Calcul+caseta+de+directie

8/12/2019 Calcul+caseta+de+directie

1/18

5 .PRIOECTAREA UNEI SERVODIRECTII PENTRU UN

AUTOTURISM DACIA

Particularitile funcionale ale diferitelor servodirecii rezult din modul de

realizare a alimentrii cu lichid de ctre pomp a motorului hidrostatic, de excepie,

prin intermediul distribuitorului cu sertar. Astfel, se pot realiza debite i presiuni

constante sau variabile dup schemele cu acoperire pozitiv, negativ sau nul ale

distribuitorului. Au fost stabilite cteva modele hidromecanice generalizate pe baza

relailor principale dintre calitile de exploatare ale servodireciei( viteza de execuiea servomotorului, sensibilitatea, factorul de amplificare al vitezei, rigiditatea, eroarea

sistemului, puterea util i factorii care le determin ( fora rezistent la servomotor

determinat de momentul rezistent care apare la bracarea roilor de direcie,

parametrul de comand al sertraului de la volan, parametrii constructivi principali .

!alculul generalizat, pe baza unor formule cu parametrii adimensionali, permite

abordarea problemei i stabilirea unor modele i regimuri optime de funcionare.

5.1 PROIECTAREA UNEI SERVODIRECTII PENTRU UN

AUTOTURISM

"tudiul a numeroase sisteme de direcie a permis alegerea unei variante

constructive care va fii prezentat #n figura de mai $os, aceasta compunndu%se din

dou mari pri&

%unitatea de comand '

%cilindrul hidrostatic

)nitatea de comand ' cuprinde distribuitorul rotativ cu patru racorduri. )n

racord de #nalt presiune este legat la pompa hidraulic, racordul de $oas tensiune

este #n legtur cu rezervorul de ulei, celelalte dou racorduri sunt legate, tot prin

conducte metalice de cilindru hidrostatic.


2/18

Pe arborele de comand al distribuitorului se monteaz pinionul de acionare

a cremalierei, prevzut cu dantur curbat. )nitatea de comand este acionat

printr%o transmisie de volan. *n interiorul cilindrului hidrostatic culiseaz pistonul cu

cremalier ce transform micarea de rotaie a pinionului de comand #n micare de

translaie axial, transmis prin bielete la prghiile fuzetelor roilor de direcie.

5.2 DETERMINAREA CARACTERISTICI EXTERIOARE

'. !aracteristici&

+ipul motorului& m.a.s. rot &

!ilindreea motorului& cC '- / cm 3

Puterea maxim& P max 00 1 2

+uraia la putere maxim& n p 0 0/ rot

min3omentul maxim& 3 m ''45 m

+uraia la momentul maxim& n M 6//rotmin

+uraia maxim& n N 7/0/rotmin

8aportul de transmitere al transmisiei centrale& i 0 -,9--

8apoartele de transmitere ale cutiei de viteze&

i cv1 -,9 9 i cv2 ,/46 i cv3 '

:ig76 !aseta de direcie

1

2


3/18

i cv4 ',/ i cv5 /,9 0

;imensiuni de gabarit&


4/18

nrotmin

3(n 5 m P(n 12

0 0/' 4//

00/- 9//4 60/0 -///7 -'0/9 --//6 -40/

-7//'/ -90/'' - //' 4/0/'- 4 //'4 4-0/'0 40//'7 470/'9 46//'6 4 0/' 0'/// 0 0/' 04//

000/- 09//4 060/0 7///7 7'0/9 7-//6 740/

77//-/ 790/

-' 7 //- 9/0/-- 9 //-4 9-0/-0 90//

0 26,6951 28,5582 30,4033 32,2264 34,0225 35,7856 37,5117 39,1958 40,8319 42,416

10 43,94311 45,40912 46,80813 48,135

14 49,38515 50,55416 51,63617 52,62718 53,52119 54,31420 5521 55,57522 56,03423 56,37224 56,58425 56,66526 56,6127 56,41428 56,07329 55,58130 54,93331 54,12432 53,1533 52,00634 50,68635 49,187


5/18

0 113,2961 113,6282 113,8553 113,9774 113,9945 113,907

6 113,7157 113,4198 113,0179 112,512

10 111,90111 111,18612 110,36613 109,44214 108,41315 107,27916 106,0417 104,69718 103,2519 101,69720 100,0421 98,27922 96,41223 94,44124 92,36625 90,18526 87,927 85,51128 83,01629 80,41830 77,71431 74,90632 71,99333 68,97534 65,85335 62,626


6/18


7/18

5.3 DETERMINAREA CARACTERISTICII DE TRACTIUNE

Aria seciunii transversale& ! ' A ! = f > A ', -m 2

0 '/40 ,6'5 ! 4'0 ,6'5 a 0 F ! ! ',4- '/ 4 5

" ', 7 3k#m

f /,/

:ora tangenial la roat& 'in 0,4mm

> a 9/mm d '-in d --/, mm

r 0 ad$2%

2 r 0 -0,'mm & /, 0

r r & r 0 r r -,-40mm ' tr /, -

+8?AP+A ' &

0 cv1 tr (1

r

M(n)i i ' (n)

r r

a10 cv1

r n* (n) 0+3,,

i i

+8?AP+A &

0 cv2 tr (2

r

M(n)i i ' (n)

r

r a2

0 cv2

r n* (n) 0+3,,

i i

+8?AP+A - &

0 cv3 tr (3

r

M(n)i i ' (n)

r

r a3

0 cv3

r n* (n) 0+3,,

i i

+8?AP+A 4 &

0 cv4 tr (4

r

M(n)i i ' (n)

r

r a4

0 cv4

r n* (n) 0+3,,

i i


8/18

+8?AP+A 0 &

0 cv5 tr 5

r

M(n)i i ' (n)

r

r a5

0 cv5

r n* (n) 0+3,,

i i

B amax B a5 (n max B amax '9. 90ms

m 0 cv5 tr (

r

M i i '

r : ( '.4/ C'/3 5

( a-amax

( -f. )C "/* -C 0.049 ms

2a1

a1 x

(* (n))1 (n) C "/

2 13

2a2

a2 x

(* (n))1 (n) C "/

2 13

2a3

a3 x

(* (n))1 (n) C "/

2 13

2a4

a4 x

(* (n))1 (n) C "/

2 13

2a5

a5 x

(* (n))1 (n) C "/

2 13

(5ra a5

(n) (n) (n)$

100


9/18


10/18

5.4 SIMBOLURI SI NOTATII

"e noteaz cu&

m % unghiul de bracare al roii de direcie fa de poziia neutr(mers #n linie dreapt

i valoarea sa maxim G

v1 0" " % unghiul de rotire i valoarea sa corespunztoare pentru cuplarea distribuitorului

($ocul volanului G

v v n % raza volanului i viteza de rotire a volanului de ctre conductorul

autovehicululuiG1 1i ' % raportul de transmitere i randamentul servodirectiei de la volan la ti$

distribuitorului cu sertarG

2 2i 1' %raportul de transmitere i randamentul servodirectiei de la bara de direcie la ti$a

de comand a distribuitorului cu sertarG

1 2i i %raportul de transmitere a servodireciei de la volan la bara de direcieG

c ci ' %raportul de transmitere i randamentul mecanismului casetei de direcieG

m mi ' %raportul de transmitere i randamentul mecanismului de direcieG

t c mi i i %raport de transmitere de la volan la motorul hidrostatic al servodirecieiG

v va 0 %forele la volan la lucru fr aporul amplificrii hidraulice cu servocomand i

respectiv necesar pentru comanda (cuplarea distribuitorului cu sertarG

8%fora de contrare a sertarului distribuitoruluiG

+%fora din bara de direcieG

3 r %momentul rezistent exterior la bracarea roilor de direcieG

3 va : va 8 v %cuplul la volan, la lucru cu servocomandaG

P a %puterea de calcul a servomecanismului hidraulic de direcieG

8 v %raza volanului.


11/18

5.5. RAPOARTELE DE TRANSMITERE ALE SISTEMULUI DE

DIRECTIE

8apoartele de transmitere ale sistemului de direcie constituie parametri

principali care servesc la aprecierea calitii direciei.


12/18

:ora total de rezisten ce acioneaz asupra ambelor roi de direcie este &

: r r Md Hda5I (-

)nde&

3 r este momentul rezistent la bracarea roilorG

d este deportulG d /,/4

:ra aplicat volanului este dat de relaia &

vv

v

M Hda5I (4

)nde&

3 v este momentul necesar rotirii volanuluiG

8 v este raza volanuluiG 8 v /,' HmI

5.5.1. CALCULUL PARAMETRILOR PRINCIPALI AI SISTEMULUI DEACTIONARE HIDROMECANICA

?lementele sistemului de direcie se calculeaz la sarcini statice rezultate

din acionarea urmtoarelor momente&

%momentul maxim pe care #l poate realiza conductorul la volanG

%momentul rezistent care poate aprea la rotirea roilor de direcie, datorat

forelor de frecare #ntre pneu i sol.:ora de calcul la volan i cuplul corespunztor #n absena amplificrii

hidraulice&

vr

v t t

M i ' (0

)nde&

i t %raportul de transmitere total al sistemului de direcieG i t /


13/18

t' % randamentul invers al mecanismului de direcie care se ia #n calculeG

t' /,7

r M 3

d.3 p

Hda5mI (7

"e #nlocuiete #n relaia (7 i rezult&

r M 31 52 5

403 20000

= Hda5mI

r M 4/ Hda5mI

)nde&

%reprezint coeficientul de rezisten la rotirea roilor& /,6%'

d %reprezinta sarcina pe roile de direcieG d 70 ,0 da5

p%reprezint presiunea aerului #n pneuri G p x'/ 5 5@m 2

!unoscnd valoarea lui r M , se poate afla fora de calcul la volan #nlocuindu%se #n

relaia (0 &

: v40

0 1 200

: v '9,04 Hda5I

!unocndu%se valorile lui : v i ale lui v , se poate afla valoarea lui vM &

vM : v x v H5mI (9

vM '90,4x/,' --,- H5mI

"tiindu%se valoarea lui r M se #nlocuiete #n relaia (- i rezult valoarea lui r &

r 40

0 04'/// Hda5I

!unoscndu%se valorile lui r i ale lui : v , se #nlocuiete #n relaia ( i rezult

valoarea lui i &


14/18

i10001, 54

09,/'

5.5.2. ORTA DE CALCUL LA VOLAN SI CUPLUL

CORESPUN!ATOR IN CA!UL SERVOCOMEN!II

"e poate calcula cu relaia&

va

vava

M

H5I (6

vaM va x va H5mI (

vaM '/x/,' ', H5mI

"e cunosc urmtoarele valori&

va '/ H5I

vaM ', H5mI

va /,' HmI

5.5.3. PUTEREA DE CALCUL AL AMPLI ICATORULUI

"e calculeaz cu relaia&

vr a vat ma

nM2P -M

001000 i'

HJI ('/

)nde&

vn %reprezint turaia volanuluiG vn -/ rot@min

ma' %reprezint randamentul mecanic al amplificatoruluiG ma' /,

vaM ', H5mI


15/18

r M 4// H5mI

!unoscndu%se aceste valori se #nlocuiete #n relaia ('/ i rezult&

a2 400 30

P -1 001000 20 0

-// HJI

aP -// HJI

8apiditatea acionrii B (viteza de virare minim, considerat la pistonul

cilindrului de lucru , nu trebuie s fie mai mic dect cea pe care o poate realizaconductorul fr aportul amplificrii hidraulice, sub sarcina de lucru.

v vmin

vm

n *

30i Hm@sI (''

min

3 14300 1 1,6 6*

3020 00/,/ Hm@sI

)nde&

vmi %reprezint raportul de transmitere de la volan la motorul hidrostatic al

servodirecieiG vmi /

vn % reprezint turaia volanuluiG vn -/ rot@min

v /,' HmI

5.5.4. ORTA RE!ISTENTA LA TI"A PISTONULUI

SERVOMOTORULUI


ar

min

P * H5I ('


16/18

r 1 0

0 02

700',9 H5I

5.5.5. DEBITUL POMPEI


p m7 87 H*@minI

#n care&

K% este un coeficient ce ine seama de pierderile de debit prin elementele de

comandG K ','%',

m7 %reprezinta debitul de ulei necesar la cilindrul hidraulica al servodireciei,

care se calculeaz cu relaia&

2 2

m p p

(9 -d )7 /* *

4 Hm3 @sI ('4

)nde&

A% suprafaa de lucru a pistonuluiG

;% diametrul exterior al pistonului din cilindrul hidrostaticG d% diametrul ti$ei de acionare a cremaliereiG

p* % viteza de regim a pistonuluiG p* /,/40 Hm@sI

"e cunosc valorile i se #nlocuiete #n relaia ('4

2 2

m

3 14(0 03 0 002 )7 0 045

4 /,//' 0 x/,/40 /,////-'7 Hm@sI

m7 /,////-'7 Hm@sI"e va #nmulti debitul calculat mai sus cu 7/ i respectiv cu '///, de unde se obine

debitul necesar al motorului #n Hl@minI

m7 ',6 Hl@minI

"e #nlocuiete valoarea debitului necesar #n relaia debitului pompei&

p m7 87

p7 ','x',6 ,/9 Hl@minI

p7 ,/9 Hl@minI


17/18

5.5.6. ORTA DE!VOLTATA DE CILINDRUL HIDROSTATIC


c max /P H5I ('0

)nde&

A /,//' 00 Hm 2 I

maxP 4////// H5@m 2 I

"e #nlocuiete i rezult&

c /.//' 00x4////// 0/ / H5I

c 0/ / H5I

!unoscnd forta realizat de cilindrul hidrostatic i lungimea levierului fuzetei l f

/,'0 HmI, se poate calcula momentul realizat de cilindru, 3 c , care trebuie sa fie mai

mare dect momentul rezistent 3 r .

c c f M : H5mI ('7

cM 0/ /x/,'0 90- H5mI

"e observ c cM 90- H5mI este mai mare dect momentul rezistent r M 4// H5mI

c r M Mf

5.5.7. PUTEREA NECESARA PENTRU ANTRENAREA POMPEI


p max

p p

7 PP

0' HJI ('9

)nde&

maxP %este presiunea maxim a pompeiG maxP 4/x'/ 5 H5@mI

p7 %este debitul maxim al pompeiG p7 ,/9 Hl@minI

p' %este randamentul pompeiG p' /,90

!unoscndu%se valorile,se #nlocuiete #n relaia ('9 i rezult&


18/18

p

0 00214000000P

00 ,5// HJI pP // HJI

Calcul+caseta+de+directie

Documents

Transcript of Calcul+caseta+de+directie