Politechnika Warszawska

Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych

Instytut pojazdów

Laboratorium pojazdów

Sprawozdanie z ćwiczenia nr 4

Temat ćwiczenia : Badanie drgań pionowych samochodu podczas jazdy

Grupa 3.3

Zespół 3 :

1. Żakowski Adam

2. Lasocki Jakub

3. Kwiatkowski Daniel

4. Zacharek Sebastian

5. Drozdowski Bartosz

6. Jasiński Kamil

Wyniki pomiarów

Tabela 1: Tabela odchyleń standardowych przyspieszeń pionowych i czasów ekspozycji

Odcinek pomiarowy	Odchylenia standardowe mierzonych sygnałów	Czasy ekspozycji
Nazwa zbioru pomiarowego: symbol prędkości nominalnej (45,60,90) + symbol odcinka testowego (K, W)	Prędkość średnia i długość odcinka [km/h] [m.]	Ugięcie tylnego zawieszenia – lewa strona (kan.1) [cm]
90K	89	0,91
90W	90	0,44
60K	62	0,51
60W	61	0,27
45K	46	0,37
45W	45	0,20

Rysunek 1: Kopia fragmentu przyspieszeń pionowych dla odcinka pomiarowego Warszawa-Konstancin przy prędkości 90 km\h

Na podstawie otrzymanych wyników sporządziliśmy wykresy prędkościowe odchyleń standardowych:

1. Wykres 1:Przyspieszeń pionowych i poprzecznych dla dwóch odcinków pomiarowych

2. Wykres 2: Ugięcia zawieszenia tylnego (lewego i prawego) i przemieszczenia przodu (Correvit H) dla dwóch odcinków pomiarowych

Rysunek 2: Kopia ekranu widma amplitudowego z krzywymi odczuwalności drgań przez człowieka (wg ISO 2639) zbioru 90K

Wnioski :

1. Wpływ prędkości jazdy na wartość odchyleń standardowych

Po przeprowadzeniu analizy zarejestrowanych pomiarów można stwierdzić, że wraz ze wzrostem prędkości odchylenia standardowe wzrosły. Przy dwukrotnie większych prędkościach odchylenia standardowe sygnału są dwa razy większe. Przykładowo dla prędkości 45 km/h w kierunku Warszawy odchylenie standardowe przemieszczenia przodu wyniosło 0,33 cm a przy prędkości 90 km/h przemieszczenie przodu wyniosło 0,63 cm. Przy prędkości 45 km/h w kierunku Konstancina wartość odchylenia standardowego przyspieszenia pionowego wyniosła 0,77 m/s² natomiast przy prędkości 90 km/h wartość przyspieszenia wyniosła 1,46 m/s².

1. Porównanie wartości odchyleń standardowych na dwóch odcinkach pomiarowych + 2 przykłady liczbowe, konkluzja 45K-90K + 2 przykłady liczbowe

Wartości odchyleń standardowych dla dwóch odcinków pomiarowych różnią się około dwukrotnie. Wartość odchylenia standardowego ugięcia tylnego zawieszenia prawej strony dla odcinka pomiarowego 90K wynosi 0,79 cm natomiast dla odcinka pomiarowego 90W 0,43 cm. Dla odcinka pomiarowego 90K ugięcie wynosi 0,91 cm natomiast dla odcinka 90W 0,44 cm. Można więc stwierdzić że wartości odchyleń standardowych przy takich samych prędkościach w różnych kierunkach różnią się dwukrotnie.

Porównując powyższe wnioski widzimy, że przy prędkości 45 km/h w stronę Konstancina wartości odchylenia standardowego są porównywalne z wartościami odchylenia standardowego przy prędkości 90 km/h w stronę Warszawy. Przemieszczenie przodu dla 90W wynosi 0,63 cm natomiast dla 45K 0,59 cm. Wartości te są bardzo zbliżone.

1. Wpływ prędkości jazdy na czasy ekspozycji + 2 przykłady liczbowe.

Na podstawie wyników zauważyliśmy, że wraz ze wzrostem prędkości czasy ekspozycji maleją. Poza przypadkiem 90K czas ekspozycji szkodliwości wynosi ponad 8 godzin, natomiast czasy ekspozycji uciążliwości wahają się od 1,25 godziny do 8 godzin.

Dla przypadku odcinków pomiarowych, przy takich samych prędkościach poszczególne czasy ekspozycji komfortu, uciążliwości i szkodliwości wynoszą dla 90K(k-0h, u-1,5h, sz>5,5h) a dla 90W(k-0h,, u-3,5h, sz>8h).

1. Porównanie czasów ekspozycji na dwóch różnych odcinkach pomiarowych + 2 przykłady liczbowe.

Analizując czasy ekspozycji na dwóch odcinkach pomiarowych, można stwierdzić, że są one większe w przypadku jazdy na odcinku w stronę Warszawy. Przykładowo przy prędkości 90km/h czas ekspozycji uciążliwości na odcinku w stronę Konstancina wyniósł u-1,25h, a na odcinku w stronę Warszawy u-3,25h. Dla prędkości 60 km/h czas ekspozycji komfortu w stronę Konstancina wynosił k-0h, a w stronę Warszawy k-1h.

1. Komentarz do kopii widma amplitudowego przyspieszeń pionowych (częstości drgań pojazdu, odczuwalność drgań przez człowieka w zależności od częstotliwości składowych harmonicznych)

Po przeanalizowaniu widma amplitudowego stwierdzamy, że dla badanego pojazdu występują dwa zakresy częstości, dla których amplitudy składowych harmonicznych są relatywnie duże. Zakresy tych częstości to: ok. 1,5Hz i ok. 10Hz. Wartości tych częstości odpowiadają częstościom drgań własnych samochodu (odpowiednio nadwozia i kół).

Krzywa wrażliwości człowieka na drgania pokazuje, że organizm ludzki jest najbardziej wrażliwy na drgania o częstości w zakresie od 4Hz do 8Hz. Drgania o tych częstościach mają niekorzystny wpływ na zdrowie i samopoczucie człowieka. Częstości tych drgań pokrywają się z częstościami drgań własnych narządów wewnętrznych człowieka co powoduje występowanie zjawiska rezonansu, szkodliwego dla ludzkiego organizmu.

1. Własne uwagi i spostrzeżenia

Na podstawie dotychczasowych wniosków można stwierdzić że dwa odcinki pomiarowe znacznie różnią się od siebie. Wynika to z tego, że na tych odcinkach nawierzchnia znacznie się od siebie różni. Na odcinku do Konstancina nawierzchnia asfaltowa jest nierówna przez co wartości odchyleń standardowych są prawie dwukrotnie większe niż na odcinku pomiarowym do Warszawy. Im większa prędkość tym jazda staje się bardziej uciążliwa. Istotny wpływ na odchylenia standardowe ma nawierzchnia po której porusza się samochód. Istotną rolę odgrywają też takie rzeczy jak: marka pojazdu, rodzaj zawieszenia, prędkość z jaką samochód się porusza.