АМОРТИЗАТОРЫ С РЕЗИНОВЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ
Для расчета амортизаторов с резиновыми элементами можно использовать зависимости, выведенные для пружинно-фрик* ционного амортизатора, если известны упругие свойства (расчетная жесткость) резиновых элементов. При работе последних на сжатие зависимость между силой Р и деформацией г оказы вается нелинейной, и это усложняет расчет. Только для малых деформаций (е<20%) зависимость Р (е) близка к линейной; в амортизаторах удара обычно е>20%.
Расчет комплекта резино-металлических элементов, работающих на сжатие, можно выполнить, используя следующую эмпирическую зависимость между силой Ррез и сжатием л; [19]:
РРез = Р (Е + ЬФк) Нпре^ _ ху у (228)
Где Т7 — опорная площадь резиновой пластины;
Е — модуль упругости для ударной деформации резины, определяемый в зависимости от твердости к резины по Шору из формулы
-|-0,014/г2; (229)
Ф — коэффициент формы одного резинового элемента, равный отношению опорной поверхности Т7 к боковой поверхности выпучивания Рвып;
Нрез — первоначальная высота комплекта резиновых элементов без учета металлической армировки; х — величина сжатия всего комплекта, включая начальную затяжку хо
Ь, к и п — опытные коэффициенты, значение которых (по опытам А. Т. Харитонова) дано в табл. 11.
Сила сжатия резино-фрикционного амортизатора определяется как произведение коэффициента передачи ф (см. формулы из табл. 7) на силу сжатия комплекта резиновых элементов:
Таблица 11
|
Р=^Ррез. (230)
Эффективность амортизатора может быть определена как площадь силовой характеристики, построенной по уравнению (228).
1. ПРИМЕР РАСЧЕТА
60 х мм |
Фиг. 60. Расчетная силовая характеристика фрикционного амортизатора с резино-металлическими элементами. |
Фиг. 59. Основные размеры резино-металлической пластины. |
![]() |
Определить силу при полном сжатии амортизатора, показанного на фиг. 11, а, и его эффективность, имея следующие данные: размеры резиновых пластин (фиг. 59) а=115 мм, с = = 150 мм, 6=30 мм; толщина металлических листов армировки 61 = 1,5 мм число резиновых элементов /=9; ход аморти — затора х=70 мм; начальная затяжка х0=15 мм;• общая
Высота комплекта резины с металлическими прокладками Нобщ — 320 мм; резина морозостойкая с твердостью А = 70 единиц; коэффициент передачи для хорошо приработанных поверхностей трения г|) = 5.
Вначале определим следующие величины, входящие в формулу (228):
Опорная поверхность резинового элемента
Г=ас= 11,5 • 15=172,5 см2;
Поверхность выпучивания
^в«л = 2(л + £)8 = 2(11,5 + 15) • 3=159 см2;
Коэффициент формы
Ф — —-—— 172,5 — 1 085-
Р 1 СП [10] 1
Гвып
Модуль упругости резины
£=Л + 0,014/г2 = 70 + 0,014 • 702 = 138,5 кГ/см2;
Первоначальная высота комплекта резины
Нрез = $ = 9 • 30 = 270 мм.
Приняв значения коэффициентов Ь, к, п из табл. 10, определим по формуле (228) силу сжатия резины:
Р — ґ(£4- ЬФК) Ип~1__________ -___
Грез г [П. -гич* ) През
= 172,5 (138,5 + 100 • 1,085і’98 ) 272’5—— ^-^ = 51600 кГ.
4 ‘ (27 — 8,5) ’
Сила при полном сжатии амортизатора будет Ртах — $Ррез~5 ‘ 51 600=258000 кГ.
Силовую характеристику амортизатора (фиг. 60) получим, определив по формуле (228) силу Ррез для разных значений х: от *=1,5 см до х—7 см. Эффективность амортизатора, как площадь силовой характеристики, равна Э = 7800 кГм.
Как видим, большая эффективность амортизатора обеспечивается при малом значении ф =5 и соответствующем угле клина (см. фиг. 11, а) а=49°, что обеспечивает более высокую стабильность работы, чем у пружинно-фрикционного амортизатора Ш-1-Т.
Форма силовой характеристики амортизатора зависит от боковой поверхности резино-металлического элемента [39]. Например, элементы с выкружками, сделанными по дуге круга (см. фиг. 59), оказываются более жесткими, чем элементы с плоскими боковыми поверхностями.