Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь

Управляемость автомобиля




Управляемость автомобиля определяется степенью соответствия траектории его движения положению управляемых колёс.

Если управляемые колёса повёрнуты на угол q (средний угол поворота обоих управляемых колёс), то точка, лежащая на середине оси неуправляемых колёс, должна двигаться по дуге радиуса R (при отсутствии увода колес):

, (2.6)

где L – база автомобиля, м.

При нейтральном положении управляемых колёс q = 0, а R = ∞, т.е. траектория движения прямая линия. Однако это требование управляемости автомобиля может быть нарушено из-за бокового увода или бокового скольжения управляемых колёс.

Зависимость критической скорости по управляемости Vупр от угла поворота управляемых колёс выражается уравнением:

, (2.7)

где jy – коэффициент сцепления шин с дорогой в поперечном направлении (jy = 0,6);

f – коэффициент сопротивления качению (f = 0,02);

L – база автомобиля, м;

Ө – средний угол поворота управляемых колёс автомобиля, принимаемый в пределах от 0 до 0,7 рад.

Пользуясь уравнением (2.7) проводится расчет критической скорости при различных углах поворота управляемых колес для заданных jy и f . Результаты расчета сводятся в табл. 2.6 и по этим результатам строится график зависимости Vупр от Ө (рис.2.4).

Таблица 2.6 - Результаты расчёта

 

Пара-метры Размер-ность Значения параметров
Ө рад 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7
Vупр м/с              
R м              

 



Одним из показателей управляемости является характеристика статической траекторной управляемости, представляющая собой зависимость радиуса поворота от скорости движения автомобиля с учетом эластичности шин.

Радиус поворота автомобиля при наличии увода определяют по выражению:

, (2.8)

где d1 ,d2 – углы увода колёс соответственно передней и задней осей, рад.

; , (2.9)

где Py 1 и Py 2 – боковые силы, действующие на колёса соответственно передней и задней осей;

Kd 1 и Kd 2 – коэффициенты сопротивления уводу одного колеса соответственно передней и задней осей, кН/рад.

 

Рис. 2.4 – График зависимости критической скорости по управляемости

от угла поворота управляемых колес

 

Средние значения для одного колеса легковых автомобилей составляют от 30 до 60 кН/рад, грузовых – 50- 200 кН/рад (для ряда отечественных автомобилей ориентировочные значения приведены в приложении 1). Принимая значения для одного колеса передней и задней осей, следует учитывать давление воздуха в шинах. Если давление воздуха одинаково для колес передней и задней оси, то можно принимать значения Kd 1 и Kd 2 одинаковыми, если давление воздуха разное, то следует принимать большие значения Kd для шин имеющих большее давление, соответственно меньшие (на 2-4 кН/рад) - для шин с меньшим давлением.

Значения боковых сил зависят от скорости автомобиля, радиуса поворота, массы и расположения центра тяжести. При расчетах удобно пользоваться постоянным радиусом поворота равным 50 метров. Изменяя скорость движения в диапазоне от 0 до 15 м/с определяются действующие боковые силы , а затем величина бокового увода передней и задней осей .

По формуле 2.8 определяются значения эквивалентного радиуса и строится график зависимости от скорости движения автомобиля.

По результатам расчетов проводят сопоставление радиусов R и R , с целью выявления типа поворачиваемости автомобиля. При R = R автомобиль обладает нейтральной поворачиваемостью, при R R - недостаточной, при R R - избыточной.

Для автомобиля с избыточной поворачиваемостью существует понятие критической скорости по условию увода колес осей, которая определяется по формуле:

 

, (2.10)

где: - масса приходящаяся соответственно на переднюю и заднюю оси.

 

Рис.2.5 График зависимости от скорости движения автомобиля для различных

типов поворачиваемости автомобиля

 

У автомобилей с нейтральной и недостаточной поворачиваемостью понятие критической скорости отсутствует.

Дополнительное задание:

Определить тип поворачиваемости и критическую скорость по управлению при угле поворота управляемых колес 0,1 рад, а также максимальный угол поворота внешнего управляемого колеса п.

 

Маневренность.

Одним из основных показателей маневренности является габаритная полоса движения – полоса, занимаемая автомобилем при движении. Наибольшую полосу будет занимать автомобиль при выполнении поворота с минимально возможным радиусом R , измеряемым по следу внешнего управляемого колеса (исходные данные), рис. 2.6.

На криволинейных участках дорог:

 

ГПД = Rн – Rвн, (2.11)

 

где Rн – наружный, габаритный радиус, либо принимается по исходным данным, либо рассчитывается по формуле (6.2):

, м (2.12)

где L – база автомобиля, м (из исходных данных); L1– передний свес, м (из исходных данных); п – максимальный угол поворота внешнего управляемого колеса, град. п определяется из формулы (6.3) для минимально возможного радиуса поворота R :

, м (2.13)

 

 

 

Рис. 2.6. Показатели маневренности автопоездов при круговом движении.

 

Rвн – внутренний, габаритный радиус, определяется по формуле (6.4), м:

 

,м. (2.14)

Задаваясь значениями угла поворота внешнего управляемого колеса от 0,1 до п провести расчет ГПД и результаты занести в таблицу 6.1.

 

Таблица 2.6 – Показатели расчета

 

Пара-метры Размер-ность Значения параметров
Ө рад 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7
ГПД м              

 

Дополнительное задание:

Определить максимальную величину ГПД и рассчитать, на сколько процентов она превышает габаритную ширину автомобиля.

 

Проходимость.

В данном разделе, пользуясь известными геометрическими характеристиками автомобиля (из исходных данных) необходимо рассчитать продольный R и поперечный R радиусы проходимости (см. рис. 2.6), а также определить передний и задний углы свеса , передний L и задний L свесы.

 

 

Рис. 2.6 Схема, иллюстрирующая понятие радиусов проходимости и

способ их определения

Расчет R проводится исходя из подобия треугольников ОАС и АВС . При этом следует учитывать, что АС L/2, АВ Н (дорожный просвет), а R = ОС.

Расчет R проводится исходя из подобия треугольников О А С и А В С .

При этом следует учитывать, что А С В /2, А В Н (дорожный просвет), а

R С .

Дополнительное задание:

Рассчитать коэффициент сцепного веса .

 

Плавность хода

 

Основной оценочный показатель плавности хода – частота свободных колебаний подрессоренных и неподрессоренных масс, а также вынужденных колебаний.

Частоты свободных колебаний, Гц подрессоренных масс определяют по зависимости:

, (2.15)

где wz – частота свободных колебаний, Гц;

fст – статический прогиб подвески, м.

 

fст = G /C, (2.16)

где G – статическая весовая нагрузка на подвеску данной оси, Н;

C – суммарная жёсткость подвески данной оси, Н/м (для ряда отечественных автомобилей ориентировочные значения приведены в приложении 1).

Плавность хода легковых автомобилей считается удовлетворительной при

wz = 0,8-1,2 Гц, грузовых при wz = 1,2-1,8 Гц.

Частота свободных колебаний неподрессоренных масс (мостов автомобиля), совершающих высокочастотные колебания, обусловлена жёсткостью шин, Гц.

, (2.17)

где – суммарная жёсткость шин данной оси, Н/м (для ряда отечественных автомобилей ориентировочные значения приведены в приложении 1);

- суммарная жесткость упругих элементов подвески оси;

mм – масса моста, кг.

Принимают: mм1 = 0,1× ma ; mм 2 = 0,15× ma ,

где mм1 и mм2 – масса соответственно переднего и заднего мостов;

ma – собственная масса автомобиля.

Помимо свободных, автомобиль совершает и вынужденные колебания, вызываемые неровностями дороги. Частота этих колебаний, Гц, определяется из выражения:

ωвын = Va /S , (2.18)

где Va – скорость автомобиля, м/с;

S – длина волн неровностей, м. На дорогах с твёрдым покрытием S = 0,5÷5 м.

 

Рис.2.7 – Зависимость резонансных скоростей от длины неровностей.

Используя зависимость Va = w× S, строится зависимость резонансных скоростей автомобиля от длины неровностей V = f(S) для частот собственных колебаний подрессоренных и неподрессоренных масс (рис. 7.1).

 

Дополнительное задание:

Определить скорости, при которых наступают резонансные колебания при длине неровностей 1 м, а также определить длину неровностей, при которой наступают резонансные колебания при скорости АТС 4 м/с.

 

Приложение 1

Ориентировочные величины некоторых параметров отечественных автомобилей,

используемых при выполнении курсовой работы

№ п/п Марки автомобилей Выс. цен. тяжести hg , м К , кгс/град åСш,кН/м (пер.оси/зад.оси) åС ,кН/м (пер.оси/зад.оси)
порожнего груженого
ЗАЗ-968М 0,556 0,564 48,6 260/350 35,0/37,0
ЗАЗ-1102 (Таврия) 0,562 0,570 48,6 280/360 38,0/36,0
ВАЗ-2106 0,560 0,581 50,5 310/380 42,0/36,0
Москвич 412Э 0,562 0,596 55,3 320/360 42,5/42,5
ВАЗ-2105 0,562 0,582 50,5 310/360 42,0/36,0
ИЖ-2126 0,594 0,610 55,3 320/360 44,0/42,5
ВАЗ-2104 0,576 0,590 55,3 310/400 42,0/38,0
Москвич 2141 0,620 0,642 58,3 320/390 43,0/42,5
ВАЗ-2109 0,556 0,570 55,3 320/320 40,0/38,5
ГАЗ-24 0,552 0,620 74,0 400/400 44,6/45,2
ЗИЛ-130 0,885 1,340 173,0 1280/3230 260,0/714,0
КамАЗ-5320 0,940 1,400 173,0 1250/6200 380,0/920,0
ГАЗ-53 0,750 1,150 97,0 1020/2440 184,0/720,0
ЗИЛ-431910 0,885 1,340 173,0 1280/3230 260,0/714,0
МАЗ-53371 1,050 1,450 360,0 960/1920 406,0/644,0
КамАЗ-5315 0,850 1,410 173,0 1250/6200 420,0/960,0
ВАЗ-2110 0,556 0,570 55,3 320/320 40,0/38,5
КрАЗ-250 1,080 1,450 360,0 1350/6800 440,0/1020,0
ЗИЛ-431510 0,890 1,360 173,0 1280/3230 260,0/714,0
МАЗ-53362 1,050 1,460 360,0 960/1920 406,0/644,0
ВАЗ-1111 0,57 0,58 30,6 240/280 30,0/32,0
ВАЗ-2107 0,562 0,582 50,5 310/360 42,0/36,0
ВАЗ-2108 0,56 0,59 55,3 320/320 40,0/38,5
ИЖ-2125 0,601 0,617 55,3 320/360 44,0/43,0
ГАЗ-24 0,552 0,62 64,6 400/400 44,6/45,2
ЛуАЗ-1302 0,59 0,63 58,3 370/370 42,0/42,0
ГАЗ-3102 0,56 0,625 64,6 400/400 44,6/45,2
ВАЗ-2121 0,71 0,769 66,0 430/430 46,5/48,0
ГАЗ-14 0,55 0,56 58,6 545/660 41,5/76,0
ЗИЛ-41047 0,621 0,628 66,5 560/690 43,0/79,0
УАЗ-3151 0.705 0,77 70,0 490/490 48,0/ 52,0
ИЖ-2715 0,609 0,68 55,3 340/380 44,0/45,0
УАЗ-2206 0,71 0,87 70,0 490/490 48,0/52,0
РАФ-2203 0,7 0,85 65,0 420/420 46,0/48,0
ЗИЛ-3207 0,71 0,86 73,0 460/460 47,0/47,5
КаВЗ-3976 0,75 1,15 102,0 1020/2440 184,0/720,0
ПАЗ-672 0,8 1,12 102,0 1040/2520 180,0/680,0
ЛАЗ-695Н 0,89 1,34 146,0 2340/4600 256,0/410,0
ПАЗ-3201 0,82 1,14 102,0 1040/2520 180,0/680,0
ЛАЗ-4202 0,885 1,32 146,0 2400/4850 265,0/425,0
ВАЗ-2111 0,556 0,570 55,3 320/320 40,0/38,5
ВАЗ-2115 0,54 0,565 55,3 320/320 40,0/38,5
ГАЗ-3307 0,76 1,13 97,0 980/2380 180,/680,0
УАЗ-3303 0,72 0,84 70,0 490/490 49,0/52,0
ГАЗ-66 0,85 1,32 168,0 2540/2540 270,0/400,0
ВАЗ-2112 0,56 0,572 55,3 320/320 40,0/38,5

 

Список литературы

 

1. Литвинов А.С., Фаробин Я.Е.: Автомобиль: Теория эксплуатационных свойств: Учебник для вузов по специальности «Автомобили и автомобильное хозяйство». – М.:, 1989. – 240 с.

2. Гришкевич А.И. Автомобили: Учебник для вузов, Минск. Высш. шк.. 1986.-208 с.

3. Петрушов В.А. и др. Мощностной баланс автомобиля. – М.: Машиностроение. 1984. – 160 с.

4. Краткий автомобильный справочник / Понизовкин А.Н. и др. – АО «Трансконсалтинг», НИИАТ, 1994. – 779 с.

5. Фаробин Я.Е., Щупляков В.С. Оценка эксплуатационных свойств автопоездов для междугородных перевозок. – М.: Транспорт, 1983. – 200 с.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ…………………………….……………………………………………3

Пример листа исходных данных…….……………………………………………4





Читайте также:


©2015 megaobuchalka.ru Все права защищены авторами материалов.

Почему 3458 студентов выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы


(0.093 сек.)