8377355637

Rys.1.3. Widok ramienia zwrotnicy samochodu terenowego Jelcz D43: a) zwrotnica zamontowana w układzie kierowniczym pojazdu, b) przykład uszkodzenia (złomu) powstałego od działającej siły P

Po analizie sposobu przyłożenia siły działającej na ramię zwrotnicy można wstępnie przyjąć, że zaznaczone na rys. 1.3a czerwoną kreską pęknięcie powstało w karbie od strony działania siły P (przy skręcie kół w prawo), jako efekt naprężeń rozciągających w podstawie ramienia pomiędzy mocowaniem śruby od strony drążka kierowniczego, a częścią główną ramienia. Taki stan obciążenia wywołał uszkodzenie ramienia zwrotnicy (rys.1.3b) charakterystyczne dla tego typu układów kierowniczych, które powstało wskutek naprężeń normalnych od działającej siły P, mającej losowy charakter obciążenia.

1.1. Źródła obciążeń działających na układ kierowniczy

Obciążenia wynikające z cech konstrukcyjnych pojazdu objawiają się w postaci drgań na kole kierowniczym [63] pojazdu i są niepożądanym zjawiskiem występującym w trakcie ruchu pojazdu nawet po idealnie gładkiej drodze. Drgania te mają charakter samowzbudny i powstają na wskutek niewyważenia koła, błędów kształtu opony i obręczy oraz jako efekt nieustalonych stanów dynamicznych w kontakcie koło-droga (tzw. Shimmy [45]). Duży wpływ na powstawanie tego typu drgań ma także jazda przy niewłaściwie ustawionej geometrii układu kierowniczego (kąt pochylenia koła, zbieżność, kąt pochylenia i wyprzedzenia osi zataczania).

Drgania w układzie kierowniczym zarówno w zakresie procesów przejściowych jak i ustalonych w istotny sposób obniżają wytrzymałość zmęczeniową elementów. Jazda w trudnych warunkach terenowych związana jest z jednej strony z wyższymi wartościami naprężeń średnich, amplitudy naprężeń i asymetrii cyklu, jak również z losowymi impulsami typu udarowego oraz zmiennością obciążeń w układzie.

W zależności od celu badań jednoczesne uwzględnienie wymienionych powyżej przyczyn nie zawsze jest konieczne. Jednakże podczas eliminacji niektórych z nich dobrze jest znać poziom wartości tych oddziaływań oraz ich strukturę częstotliwościową.

Proces stochastyczny jakim jest wymuszenie kinematyczne działające na układ kierowniczy, zawieszenie i bryłę nadwozia mieści się w szerokim paśmie częstotliwości [42]. W przypadku układu kierowniczego samochodu ciężarowego częstymi źródłami obciążeń są drgania pochodzące od niewyważenia [45], sprzężenie kół kierowanych z drganiami kątowymi przedniej osi w czasie przechyłu bocznego. Badano także wpływ kątów usytuowania osi zataczania oraz tarcia suchego i luzów w układzie kierowniczym [42] na skłonność do powstawania drgań. Wiele uwagi zwracano na właściwy dobór

10