Читать книгу Динамика подвески: стопами Кэрролла Смита. Повесть о балансе. Книга 3 онлайн

Колебания колеса и пружины

Если бы мы смогли установить пружину непосредственно над центральной линией шины и смогли бы установить ее вертикально, то скорость вертикальных колебаний колеса была бы равна скорости перемещения пружины (Рисунок 1).

Однако мы не в состоянии получить такой результат. Пружина должна быть установлена внутри центральной линии шины, обычно на некотором значительном расстоянии, и, как правило, она также должна быть наклонена под некоторым углом к вертикали. У нас есть два основных варианта, проиллюстрированных рисунками 2 и 3.

Мы можем установить "внешнюю" пружину в обычном положении, прикрепив верхнюю опору к шасси, а нижнюю – либо к поперечному рычагу, либо к оси ступицы; в ином случае мы можем установить пружину внутри и приводить ее в действие с помощью коромысла, которым обычно служит верхний поперечный рычаг. При любом варианте, поскольку мы применяем плечо рычага к пружине, скорость колебаний колеса будет меньше скорости трансформации витков пружины; а линейное расстояние, пройденное колесом по вертикали, всегда будет больше, чем сжатие или растяжение пружины. Давайте попробуем определить взаимозависимость между скоростью колебаний колеса и перемещений витков пружины.

Итак, классическая формула гласит, что скорость колебаний колеса равна отношению скорости перемещений пружины на квадрат коэффициента движения.

Мы разобрались с трансформацией колеса и пружины. А коэффициент движения в подвеске автомобиля призван связать величину хода пружины при заданном количестве хода колеса. Математически это отношение хода подвески к ходу колеса. Сила, передаваемая на шасси автомобиля, уменьшается с увеличением коэффициента движения. Важно отметить, что здесь мы уже говорим не о ходе (пройденном в вертикальной плоскости расстоянии) колеса и пружины, но – о скорости этих перемещений! И тогда наша формула примет следующий вид: Скорость перемещений колеса = скорость перемещений пружины (она больше из-за рычага, образованного точками крепления пружины – снаружи и внутри) / на квадрат коэффициента движения. Абсолютный вариант, когда коэффициент движения равен 1, а скорость перемещения колеса равна скорости перемещений пружины, – не возможен. Почему? – Ответ дан в самом начале этой главы. Посему нам приходится искать компромиссный баланс.