проволоки и упруго деформируемая вдоль оси, имеет коэффициент жёсткости

dD — диаметр проволоки; dF — диаметр намотки (измеряемый от оси проволоки); n — число витков; G — модуль сдвига (для обычной стали G ≈ 80 ГПа, для меди

См. также

Источники и примечания

Смотреть что такое «Коэффициент упругости» в других словарях:

коэффициент упругости — tampros koeficientas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Dydis, atvirkščiai proporcingas tampros moduliui. atitikmenys: angl. elasticity coefficient vok. Elastizitätskoeffizient, m rus. коэффициент упругости, m pranc.… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

коэффициент упругости — tamprumo koeficientas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. elasticity coefficient vok. Elastizitätskoeffizient, m rus. коэффициент упругости, m pranc. coefficient d’élasticité, m … Fizikos terminų žodynas

КОЭФФИЦИЕНТ УПРУГОСТИ ПЛАСТА — β* σчитывающий упругое расширение жидкости, заключающейся в п., и уменьшение объема пор вследствие упругости пласта и характеризует упругий запас пластовой системы. К. у. п. определяют по формуле: βп = mβж + βп, где m… … Геологическая энциклопедия

Коэффициент упругости ар­матуры — – коэффициент, характеризующий упругопластическое состояние растянутой арматуры. [Терминологический словарь по бетону и железобетону. ФГУП «НИЦ «Строительство» НИИЖБ им. А. А. Гвоздева, Москва, 2007 г. 110 стр.] Рубрика термина: Виды… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Коэффициент упругости бе­тона — – коэффициент, характеризующий упругопластическое состояние сжатого бетона. [Терминологический словарь по бетону и железобетону. ФГУП «НИЦ «Строительство» НИИЖБ им. А. А. Гвоздева, Москва, 2007 г. 110 стр.] Рубрика термина: Свойства бетона… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

КОЭФФИЦИЕНТ — КОЭФФИЦИЕНТ, число, на которое умножается некоторая неизвестная величина в алгебраическом выражении. В выражении 1 + 5х + 2х2 числа 5 и 2 являются коэффициентами х и х2 соответственно. В физике коэффициент это число, характеризующее определенное… … Научно-технический энциклопедический словарь

коэффициент — а, м. coefficient <, н. лат. coefficiens, ntis. 1. Мат. Множитель (числовой или буквенный) в алгебраическом выражении. Сл. 18. Надлежит же неоставить учинять делать примечании юношам при умножении алгебраическом возышение степеней. Как члены… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

Коэффициент прочности — отношение фактического модуля упругости (прогиба) дорожной конструкции в данный момент времени к требуемому общему модулю упругости (прогибу), если дорожная одежда рассчитана по Инструкции title= Инструкция по проектированию дорожных одежд… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Коэффициент запаса прочности — – отношение фактического модуля упругости дорожной одежды к требуемому модулю упругости, определенному по интенсивности и составу движения на период оценки фактического модуля упругости. [ГОСТ 14249 89] Рубрика термина: Асфальт Рубрики… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Коэффициент Пуассона — µ Коэффициент пропорциональности между абсолютными значениями относительной продольной ε1у и поперечной ε2y упругомгновенными деформациями при s1 = 0,3Rпр при осевом сжатии образца Источник: ГОСТ 24452 8 … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Источник

Audi A3 маленький самолётик › Бортжурнал › Расчёт жёсткости пружин подвески

Здравствуйте! Поговорим или попишем о пружинах подвески.
Пост для того, чтобы не забыть и для того, чтобы ознакомить Вас, читатели 🙂
Предыдущая моя запись была про подвеску. На этот раз разберём самый интересный, на мой взгляд, компонент пружину подвески. Пока речь пойдёт про передние пружины, позже я добавлю и задние, когда доберусь до них, сниму мерки и метки. Давненько не даёт мне покоя эта тема, поэтому сведу всё в одну запись.
Предыстория простая — иметь возможность подобрать то, что нужно под конкретный запрос.

Итак, для расчёта жёсткости пружины необходима следующая формула:

где
G — модуль сдвига;
n — количество витков;
r — радиус прутка;
d — диаметр прутка;
R — радиус навива;
D — диаметр навива.
Для классической пружинной стали модуль сдвига, как правило, принимает значение 78,5 ГПа (или же 7850 кгс/ мм2). Однако, всё зависит от марки стали, которую закладывают производители. Тем не менее, модуль сдвига стали будет, так или иначе, находиться в диапазоне от 77 до 85 ГПа.
В РФ есть ГОСТ на такую вещь. Параметры приведу в табличной форме:

Читайте также:  Советы для покупки подержанного автомобиля

Какие выводы можно сделать?
1. Коэффициент жесткости не зависит от длины пружины, но зависит от количества витков, поэтому когда мы срезаем один или два витка, происходит увеличение коэффициента жесткости.
2. Увеличение толщины прутка на 10 процентов при тех же остальных параметрах дает увеличение коэффициента жесткости почти на 50 процентов. Это связано с тем, что коэффициент жесткости прямопропорционален диаметру прутка в четвертой степени.
3. Коэффициент жесткости зависит от материала, из которого сделана пружина.

Если верить каталогу, то мы можем любую понравившуюся нам пружину купить, благо артикул есть. Можно попытаться посмотреть аналоги в известных интернет магазинах.

В каталоге есть легенда по параметрам пружин:

А так же легенда по типам пружин:

Для наглядного понимания, что нам всё это даёт я сделал расчёт в Exel коэффициентов жёсткости на основании своих измерений и линейных деформаций при условии нагрузки на одну пружину 450 кг. Эту цифру я получил при известной массе автомобиля 1300 кг, а так же примерной развесовки 70х30 перед/зад.

Расчёты выполнены для конической пружины, хотя в нашем варианте она не совсем коническая. Параметр внутренний диаметр наименьшего витка указан приблизительно. Вообще пружина цилиндрическая, кроме верхнего витка.

Теперь поговорим о клиренсе в стационарном режиме. Клиренс определяется как раз изменением длины пружины под действием силы тяжести.

Если мы хотим сохранить клиренс, но ужесточить подвеску, нам необходимо изменить параметр х в сторону уменьшения за счет увеличения коэфициента жесткости, при этом на столько же, насколько изменили значение х, необходимо выбрать пружину короче. Если мы увеличим только жесткость, но при этом длина пружина останется прежней, авто станет жестче, но при этом приподнимется.

Если мы хотим приподнять машину, но сохранить жесткость, то необходимо использовать более длинные пружины, но с тем же коэффициентом жесткости. На чем хотелось бы сакцентировать внимание: если происходит изменение клиренса одной из осей, а клиренс второй оси остается прежний, то автоматически происходит изменение распределения веса по осям. Если мы приподняли заднюю часть, то баланс веса смещается вперед, соответственно, сила, действующая на задние пружины становится меньше, а значит и параметр х тоже уменьшается. Этот прием часто применяется для снижения вероятности пробуксовки передней оси на переднеприводных автомобилях. Наиболее популярный метод сохранения жесткости с увеличением клиренса — это установка проставок под те же пружины или на опорную чашку. При таком подходе сама пружина сжимается под весом авто почти так же, как и до доработки, с небольшой поправкой на перераспределение веса по осям, но за счет проставок дорожный просвет увеличивается на толщину проставки.

Параметр х очень важен для стойки, так как у штока аммортизатора имеется некоторый участок примерно в треть длины, который в стационарном состоянии должен находиться внутри аммортизатора. Это необходимо для того, чтобы аммортизатор работал не только на отбой, но и на разгрузку. Если Вы поставите пружины настолько жесткие, что после опускания автомобиля с домкрата пружина не сожмется на необходимый ход штока, то в процессе эксплуатации аммортизаторы очень быстро выйдут из строя. Кроме того, неправильно подобранное значение х повлияет и на управляемость автомобиля — неправильно настроенная ось будет подпрыгивать на каждой кочке и в поворотах.

Ну, и в заключение поговорим о понятии «преднатяг». Если пружина ставится соосно с аммортизатором, то преднатяг определяется разницей между длиной пружины и длиной вытянутого штока. Т.е. это та часть значения х, которая сохраняется даже при подъеме авто на подъемнике. На само значение х преднатяг не влияет. Если говорят, что преднатяг нулевой, то это значит, что при разборе и сборе стойки Вам не понадобятся стяжки пружин.

Источник

lifebm › Блог › Понимание работы вашей подвески – ее жесткость.

Хорошая работа подвески вашего автомобиля — понятие субъективное. А еще здесь очень много волшебства. В комбинации эти две вещи никогда не дадут другим понять, какие именно настройки подвески нужны вам. Но это полбеды, дополнительную путаницу вносят еще миллион параметров. Такие как разница дорожного покрытия, погодных условий вождения, стиля езды, снаряженного веса, и ряда других, которые тоже влияют. В результате ваша подвеска будет казаться мягкой, а вашей маме наоборот предельно жесткой.

Развенчание мифа «жестче — лучше».

Жестче пружины — лучше

Итак, приступим. Скоростным маневрам не интересно ваше мнение, ваши ощущения обманчивы, потому отыщите безопасную площадку. Я вам расскажу про отрицательный развал, растянутые шины, уничтоженный дорожный просвет и чрезмерную жесткость пружин — всё это делает машину неуправляемой.

КОЭФФИЦИЕНТ ЖЕСТКОСТИ ПРУЖИН

Размышляя о правильной жесткости вашей подвески первым делом на ум приходят пружины. Именно пружины являются важнейшим ее элементом. Они не дают машине касаться дороги, контролируют сцепление шин с поверхностью при езде по ухабам. Пружины ограничивают крены кузова в поворотах, сопротивляются «приседанию» на заднюю ось при нажатии на газ, не дают сильно клюнуть носом при торможении. От пружин зависит высота автомобиля. Если отбросить прочие составляющие подвески, пружины сильнее всего влияют на управляемость автомобиля. Заметим, что бесконтрольное увеличение жесткости пружин негативно сказывается на множестве других параметров.

Читайте также:  Снятие разбитого автомобиля с учета

Мы не можем говорить о жесткости пружины, не упоминая коэффициент жесткости пружины. По простому это количество веса, который требуется для сжатия пружины на один дюйм. Это универсальная мера, применяется в принципе к различным пружинам — от пружины подвески до клапанной пружины. Пишется примерно так: 500 lbs/in, и чем больше значение, тем жестче.

Линейная и прогрессивная жесткость. Теперь немного усложним теорию. Знайте, что коэффициент жесткости бывает двух типов. Первый тип — линейный, и не имеет значения насколько сжата пружина, какой вес на нее давит или насколько одинаково настроены койловеры. Предсказуемый характер делает такие пружины идеальными для ровных поверхностей вроде подготовленных треков, резко отличающихся от пересеченной местности из-за отсутствия кочек и выбоин. У пружин с прогрессивной жесткостью коэффициент меняет свое значение, например, растет с ростом давления на пружину и зависит от настройки койловеров. Динамически изменяемая жесткость идеальна для уличной езды, ведь поверхность уличных дорог более неравномерна, чем на гоночной трассе. Таким образом, коэффициент жесткости варьируется от жесткого до мягкого в зависимости от того, насколько сильно сжата пружина.

Когда жесткие — совсем жесткие. Независимо от того, какие пружины вы поставите на свою S13, вашей целью, скорее всего, будет уменьшение клиренса, а с ним и центра тяжести. Это значит, что коэффициент сжатия пружин будет жестче, чем задумывал Ниссан, когда подбирал коэффициент жесткости с учетом того, что сберечь амортизаторы от пробоев. Если пружины через чур жесткие, качество езды пострадает. В жертву жесткости будет принесена работа шин на ухабистом неровном покрытии. Также чрезмерно жесткие пружины способствуют избыточной поворачиваемости. Другими словами, при чрезмерной жесткости управляемость станет хуже, чем была прежде.

Есть два неутешительных довода, о которых надо помнить. Первое, пружины с таким же коэффициентом как на Миате вашего товарища полностью бесполезны для вас, ваша машина с такими же пружинами не будет управляться также хорошо. Чтобы это случилось, вам нужна такая же Миата, с такими же настройками подвески на таких же колесах. Но вы-то не этого хотите? Второе, вы не можете сделать машину настолько мягкой, чтобы вашей маме было комфортно и одновременно, чтобы машина делала на гоночном треке то, что вы от нее требуете. Это взаимоисключающие вещи. С пружинами, у которых динамический коэффициент сжатия, вы приблизитесь к этому, но все же это недостижимая фантазия, которая никогда не станет правдой.

Выясним подходящую жесткость пружин. Нет такого магического коэффициента жесткости пружин, который предлагают и могут нахваливать в интернете или журналах. Вскоре вы поймете, что выбрать правильную жесткость пружин для вас, вашего автомобиля в соответствии с вашими планами на определенную езду крайне сложно. Во-первых, призовем на помощь сложную математику, для расчёта частоты подвески, которую вы хотите получить, другим вариантом будет понять, к какой подрессоренной массе должен прийти ваш автомобиль. Для ответа на этот вопрос вы должны знать ход колеса и подрессоренную массу до этих изменений для расчёта хода подвески.

Просто начните пробовать варианты, и по-видимому, придется тестировать их на такой же как у вас машине. Поставьте для эксперимента чуть более жесткие пружины. Этим вы уменьшите ход подвески, увеличите боковое сцепление, сделаете шасси более отзывчивым. Но если вы не собираетесь проводить большую часть времени на треке, большая жесткость принесет больше вреда. На обычных дорогах с переменным покрытием более мягкие или с переменной жесткостью пружины ведут себя лучше. Но помните, что уменьшенный клиренс и мягкие пружины обычно плохой вариант.

Об измерении жесткости пружин

Вы уже знаете, что коэффициент жесткости выражается в количестве фунтов давящих на квадратный дюйм. Но не все коэффициенты на пружинах расчитываются в соотношении фунты на квадратный дюйм. Оказывается, что в остальном мире используется метрическая система, и есть большой шанс, что вам попадутся именно такие. И вы увидите что-то вроде 8kg/mm, и захотите сравнить с чем-то вроде 500 lbs/in.
Знайте, что 1кг/мм эквивалентен 56 lbs/in. Другими словами: кг/мм x 56 = lbs / in. Или поделим lbs/in / 56 = кг.мм.

Стабилизатор поперечной устойчивости и пружины

Стабилизатор поперечной устойчивости сопротивляется крену автомобиля, работает по принципу торсиона на кручение. Он влияет на баланс управляемости, и при правильном применении минимизирует угол хода подвески, что означает, что шины работают эффективнее, а пружины могут правильно отрабатывать нагрузку.

Поворот с большим углом и физика говорят нам, что в этот момент часть веса автомобиля перекидывается в диагональном направлении вызывая эффект скручивания между шасси и подвеской. Стабилизатор противодействует части этой силы. Стабилизатор прикручивается прямо к шасси через серию сайлент-блоков и выходит концами на ступицу. В сборе это работает как большая пружина, которая скручиваясь под нагрузкой сопротивляется крену кузова лучше, чем могли бы пружины подвески. Есть четыре параметра стабилизатора, на которые следует обращать внимание. диаметр, длина, длина рычага, сила металла. Хотите поразить друзей познаниями? Расскажите им, что по отношению к росту диаметра стабилизатора, его жесткость растет четверократно. Например увеличив диаметр стабилизатора вдвое, он станет жестче в восемь раз!

Читайте также:  Можно ли разряжать аккумулятор для автомобиля полностью

Последствия увеличения жесткости. Каждый раз, когда вы задумываетесь об замене пружин на более жесткие, не забывайте, что правильный стабилизатор поперечной устойчивости справиться с кренами лучше. Все станет очень хорошо на входах и выходах из поворотов, но чрезмерно жестким стабилизатором вы задушите независимую подвеску более чем полностью. На ухабах, выбоинах, неоднородной поверхности это приведет к меньшему пятну контакта колеса с поверхностью и худшей стабильностью, чем даже если бы вы ехали вообще без стабилизатора. Также как и с пружинами, начните экспериментировать со тюнинговыми стабилизаторами, предлагаемыми на рынке запчастей, начните с мягких настроек, и убедитесь, что при установке стабилизатор встает без какого-либо преднатяжения.

Амортизаторы и пружины

Если от пружин зависит ход подвески и смещение веса, то амортизаторы влияют на то, как это быстро происходит. Жесткие амортизаторы замедляют колебания пружины, тормозят ее движение вверх-вниз. Более мягкие хуже затормаживают пружину, часто приводя к обратному — к дополнительным паразитным колебаниям. Амортизатор подвески — комплексный компонент, и его работа характеризуется тремя состояниями:

Мягкий амортизатор — позволяет пружине делать дополнительные колебания перед полной остановкой, в результате шасси подпрыгивает, колеса теряют контакт с дорогой, и не находят его продолжительное время, после того как кочка пройдена. Ваше вождение при этом выглядит нелепо.

Жесткий амортизатор — чрезмерно жесткий амортизатор препятствует полному сжатию пружины.

Критически жесткий амортизатор — позволяет пружине совершить лишь однократный цикл сжатия-разжатия до остановки.

На самом деле ваш амортизатор находится где-то между жестким и очень жестким вариантом. Такой амортизатор будет лучшим на ровной поверхности. Если вы подумываете над регулируемыми койловерами, самое время их использовать. Как и с предыдущими элементами, начинайте с мягких настроек и далее регулируйте в сторону жесткости.

Сайлент-блоки и амортизаторы

В вашей машине используются сайлент-блоки всех сортов. Сейчас мы рассмотрим лишь те, которые крепят элементы подвески к шасси. Для драйва как и с другими элементами — более жесткие лучше. Будьте реалистом, как и в предыдущих случаях подумайте, как повезете потом бабушку к педиатру.

!Но жесткие почти всегда лучше! На примере сайлент-блоков стабилизатор поперечной устойчивости, жесткие позволят получить немедленный отклик от стабилизатора при крене. Берите жесткие, получите опыт жесткой и шумной езды. Полиуритановые лучший выбор между обычными резиновыми, и алюминиевыми, которые рекомендует Хонда. Жесткие сайлент-блоки помогут против кренов при жестком вождении, по сравнению с более податливыми заводскими.

Шасси и амортизаторы

Чем более расхлябанное и гибкое у вас шасси, тем больше оно напоминает большую, жирную и неуправляемую пружину. В разрез со сказанным ранее, вы никогда не сделаете шасси жестким в достаточной мере.

Распорки: Вы можете проварить дополнительные сварные швы по кузову своей Селики для увеличения жесткости, а можете всего лишь поставить в нее распорку. Все эти распорки, поперечные стабилизаторы, каркасы увеличивают жесткость шасси, а это значит, что ваши пружины, амортизаторы, и шины станут работать эффективнее.

Хорошо
Жесткие пружины ограничивают ход подвески ( важно для низких машин)
Жесткие пружины увеличивают температуру шин улучшая сцепление
Жесткие пружины увеличивают чувствительность управления
Жесткие пружины, амортизаторы и сайлент-блоки делают управление четким и послушным
Жесткий стабилизатор уменьшает крены кузова
Жесткий стабилизатор и амортизаторы увеличивают пятно контакта
Жесткие полиуретановые сайлент-блоки служат дольше
Жесткие распорки и каркасы делают шасси долговечнее
Жесткие распорки и каркасы дают возможность элементам подвески работать лучше

Плохо
Жесткие пружины убивают комфортную езду
Жесткие пружины работают хуже обычных на плохих неровных дорогах
Жесткий стабилизатор внутреннее пятно контакта
Жесткий стабилизатор уменьшает сцепление шин на входе-выходе из поворотах
Жесткие сайлент-блоки повышают шумность при езде

Теперь все это установим

Вы знаете, что можете улучшить вашу подвеску. Вы знаете, что надо сделать. Но не уверены, с чего начать. Следуя нижеследующему порядку, вы добьетесь лучших результатов.

Шаг 1: Рассчитайте коэффициент жесткости пружин и подберите соответствующие ему амортизаторы.
Шаг 2: Замеряйте вес автомобиля.
Шаг 3: Поставьте все это, протестируйте и вернитесь к первому и второму шагу, если шины работают плохо.
Шаг 4: По результатам третьего шага подберите стабилизатор поперечной устойчивости.
Шаг 5: Установите стабилизатор, протестируйте, и вернитесь на шаг 4, если вышло так себе.
Шаг 6: Настройте койловеры подобрав необходимую жесткость, если у вас койловеры.
Шаг 7: Проверьте что получилось, вернитесь на шаг 6, если не нравится результат.

ПАМЯТКА УМЕНЬШАЮЩИМ КЛИРЕНС
Вы, конечно, знаете, что есть больше чем один вид койловеров. Лучшие версии имеют регулировку жесткости, и также дают отрегулировать дорожный просвет незатрагивая пружину. А еще необходимо обеспечить предзагрузку пружины. Немного сжав ее, вы не дадите ей выскочить во время сжатия — разжатия. Также проследите за правильной длиной хода амортизатора. Не все койловеры дают это сделать, к сожалению. Недорогие версии сжимают пружину при уменьшении клиренса. Обычно, при использовании пружин с линейным коэффициентом сжатия, в этом нет ничего страшного. Но надо помнить, что поджатая пружина может уменьшить ход подвески более, чем вы планировали. Следите за тем, чтобы это не привело к касанию кузовом земли на сжатии в нижней точке.

Источник

Поделиться с друзьями
Практические советы по железу и огороду
Adblock
detector