Torção com excêntrico. Desenho, descrição

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Torção com excêntrico. transporte pessoal

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O projeto apresentado pode ser usado em veículos de fabricação própria (por exemplo, em carros ou velomobiles) como suspensão de rodas com barra de torção. É baseado em uma invenção doméstica de acordo com A.S. Nº 184564, classe 47a, 17 "Mola de torção".

O principal detalhe do projeto é um elemento elástico na forma de um eixo montado em rolamentos de esferas com dois munhões de suporte localizados excentricamente um em relação ao outro. Excentricidade e, comprimento l e diâmetro do eixo d determinam completamente suas características de rigidez e resistência.

Como funciona a suspensão?

A roda gira livremente em seu eixo fixo na alavanca paralela ao eixo longitudinal do eixo excêntrico. Se assumirmos que a alavanca e o eixo longitudinal estão localizados no mesmo plano horizontal, a carga na suspensão será expressa na forma de uma força vertical (perpendicular ao plano da figura) Q da roda e um torque Mcr igual ao produto do valor dessa força pelo braço da alavanca R. A própria força Q , igual a cerca de um quarto do peso do veículo (se for de quatro rodas), é percebida pelos rolamentos, e o o eixo excêntrico é responsável por um torque de Mcr.

Torção com excêntrico
Mola de torque (eixo excêntrico) como elemento elástico da suspensão da roda de torção: 1 - roda; 2 - eixo; 3 - alavanca; 4 - eixo excêntrico; 5 - suportes de rolamento

Torção com excêntrico
Rigidez característica do eixo excêntrico

Como resultado, como foi estabelecido no processo de estudos experimentais, além das deformações de torção usuais, existem também as de flexão, que excedem significativamente as primeiras, o que leva à rotação do eixo em um determinado ângulo e equilibra a ação do torque.

Parâmetros geométricos adequadamente selecionados do eixo excêntrico permitem garantir alta elasticidade da suspensão em uma ampla gama de mudanças de torque devido à não linearidade (sinusoidalidade) da característica de rigidez do elemento elástico.

Resulta do gráfico que a seção plana da característica, encerrada entre as deformações angulares limitantes do eixo excêntrico a, e a2, próximo a 90°, corresponde a uma ligeira mudança na magnitude da carga atuante - torque.

Esta é uma das vantagens da suspensão descrita sobre uma barra de torção torcida convencional, cuja característica de rigidez é direta e não possui seções planas.

O cálculo da rigidez de uma barra de torção com eixo excêntrico pode ser feito através da seguinte fórmula:

onde a - o maior ângulo de rotação elástica do eixo excêntrico, graus; Q é a força que atua na roda, kg; R - braço desta força (comprimento da alavanca), cm; I - comprimento estimado do fuste, cm; E é o módulo de elasticidade longitudinal, kg/cm2; d - diâmetro da parte flexível do eixo, cm; e - excentricidade do eixo, consulte

Esta fórmula indica uma dependência senoidal do ângulo de rotação do eixo na força atuante Q.

O cálculo da resistência do eixo pode ser realizado usando a fórmula:

onde au - tensões de flexão do eixo, kg/cm2; [si] - tensões de flexão admissíveis, kg/cm2.

Tendo escolhido os parâmetros geométricos necessários do eixo e a magnitude das deformações elásticas permitidas, é necessário garantir de forma construtiva a operação da barra de torção dentro dos limites calculados, por exemplo, definindo batentes de borracha ou plástico para a alavanca.

Autor: A. Egishyants

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