В современном автомобилестроении возрастает конкурентная борьба за конечного потребителя. В результате чего конструкция автомобилей становится все более сложной, а требования к деталям, узлам и элементам, входящим в ее состав, становятся более жесткими.
Все, вплоть до атома, вибрирует с определенной частотой. Когда транспортное средство развивает аномальную вибрацию, правильные инструменты и методы позволяют быстро идентифицировать источник вибрации.
В данной диссертационной работе будет рассмотрена проблема вибрации зеркальных элементов в боковых зеркалах автомобиля при движении. Основная проблема вибрации зеркального элемента недостаточная жёсткость конструкции.
Каждый отдельный компонент в транспортном средстве имеет частоту, с которой он имеет тенденцию вибрировать, в зависимости от массы, размера и состава компонента. Термин частота вибрации означает только то, как часто вибрация возникает. Частота измеряется в герцах (Гц), что является измерением циклов в секунду. Таким образом, частота 20 Гц означает, что измеряемый компонент вибрирует 20 раз в секунду. Частота, которая вызывает вибрацию конкретного компонента, называется его точкой резонанса [35].
Главной проблемой, ограничивающей массовое применение методов виброакустического диагностирования, является достоверность результатов диагностирования - «диагнозов». Сформулировать признаки достоверности в обобщенной форме при данном виде диагностирования не представляется возможным, потому как уровень неопределенности реакции вибросигнала на эксплуатационные дефекты довольно высок. Современный уровень развития элементной базы позволяет снизить уровень неопределенности виброотклика до приемлемого.
«Когда производитель проектирует транспортное средство, он пытается построить его так, чтобы точка резонанса каждого компонента не равнялась частоте каких-либо естественных колебаний. Если пассажиры автомобиля не чувствуют вибрации, это не значит, что вибрации не существует. Вот почему мы видим демпферы, висящие на выхлопных системах, опорах двигателя, дифференциалах и почти везде. Эти веса изменяют массу, размер и состав компонента, изменяя его точку резонанса до значения вне диапазона частот любых естественных колебаний» [28].
Во время вождения автомобиля зеркальная поверхность боковых зеркал вибрирует. Эта вибрация мешает водителю четко идентифицировать приближающиеся транспортные средства, что оказывает большое влияние на безопасность вождения. Вибрация зеркала определяется как размытие изображения, вызванное вибрацией поверхности зеркала. Как только явления происходят, водитель смотрит на изображение размытого объекта, отраженного в зеркале. Эта ситуация очень опасна для водителя, поскольку водитель не может четко понять приближающиеся транспортные средства сзади [33].
Цель магистерской диссертации заключается в определении проблемных мест зеркала и зеркального элемента и предложить решения найденных проблем.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
• провести анализ оптических элементов автомобильных зеркал;
• провести обнаружение резонансных частот;
• провести оценку виброустойчивости и вибропрочности зеркал;
• разработать методы решения обнаруженных проблем;
• собрать опытный образец и провести испытания.
Решению данных задач посвящены последующие разделы диссертации.
В ходе выполнения магистерской диссертации была выявлена проблема вибраций боковых зеркал автомобиля, проведена оценка виброустойчивости и вибропрочности боковых зеркал, а также были отработаны варианты решения проблемы с вибрациями.
В данной работе разъясняются взаимосвязи между причинами и следствиями вибрации зеркала бокового вида с помощью экспериментального метода и вычислительной гидродинамики. Собственные частоты и вибрации зеркала измерялись на гидроцилиндре при одинаковых условиях.
Собственные частоты зеркала были измерены с помощью того-же гидроцилиндра. При измерении вибрации датчик вибрации, установленный на площадке цилиндра, измерял ускорения в направлении X в диапазоне от 0 до 40 Гц с шагом каждые 1Гц. В результате было обнаружено, что частоты вибрации зеркала полностью совпадают с его первичными собственными частотами.
В ходе магистерской диссертации были проведены опыты с выявлением проблем и приведены варианты об усовершенствовании зеркал для смещения резонансной частоты в зону за 40Гц и уменьшении пятна размытия при частотах до 40Гц.
По результатам проведённых работ выявлено, что опыты с добавленной второй лапкой положительно влияют на резонансную частоту зеркал, и укладываются в требования инструкции И 35210.37.101.0005-2014.
Данные опыты были предоставлены в отдел для внесения изменений в конструкцию зеркал. Сейчас проводятся расчёты затрат на изменения пресс формы для дальнейшего изготовления уже усовершенствованных зеркал.
