Однако наибольшие погрешности возникают не на восходящей и нисходящей ветвях петли гистерезиса, а на соединяющих их линиях при циклических процессах деформаций рессор. На частичных рабочих характеристиках рессор при сравнительно малых амплитудах колебаний. В связи с отмеченными вариациями на практике целесообразно определять условную эквивалентную жесткость рессоры при колебаниях. Эквивалентная жесткость рессоры, определяемая в первом приближении наклоном отрезка, может быть связана с традиционными параметрами: прогибом , интегральной жесткостью с параметрами. Видно, что эквивалентная жесткость рессоры тем больше, чем больше сила внешнего трения между листами и чем меньше амплитуда циклических колебаний. Однако, увеличение статического прогиба рессоры может не снижать, а увеличивать эквивалентную жесткость подвески, если при этом возрастает в большей мере, чем уменьшается. Особенно остро это проявляется в эксплуатационных условиях, в которых увеличение практически неизбежно, причем большое относительное увеличение сил трения характерно для многолистовых рессор при сравнительно малых пробегах (5 — 10 тыс. км). Таким образом, зная величину можно приближенно определить соответствующую эквивалентную так называемую «упруго-фрикционную» силу рессоры в реальных условиях эксплуатации.

Это связано с тем, что регулируемые системы являются более трудоемкими в производстве, т.е. объем их нормативно чистой продукции выше, чем у обычных нерегулируемых конструкций, на IS — 18 %. Поэтому при массовом производстве требуются технико-экономические обоснования внедрения регулируемых конструкций (с учетом их повышенной на 3 — 7 % материалоемкости и преимуществ неразборных конструкций). Сравнительные расчеты показывают, что указанные проблемы решаются наиболее полно при применении универсальных самонастраивающихся дросселирующих систем, которые допускают возможность и внешнего управления, т.е. изменения рабочих характеристик гасителя извне (автоматически и полуавтоматически). Регулируемые гидроамортизаторы с самонастраивающимися дросселирующими системами целесообразно классифицировать на основе системного подхода по трем признакам: информационным, функциональным и морфологическим (структурным). Тогда по источникам информационных сигналов можно различать управление: внутреннее — от датчиков параметров рабочей среды ((жидкость, газ); внешнее — от датчиков колебательных параметров и (или) других систем (например, тормозной); комбинированное.

Эти соотношения имеют вполне строгое физико-математическое объяснение и свидетельствуют о необходимости внимательного подхода к выбору параметров подвески на стадии проектирования, нормирования силы трения и оптимизации характеристики гашения колебаний как подрессоренных, так и неподрессоренных масс. Для этого, прежде всего, рекомендуется уточнить условия работы амортизаторов, т.е. определить относительные колебания в подвеске. Относительные колебания в подвеске определяют напряженность работы упругих и гасящих устройств, их долговечность, а также условия включения буферов и начала пробоев в подвеске. При нелинейной упругой характеристике подвески эти условия будут соответствовать началу нелинейного участка. Необходимо контролировать точность решений уравнений при значительной несимметричности характеристики гасителя колебаний, обусловливающей в динамике изменение расстояний между подрессоренной и неподрессоренной массами. Кроме того, при исследовании динамики скоростных транспортных машин, например железнодорожных экспрессов, больших легковых автомобилей высшего класса и др. Необходимо принимать во внимание влияние макропрофиля пути на изменения расстояния до ограничителей ходов в подвеске.

Дифференциальный анализ возможных частных отклонений АР1-силы рессоры на основе выражений позволяет определить соответствующее наибольшее абсолютное отклонение по методу максимума-минимума. При этом благодаря связи с аргументами наглядно раскрывается нелинейность упругих сил в рессорной подвески. По вероятностному методу погрешность определяется суммированием квадратов отклонений и извлечением корня квадратного из суммы. Величины могут быть использованы для управления качеством рессор статистическими методами (с учетом технологических отклонений прогибов отдельных листов и рессор в сборе). При этом вероятность совместного появления наибольших значений и наибольших отклонений геометрических параметров рессор допустимо оценивать произведением их вероятностей, т.е. как для независимых случайных величин. Гасящие свойства листовой рессоры определяются на основе планиметрирования площади петли гистерезиса. При этом допустима квазиэллиптическая аппроксимация петли гистерезиса, подобно тому, как представлено выше для шины. Для инженерных расчетов можно определять работу сил внешнего трения между листами рессоры.

Отсюда вытекает заключение о допустимости использования в таких случаях и при с = const спектральных методов расчета колебаний транспортной машины при движении по неровностям пути, имеющим произвольную форму и случайное чередование. При этом неровности пути могут быть представлены суммой гармонических колебаний различных частот, причем амплитуды колебаний зависят определенным образом от частот (по Фурье). Для упорядочения информации о случайных воздействиях неровностей пути в первом приближении наиболее удобно использовать представление о нормированной спектральной плотности неровностей пути, которая определяя характер зависимости длин и высот неровностей, позволяет выразить спектры колебаний массы. В реальных условиях часто встречаются такие спектральные плотности, которые удовлетворительно аппроксимируются простейшими выражениями вида. Первое выражение во многих случаях характерно для полевых условий и обычных автомобильных дорог, а второе соответствует искусственным сооружениям с особо гладкой поверхностью, например, новое цементобетонное шоссе, взлетно-посадочная полоса и т.п. Чем короче неровности и соответственно больше частоты гармоник, тем меньше высоты или условные амплитуды неровностей, тем слабее возбуждение.

Устройство гидроамортизатора подобно поршневому насосу. Отличие состоит в том, что жидкость перекачивается только внутри гасителя из одной камеры в другую по замкнутому кругу циркуляции. Поэтому амортизаторы относятся к одной из разновидностей объемных гидравлических машин, работающих при средних и высоких давлениях (телескопические при 3,0 — 7,5 МПа и рычажные 15−30 МПа). Обеспечение требуемого давления достигается выбором конструктивных размеров дросселирующей системы, которая представляет собой совокупность всех проходных каналов (постоянно открытых и перекрытых клапанами), сообщающих одну рабочую камеру с другой или рабочие камеры с вспомогательными. Дросселирующая система должна быть так рассчитана и выполнена, чтобы при всех режимах работы, включая экстремальные, обеспечивались заданная характеристика сопротивления и необходимая интенсивность гашения колебаний. Эта задача в равной мере сложна и для конструктора, и для технолога — особенно в отношении наиболее экономичных в производстве однотрубных двухклапанных гасителей.

Проанализируем выражение, имея в виду требования качества гидроамортизаторов и необходимость создания основ их функциональной взаимозаменяемости и унификации. Перепад давлений в этом случае линейно зависит от расхода и скорости, что распространяется и на силу сопротивления гасителя колебаний. Анализ выражения, применительно к телескопическим амортизаторам показывает, что относительные отклонения, обусловленные допустимыми вариациями конструктивных параметров, неравноценны. Наибольшее влияние оказывают отклонения от номинальных значений физических параметров особенно сильно при нагревании и охлаждении гасителя. В связи с этим необходимо учитывать и оценивать влияние вязкостнотемпературных характеристик рабочей жидкости на качество амортизаторов в каждом конкретном случае применения жидкости того или другого состава: органического, неорганического или смешанного. Для этого могут быть использованы полуэмпирические формулы вязкости, которые позволяют оценить отклонения по частной производной. Достижение оптимальной зависимости для амортизаторной жидкости позволят обеспечить желаемое повышение сопротивления при нагреваний, т.е. при повышении интенсивности колебаний в подвеске.

Поэтому от стабильности гидравлической характеристики, определяемой элементами дросселирующей системы и свойствами рабочей жидкости, зависит и стабильность внешней характеристики амортизатора. В качестве примера показано уменьшение силы и энергоемкости амортизаторов при нагревании вследствие снижения вязкости жидкости и увеличения ее утечек через зазоры в трущихся парах и негерметичности клапанов. Графики отражают важнейшее эксплуатационное свойство любого гасителя колебаний: его надежность и уровень работоспособности при различных температурах нагрева, характерных в процессе эксплуатации, включая экстремальные режимы: В соответствии с ГОСТ 27.002 — 83 безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость гидроамортизатора являются составными элементами его надежности, которая в сочетании с функциональными характеристиками и технико-экономическими показателями составляет более широкое понятие — качество изделия. Учитывая исключительную важность общетехнической проблемы качества, целесообразно с самого начала представить применительно к гидроамортизаторам некоторые основные термины и понятия надежности.

Последняя может выбираться практически без ограничений и с любым характером зависимости от скорости относительных перемещений, как при сжатия, так и при отдаче, что обеспечивает широкие возможности управления. Рассмотренная схема устройства двух независимых дросселирующих систем применима также и в ПГУ с противодавлением. Причём вне зависимости от того, как присоединяется дополнительная пневматическая камера противодавления: к гидрополости цилиндра или гидрополости поршня. В любом случае устранение основного недостатка ПГУ с противодавлением может быть достигнуто устройством двух независимых дросселирующих систем. Одну систему устанавливают в перегородке между основной пневматической камерой и прилегающей гидрополостью цилиндра, а другую — между дополнительной пневматической камерой и кольцевой гидрополостью, заключенной между ципиндром и плунжером. Разделительный поршень или диафрагма в дополнительной пневматической камере, размещенной в плунжере, не всегда нужна, что видно по конструктивному оформлению ПГУ системы БелАЗа, но желательна для ограничения диффузии газа в жидкость. Заметим, что при сжатии рессоры газ в камере противодавления расширяется, а при отдаче — сжимается. В отношении систем, справедливы уравнения, описывающие нормальные рабочие процессы в ПГУ и представленные в предыдущих разделах.

Преобразованная, или амплитудно-апериодическая характеристика в координатах представлена в верхнем левом квадранте. Обе характеристики — амплитудно-частотная и амплитудно-апериодическая, совмещенные по общей оси — могут быть построены одна по другой, так как выражаются одним из уравнений. АЧХ строятся обычно для отдельных дискретных значений, тогда как кривые амплитудно-апериодической характеристики — для дискретных значений. Характеристика гашения позволяет установить связь коэффициента апериодичности с параметрами колебаний через относительную скорость совмещением характеристики гашения с амплитудно-апериодической характеристикой по общей оси. Если в квадранте с координатными осями и построить АЧХ скоростей относительных колебаний, то получим графоаналитическую систему, с помощью которой можно исследовать влияние изменении коэффициента на колебательный режим в различных условиях возбуждения. При этом на АЧХ в квадранте всякий раз будут получаться разные масштабы их, что необходимо учитывать при решении практических задач. Чтобы получить наиболее полное представление о динамической напряженности колебательного процесса, в первом квадранте рекомендуется также наносить кривые ускорений колебаний, которые отражают целесообразность регулирования гашения колебаний.