PROIECT DE AN LA CONSTRUCTIA AUTOMOBILELOR - PROIECTAREA SUSPENSIEI SPATE LA AUTOTURISMUL WARTBURG 353 W

PROIECT DE AN LA CONSTRUCTIA AUTOMOBILELOR

PROIECTAREA SUSPENSIEI SPATE LA AUTOTURISMUL WARTBURG 353 W.

Cuprins

Cap.1..........Tema proiect.

Cap.2..........Rolul si destinatia suspensiei.

Cap.3..........Cerinte si conditii impuse.Regimul de functionare.

Cap.4..........Clasificare.Tipuri constructive.Descriere.Parti componente.

Cap.5..........Alegerea variantei constructive.Justificarea alegerii.

Cap.6..........Memoriul justificativ de calcul.

Stabilirea reactiunilor dinamice pe cele doua punti.

Calculul arcurilor elicoidale.

Calculul amortizoarelor.

Dimensionarea cordonului de sudura al surubului inferior.

Cap.7..........Norme de exploatare si intretinere.Protectia muncii.

Anexa 1.........Fisa tehnica a autovehiculului.

Anexa 2.........Lista standardelor consultate.

Anexa 3.........Desenul de ansamblu.

Anexa 4.........Desen de executie.

CAP. 2. ROLUL SI DESTINATIA SUSPENSIEI

Suspensia automobilului este destinata sa atenueze sarcinile dinamice ce se transmit de la drum sa imprime oscilatiilor caracterul dorit si sa transmita fortele care actioneaza asupra rotilor si cadrului.

Oscilatiile ce apar la trecerea automobilului peste neregularitatile drumului influenteaza calitatile tehnice de exploatare ale acestuia, in primul rand caracterul de mers lin al acestuia, calitatile de tractiune , stabilitatea ,maniabilitatea si durabilitatea.

Suspensia automobilelor este compusa din elementele elastice , dispozitivele de ghidare, si elementele de amortizare.

Elementele elastice contribuie la micsorarea sarcinilor, idnamice verticale, provocand oscilatiile caroseriei de amplitudine si frecvente cit mai suportabile pentru pasageri si care sa nu dauneze incarcaturii care se transporta.

Dispozitivele de ghidare transmit componentele orizontale ale fortelor dintre roti si drum, si momentele acestor forte la caroserie ,determinind si caracterul deplasarii rotilor an raport cu caroseria automobilului si an raport cu drumul.

In figura 2.1.se reprezinta fortele datorita interactiunii dintre roti si drum precum si momentele acestor forte.

Fig 1.2. Fortele datorita interactiunii dintre roti si drum si momentele acestora.

Fortele verticale Z si momentele Mx se transmit la caroserie prin intermediul elementului elastic al suspensiei .

Elementele de amortizare au rolul de amortiza oscilatiile care iau nastere evitind aparitia fenomenului de rezonanta.

CAP .3. CERINTE SI CONDITII IMPUSE SUSPENSIEI

Conditiile principale pe care trebuie sa le indeplineasca suspensia unui automobil sunt urmatoarele

Sa aiba o caracteristica care asigura un comfort corespunzator , cu inclinari transversale reduse fara lovituri in tampoanele limitatoare si cu o stabilitate buna .

Caracteristica amortizorului sa corespunda cu cea ceruta de comfortabilitate.

Sa asigure transmiterea fortelor orizontale si a momentelor reactive de la roata la caroserie .

Sa aibe o durabilitate elementele elastice , care fac parte din elementele cele mai solicitate ale automobilului.

Sa aibe o greutate minima .

Pentru asigurarea unui comfort corespunzator , parametrii suspensiei trebuie sa fie alesi tinanduse seama de anumite conditii si anume:

Frecventa oscilatiilor proprii pentru autoturisme sa fie de 50-70 oscilatii pe minut.Frecventa oscilasiilor proprii depinde de sageata statica a suspensiiloer si a pneurilor si poate fi determinata cu relatia :

ν =300/√f [oscilatii/minut]

in care f=fs+fp [cm] este sageata statica datorita suspensiei fs si pneurilor fp.

Rigiditatea elementelor elastice a suspensiei sa fie pe cat posibil mai reduse pentru a rezulta frecvente proprii mici.

Amortizarea oscilatiilor terbuie sa fie suficienta astfel incat dupa o perioada amplitudinile sa se micsoreze de 3 pana la 8 ori.

Indicele de baza al mersului lin al unui automobil este valoarea medie patratica a acceleratiilor verticale masurate in locuri caracteristice.(STAS 6926/13-74).

CAP . 4 . CLASIFICARE . TIPURI CONSTRUCTIVE . DESCRIERE . PARTI COMPONENTE .

Suspensiile automobilelor se clasifica dupa tipul dispozitivului de ghidare , dupa tipul elementului elastic si dupa tipul caracteristicii suspensiei .

Dupa tipul dispozitivului de ghidare suspensiile pot fi dependente si independente (vezi fig. 4.1.)

a.)Suspensie dependenta b.) Suspensie independenta

fig. 4.1.

Suspensia dependenta este caracterizata printr-o legatura rigida intre rotile din dreapta si din stanga , iar ridicarea sau coborarea unei roti , produsa de denivelarile caii , provoaca schimbarea pozitiei si pentru cealalta roata

La suspensia independenta lipseste legatura directa dintre rotile automobilului iar schimbarea pozitiei unei roti nu influenteaza si cealalta roata .

Suspensia independenta prezinta fata de suspensia dependenta avantajele : inbunatatirea confortului prin reducerea masei nesuspendate ; tinuta de drum mai buna deoarece deplasarile rotilor nu se influenteaza reciproc ; micsorarea oscilatiilor de ruliu ale caroseriei si marirea stabilitatii automobilului

Dupa tipul elementului elastic , suspensiile se clasifica in suspensii cu elemente : metalice , pneumatice , hidropneumatice si mixte .

Dupa tipul caracteristicii elastice suspensiile pot fi : suspensii cu caracteristica liniara ( fig. 4.2. a.) si suspensii cu caracteristica in trepte (fig. 4.2.b.) sau progresiva (fig.4.2.c.)

Fig.4.2. a. b. c.

Caracteristica elastica a suspensiilor

Caracteristica elastica a suspensiilor reprezinta dependenta dintre sarcina verticala pe roata si deformatia suspensiilor . Cu ajutorul caracteristicii elastice se apreciaza elementul elastic a suspensiei utilizand urmatorii parametrii : sageata statica fst ; sagetile dinamice fd1 si fd2 , pana la limitatorul inferior si limitatorul superior ; rigiditatea suspensiei ks ; coeficientul dinamic kd si fortele de frecare.

Curbele de comprimare si destindere nu coincid din cauza frecarii din elementele suspensiei . Drept caracteristica a suspensiei se considera in mod conventional linia medie (intrerupta) . La autoturisme este indicat ca sageata statica sa fie cuprinsa intre limitele 200-250 mm. Pentru asigurarea unui mers lin al automobilului , fara oscilatii pe planul longitudinal trebuie ca raportul dintre sagetile statice ale suspensiei posterioare fst2 suspensiei anterioare fst1 , sa se afle intre limitele 0,8-0,9.

Fig.4.3.

In cazul sagetilor mai mari ca f si mai mici ca f , bratul suspensiei sau arcul lamelar vin in contact cu limitatoarele

Coeficientul dinamic este definit de raportul dintre sarcina maxima ce se transmite prin suspensie Fmax si sarcina statica Gs

kd = Fmax / Gs

La valori reduse ale coeficientului dinamic , probabilitatea loviturilor (socurilor) in limitator este mai mare , la deplasarea automobilului pe un drum cu neregularitati . Pentru automobile coeficientul dinamic kd

CAP.5. ALEGEREA VARIANTEI CONSTRUCTIVE . JUSTIFICAREA ALEGERII

Suspensia automobilului Wartburg a fost proiectata cu scopul de a oferi comfortul necesar , siguranta in functionare ,fiabilitate si reparabilitata usoara .Deoarece acest autoturism este o limuzina de familie ,este necesar ca sa indeplineasca citeva conditii:

Sa atenueze sarcinile dinamice ce se tranmit de la drum.

Sa imprime oscilatiilor caracterul dorit (asigurind prin aceasta confortabilitatea necesara).

Sa transmita fortele care actioneaza asupra rotilor si asupra cadrului (caroseriei).

Suspensia automobilelor este compusa din elemente elastice , dispozitivele de ghidare si elementele de amortizare.

Elementele elastice contribuie la micsorarea sarcinilor dinamice verticale . Ca solutie constructiva la autoturismul Wartburg s-a adoptat cea cu arcuri elicoidale ,acesta prezentand unele avantaje fata de cea cu arcuri lamelare (simplitatea constructiei , elasticitate mai mare etc.).

Dispozitivele de ghidare transmit componentele orizontale ale fortelor dintre roti si drum, si momentele acestor forte , la caroserie , determinind si caracterul deplasarii rotilor in raport cu caroseria si in raport cu drumul . Ca solutie constructiva s-a adoptat cea cu doua brate.

Elementele de amortizare au rolul de amortiza oscilatiile care iau nastere , evitind aparitia fenomenului de rezonanta. La autoturismul Wartburg s-a utilizat amortizoare hidraulice telescopice.

Atat pe puntea fata cat si pe cea din spate s-a utilizat suspensia independenta (lipseste legatura directa dintre rotile automobilului ) deoarece prezinta fata de suspensia dependenta o serie de avantaje:

Imbunatatirea confortului prin reducerea masei nesuspendate.

Tinuta de drum mai buna .

Micsorarea oscilatiilor de ruliu.

Marirea stabilitatii automobilului.

Suspensia spate a automobilului cuprinde un element de stabilizare care micsoreaza inclinarea transversala a partii suspendate . Are rolul de a mari stabilitatea si tinuta de drum . Acest element poarta denumirea de bara stabilizatoare.