|
|
Известно, что при любых изменениях
формы резниы объем ее практически не изменяется. Так, резиновый кубик при
сжатии, приобретая бочкообразную форму, будет достаточно податливым, в го
время как прокладка листовой резины при сжатии' будет очень жесткой. Для
учета этого явления вводится фактор формы Ф, причем: для цилиндрического
амортизатора резины: для мягких сортов резины 35—50 по ТМ-2 G = 4 -г б кгс/см2, для твердых 65—75 по ТМ-2 G = 10-5-16 кгс/см2. Эти цифры справедливы при малых
скоростях деформации, т. е. при статическом на- гружении; при динамическом
нагружении, когда определяются частоты собственных колебаний, эти цифры
следует увеличить на 30—50%. Из приведенных формул видно, что жесткость
амортизаторов на сжатие в 6—10 раз больше, чем жесткость на сдвиг. В связи с
этим амортизаторы обычно устанавливают с наклоном, или конструкцию
амортизатора выбирают таким образом, чтобы резина работала одновременно иа
сжатие и на сдвиг
В тех случаях, когда на двигатель, установленный на
амортизаторы, действуют другие постоянные силы (например, упор виита) или
моменты сил (например, мохмент от веса двигателя при крене катера),
необходимо проверять дополнительно прочность амортизаторов па эти нагрузки.
Рассмотрим особенности работы двух наклонных
амортизаторов. Прн смещении двигателя в поперечном направлении ( 31, г) за счет того, что силы, возникающие при сжатии резины, значительно больше сил, возникающих при
ее работе на сдвиг, реакция левого амортизатора направлена вправо и вверх, а
реакция правого — вправо и вниз. В результате этого суммарная реакция двух
амортизаторов оказывается приложенной к двигателю не в плоскости установки
амортизаторов, а выше на расстояние а. Для угла наклона амортизатора г\ = 60°
отношение 1,0; для Ti = 50° -j- = 0,8; для п ==45°-—==0,71.
Таким образом, чтобы получить разделение колебаний в
поперечном направлении, наклонные амортизаторы следует устанавливать ниже оси
наименьшего момента инерции на расстояние а ( 31,г); тем самым уменьшается
необходимая высота рамы. Однако если передние и задние амортизаторы —
наклонные, разделить колебания вдоль продольной и вокруг поперечной осей, как
правило, не удается. В этом случае' для разделения колебаний коэффициенты жесткости
амортизаторов целесообразно выбрать невысокие, а к двигателю выше центра
тяжести крепить реактивные тяги ( 32) так, чтобы выдерживалось соотношение
(применение реактивных тяг
Если задний амортизатор — одиночный, и точка крепления ето
расположена вблизи оси наименьшего момента инерции, а продольная жесткость
передних амортизаторов значительно меньше продольной жесткости заднего
амортизатора, то связанность колебаний также будет небольшой.
Из всего многообразия конструкций амортизаторов можно
выделить два основных типа.
1. Амортизаторы, в которых соответствие коэффициентов
жесткости по разным направлениям достигается специальными конструктивными
приемами. В этих амортизаторах резина одновременно работает на сжатие и на
сдвиг. Типичный пример такого амортизатора — задний амортизатор двигателя
ГАЗ-53
( 31, в). Заметим, что резиновый элемент такого
амортизатора может быть вырезан иа токарном станке из толстой листовой резины
(см. 31,6), что значительно облегчает изготовление амортизаторов при
индивидуальном производстве. Ориентировочные значения коэффициентов жесткости
можно найти по зависимостям для наклонных амортизаторов, если площадь
амортизатора определить на середине его высоты. Аналогичную схему имеют и
судовые амортизаторы типа АКССМ, однако они обладают неудовлетворительной
виброизоляцией. Несколько лучшими характеристиками обладают амортизаторы
АКССИ.
2. Амортизаторы, имеющие простую конструкцию, для которых
соответствие коэффициентов жесткости по разным направлениям достигается за
счет их установки под углом. Амортизатор, представленный на 31, а,
применяется в передних амортизаторах двигателей ГАЗ М-21, 24, МЗМА, 402, 403,
407, 408, УМЗ-412. Статическая жесткость такого амортизатора при работе на
сжатие и сдвиг соответственно 350 и 65 кгс/см (для амортизатора УМЗ-412 — 265
и 60 кгс/см). Простота конструкции во многом определяется тем, что резина
надежно привулканизироваиа к накладкам. На двигателях ВАЗ передние
амортизаторы также наклонные, но они имеют цилиндрическую форму, причем
внутри расположены ограничитель перемещений и пружина. Статическая жесткость
такого амортизатора на сжатие 130 кгс/см, на сдвиг — 60 кгс/см.
Если желательно ограничить перемещение двигателя на
амортизаторах, не имеющих ограничителей, ставят дополнительные ограничители.
Их устанавливают в случаях, когда за счет динамических нагрузок при плавании
на волнении деформации амортизаторов превышают допустимые (Дтах»Ю мм), т. е.
становятся опасными для их прочности (сжатие амортизатора не должно превышать
0,2, а сдвиг — 0,5 его высоты). Если к двигателю крепится откидная колонка,
при ее повороте возникает большой крутящий момент, а при посадке на мель —
значительные вертикальные силы.
Простейшую проверку системы амортизация производят при
работе двигателя с одним отключенным цилиндром; в этом случае возмущающий
момент будет изменяться с частотой половинной гармоники. Частоту вращения
двигателя плавно увеличивают, начиная с минимальной устойчивой. При этом
колебания верхней части двигателя в поперечном направлении сначала
увеличиваются, достигая 10 мм и более, а затем уменьшаются. Частота
собственных колебаний связана с числом оборотов п, при котором вибрация
максимальна, отношением. Определить деформацию амортизаторов при плавании в
условиях волнения можно, установив под двигатель или раму бруски из
пластилина с небольшим зазором (1—3 мм). Чтобы при перемещении двигателя иа
амортизаторах пластилин не прилип к двигателю, в месте контакта на двигатель
следует нанести слой любого масла.
|