studiu mc pherson-george

7/23/2019 Studiu Mc Pherson-george

1/12

Studiu MacPherson

Suspensia MacPherson a fost inventata in 1940 de Earl S.MacPherson,bazandu-se in mare parte pe desenele lui Guido Fornacade la

FIAT din anii 1920. A fost pentru prima data montata pe un automobil in1950 pe modelul Ford Veddete si de atunci a devenit cea mai folositasuspensie pentru puntea fata a automobilelor pentru toate autovehiculele dinlume.


2/12

Principalele avantaje ale suspensiei McPherson sunt simplitatea ei sidimensiunile compacte si ca suspensia este mai usoara,fiind mult spatiu

intre rotiile autovehiculului. Cu roti independente, ea permite un control maiprecis al miscarilor rotii , absoarbe socurile si vibratiile si creste confortul.Cnd ntlneste un obstacol (capace de canalizare, linii de tramvai,

suprafete denivelate etc.) roata absoarbe socul si n acelasi timp mentinestabilitatea maxima pe directie, n liniile dreapta sau n curba.

Ea mbunatateste redresarea masinii dupa manevre bruste de directie sisporeste echilibrul general.Dezavantajul acestui tip de suspensie este ca areo inaltime mare ce implica adoptarea unei capote ridicate, si pretul mare alamortizorului.

Se poate folosi atat pentru autovehicule cu punte motoate fata sinemotoare.


3/12


4/12

MacPherson. Suspensie in care amortizorul e unit cu bucsa roti, asa incatmiscarea cadrului in relatie cu roata are aceeasi directie ca si axul

perpendicular al amortizorului. Ca si element de unire intre roata si cadru,suspensia McPherson are nevoie, in afara de amortizor, de legaturi in parteainferioara a bucsei. Versiunea originala a avut un brat sectional in forma decruce si bara stabilizatoare bazata pe un brat longitudinal. In versiunileaparute mai tarziu stabilizatorul e inlocuit de un alt brat, sau ambele brate cuun triunghi. In rotile care nu sunt motorizate, sunt versiuni ale suspensieiMcPherson cu doua brate sectionale in forma de cruce si unul oblic saulongitudinal.

Calculul i construcia suspensiei

Rolul si destinaia suspensiei

Suspensia automobilului este destinat s atenueze sarcinile dinamice cese transmit de la drum s imprime oscilaiilor caracterul dorit i s transmitforele care acioneaz asupra roilor i cadrului.


5/12

Oscilaiile ce apar la trecerea automobilului peste neregularitiledrumului influeneaz calitile tehnice de exploatare ale acestuia, n primulrnd caracterul de mers lin al acestuia, calitile de traciune, stabilitatea,maniabilitatea i durabilitatea.

Suspensia automobilelor este compus din elementele elastice ,dispozitivele de ghidare, i elementele de amortizare.

Elementele elastice contribuie la micorarea sarcinilor, dinamiceverticale, provocnd oscilaiile caroseriei de amplitudine i frecvene ct maisuportabile pentru pasageri i care s nu duneze ncrcturii care setransport.

Dispozitivele de ghidare transmit componentele orizontale ale forelordintre roi i drum, i momentele acestor fore la caroserie ,determinnd icaracterul deplasrii roilor n raport cu caroseria automobilului i n raportcu drumul.

Cerine i condiii impuse suspensiei

Condiiile principale pe care trebuie s le ndeplineasc suspensia unuiautomobil sunt urmtoarele :

S aib o caracteristic care asigur un confort corespunztor , cunclinri transversale reduse fr lovituri n tampoanele limitatoare i cu ostabilitate bun .

Caracteristica amortizorului s corespund cu cea cerut deconfortabilitate.

S asigure transmiterea forelor orizontale i a momentelor reactive de laroat la caroserie .

S aib o durabilitate indelungat elementele elastice , care fac parte dinelementele cele mai solicitate ale automobilului.

S aib o greutate minim .

Pentru asigurarea unui comfort corespunztor, parametrii suspensieitrebuie s fie alei inndu-se seama de anumite condiii i anume:


6/12

Frecvena oscilaiilor proprii pentru autoturisme s fie de 50-70 oscilaiipe minut.Frecvena oscilaiilor proprii depinde de sgeata static asuspensiilor i a pneurilor i poate fi determinat cu relaia :

=300/f [oscilaii/minut]n care f=fs+fp [cm] este sgeata static datorit suspensiei fs i pneurilor fp. Rigiditatea elementelor elastice a suspensiei s fie pe ct posibil mai

reduse pentru a rezulta frecvene proprii mici. Amortizarea oscilaiilor trebuie s fie suficient astfel nct dup o

perioad amplitudinile s se micoreze de 3 pn la 8 ori. Indicele de baz al mersului lin al unui automobil este valoarea medie

ptratic a acceleraiilor verticale msurate n locuri caracteristice.(STAS6926/13-74).

Clasificare. Tipuri constructive . Descriere . Pri componente.

Suspensiile automobilelor se clasific dup tipul dispozitivului deghidare , dup tipul elementului elastic i dup tipul caracteristiciisuspensiei .

Dup tipul dispozitivului de ghidare suspensiile pot fi dependente iindependente

a.)Suspensie dependent b.) Suspensie independent


7/12

Suspensia dependent este caracterizat printr-o legtur rigid intreroile din dreapta i din stnga , iar ridicarea sau coborrea unei roi ,

produs de denivelrile cii , provoac schimbarea poziiei i pentru cealaltroat.

La suspensia independent lipsete legtura directa dintre roileautomobilului iar schimbarea poziiei unei roi nu influeneaz i cealaltroat .

Suspensia independent prezint fa de suspensia dependentavantajele : imbuntirea confortului prin reducerea masei nesuspendate ;inuta de drum mai bun deoarece deplasrile roilor nu se influeneazreciproc ; micorarea oscilaiilor de ruliu ale caroseriei i mrirea stabilitiiautomobilului Dup tipul elementului elastic , suspensiile se clasific n suspensii cu

elemente : metalice , pneumatice , hidropneumatice i mixte . Dup tipul caracteristicii elastice suspensiile pot fi : suspensii cu

caracteristic liniar (a.) i suspensii cu caracteristic n trepte (b.) sauprogresiv (c.)

a. b. c.

Caracteristica elastic a suspensiei. Materiale.

Caracteristica elastic a suspensiei reprezint dependena dintre foravertical care acioneaz asupra roii i deformaia elementului elastic alsuspensiei. Materialele utilizate pentru confecionarea arcurilor sunt oelurile carbonde calitate i otelurile aliate.

Oelurile carbon de calitate au minim 0,4% C i se folosesc casemifabricate laminate la cald sau trase la rece.


8/12

Oelurile aliate pentru arcuri conin 0,35-0,9% C, iar principaleleelemente de aliere sunt: Cr, Mn, S, V. Elementele de aliere mbuntescrezistena la tenacitate, clibilitatea i rezistena la rulare, rezistena laoboseal. Oelurile Arc 1,2,2A,3,4,5,8,9 sunt aliate, iar oelurile Arc6,6A,7,10 sunt oeluri carbon de calitate. Dimensiunile barelor laminate itrase pentru oelurile de arc sunt standardizate.

Alegerea variantei constructive. Justificarea alegerii.

Modelul de autovehicul ales drept reper este Acura NSX. Principalele

caracteristici ale suspensiei acestui autovehicul sunt:

Atenuarea sarcinile dinamice ce se transmit de la drum. S imprime oscilaiilor caracterul dorit (asigurnd prin aceasta

comfortabilitatea necesar). S transmit forele care acioneaz asupra roilor i asupra cadrului

(caroseriei).Suspensia automobilelor este compus din elemente elastice ,

dispozitivele de ghidare i elementele de amortizare.Elementele elastice contribuie la micorarea sarcinilor dinamice

verticale . Ca soluie constructiv s-a adoptat cea cu arcuri elicoidale ,acesta

prezentnd unele avantaje fa de cea cu arcuri lamelare (simplitateaconstruciei , elasticitate mai mare etc.).

Elementele de amortizare au rolul de amortiza oscilaiile care iaunatere , evitnd apariia fenomenului de rezonan. Din punct de vedereconstructiv, amortizoarele hidraulice telescopice pot fi monotubulare sau

bitubulare.Dup modul de lucru, amortizoarele pot fi reglabile i nereglabile.

Amortizoarele reglabile pot fi cu reglare mecanica sau autoreglare.Pentru a corespunde un amortizor trebuie s ndeplineasc urmtoarele

condiii:- S asigure o amortizare corespunztoare oscilaiilor

caroseriei i roilor automobilului n diferite condiii deexploatare.

- S aib o durata mare de funcionare- Greutatea i dimensiunile de gabarit sa fie ct mai mici


9/12

- Construcia s fie simpl- S se monteze uor n suspensia autovehiculului

S-a ales amortizor hidraulic monotubular cu perna de gaz pentru c are orcire mai bun i sunt mai uoare dect cele bitubulare dar sunt mult maisensibile la ocuri.

Perna de gaz este separat de lichid pri intermediul unui piston flotant.Conpensarea necesar a volumumlui se obine pri comprimarea volumuluide gaz i deplasarea pistonului flotant. La cursa de destindere, volumul carese elibereaza este ocupat de gaz.

Sistemul de ghidare fiind multilink suspensia este independent deciprezint fa de suspensia dependent o serie de avantaje: mbuntirea confortului prin reducerea masei nesuspendate. inut de drum mai bun . Micorarea oscilaiilor de ruliu. Mrirea stabilitii automobilului.

Principalele cauze de scoatere din uz a suspensiei

Cele mai des ntlnite defeciuni care pot s apar n exploatareasuspensiei sunt

- Pierderea etaneitii amortizorului i pierderea lichidului- Uzarea excesiva a bucelor de ghidare i susinere

- Rupere spirelor arcurilor

Concluzii

- Amortizoarele hidraulice monotubulare cu perna de gaz au omare utilizare deoarece mai au i rol de element elasticsuplimentar al suspensiei.

- Am avut unele dificulti in cutarea i alegerea unorparametrii i indici pentru calcule.


10/12

Calculul suspensiei

Corelaii dintre fore

5.1312152

5.0350

2=

=

= dmG

ZR

G greutatea ce revine puniim coeficien de schimbare dinamic a reaciuniid diametrul spirei arcului

5.2187300

5005.1312

1

2 ===llZF R

Efortul unitar

08.29787.10602

2.15.218715088

3=

=

=

d

kDmFt

Sgeata

mmdG

dFnf 66.1

15350

155.2187588

4

3

4

3

=

=

=

Calculul amortizorului hidraulic telescopic

Fora maxim de amortizare la curca de comprimare1500001015000 ===

cacaMF N

M masa nesuspendatac acceleraia la cursa de comprimare

Fora maxim de amortizare la cursa de destindere

120000815000 === dac aMF Nad acceleraia la cursa de destindere

Presiunea lichidului din amortizor la comprimare


11/12

13.436305

150000

max===

c

acc

A

FP N mm

Ac aria seciunii cilindrului

Presiunea lichidului din amortizor la destindere

32.37.17636305

120000

max=

=

=

pc

add

AA

FP N mm

Ap aria seciunii tijei pistonului

Pentru coeficientul de rezisten al amortizorului se iau urmtoarele valori:

Cd=(25)Cc

75.32

5.16

2=

+=

+= cdm

CCC

65.14 ==d

C

cC se adopta 1.5

Debitul de lichid ce trece prin orificiul calibrat

97.193985

3.281.910215.31465.0

10233

00=

=

=

pg

AQ

0

- coeficient de form al orificiului (0,60,7) se adopta 0.65A aria seciunii orificiuluig acceleraia gravitaional

p presiunea din cilindru - greutatea specific a lichiduluiDebitul de lichid ce trece prin orificii este identic cu cel deplasat de piston

53.03630597.19398

===

c

o

p A

Q

V m/s

Presiunea lichidului la cursa de comprimare

65.174381.910215.31465.0

53.0536305

1023

2

3

2

0

2

=

=

=

gA

VAP

pc

c

N mm


12/12

n timpul funcionarii, amortizorul transform putere P n caldur.

Considernd viteza medie a pistonului Vm =(0,20,3) m/s

7.22.02

120000150000

2 =

+

=

+

= VmFF

Padac

Kw

Vm se adopta 0,2

Lucrul mecanic transformat n timpul t

97210

36007.2

10=

=

=

tPL N m

studiu mc pherson-george

Documents