1
УДК 629.114.4
Инженерный подход к расчету нагрузок
при наезде автомобиля на неровность
© Ю.Н. Барышников
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
Разработан инженерный метод расчета вертикальных нагрузок, действующих на
автомобиль при наезде на неровности дороги. Получены соотношения между вы-
сотами неровностей, наезд на которые разными колесами вызывают равноценные
нагрузки. На основе линейной модели установлена взаимосвязь между нагрузками,
возникающими при наезде автомобиля разными колесами на одинаковые неровно-
сти дороги. Практическое значение полученных уравнений состоит в возможно-
сти определения нагрузок на автомобиль в различных случаях на основании ре-
зультатов одного испытания. Полученные
результаты могут быть использованы
на ранней стадии проектирования автомобилей при
расчете на прочность и дол-
говечность их несущих систем.
Ключевые слова:
автомобиль, нагрузки, несущая система, математические моде-
ли, аналитический расчет.
Введение.
Определение нагрузок является важной составной ча-
стью прочностного анализа любой конструкции, которому уделяется
большое внимание во многих областях техники. Например, для само-
летов, судов, железнодорожных вагонов и вагонов метро установле-
ны основные нагрузочные режимы и разработаны методики расчета
нагрузок, утвержденные соответствующими нормативными докумен-
тами. В автомобильной промышленности таких нормативов пока нет,
что объясняется как многообразием нагрузочных режимов, так и
сложностью расчета действующих нагрузок.
Пионерской в этом направлении считается работа [1], в которой
автор, исходя из геометрических соотношений, вывел формулы для
расчета высоты неровности при наезде на нее разными колесами. По-
лагая упругие свойства шин и рессор линейными, он предложил ли-
нейную зависимость крутящего момента, действующего на автомо-
биль при наезде на неровность, от ее высоты. Аналогичные зависи-
мости приведены в работе [2], с некоторыми дополнениями формулы
[1] вошли в монографии [3] и [4]. В последние десятилетия в связи с
появлением класса новых автомобилей возникала необходимость
обобщить накопленный опыт и на его основе разработать общий
подход к расчету вертикальных нагрузок.
Аналитический метод расчета нагрузок.
Традиционно расчет
нагрузок начинают с определения реакций на оси автомобиля. Все
нагрузки от подрессоренных масс приводят к центру масс автомоби-
ля и из уравнений равновесия находят реакции на оси. При движении
автомобиля по ровной дороге нагрузки равномерно распределяются
