Боковые силы, действующие на автомобиль
Управление автомобилем является главной производственной функцией водителя. Основное назначение автотранспортных средств - перемещение грузов и пассажиров в пространстве, поэтому под управляемостью следует понимать целенаправленную организацию процесса движения. При анализе факторов, влияющих на поперечную устойчивость автомобиля, необходимо знать величину поперечной силы, вызывающей занос или опрокидывание автомобиля. В случае движения автомобиля на повороте такой силой является центробежная сила инерции. Для ее определения, рассмотрим схему (рис. 3.1).
Рисунок 3.1 - Силы, действующие на автомобиль при повороте Rxi, Rx2, Ryi, Ry2 — продольные и поперечные реакции дороги на колеса переднего и заднего мостов; Ри — центробежная сила; Ру — поперечная составляющая центробежной силы; ρц и ρ3 — радиусы поворота центра масс и задней оси; θ — угол поворота управляемой оси (приблизительно равен полусумме углов
поворота управляемых колес); Ми — момент инерции автомобиля; γ — угол между радиусом ρц поворота центра тяжести и продолжением оси заднего моста
На участке дороги 1-2 автомобиль движется прямолинейно, и его управляемые колеса находятся в нейтральном положении. На участке 2-3 происходит поворот управляемых колес, и автомобиль движется по кривой переменного радиуса, т. е. по первой переходной кривой. На участке 3-4 положение управляемых колес, повернутых на определенный угол θ, остается неизменным, а радиус R траектории движения средней точки задней оси — постоянным. На участке 4-5, т. е. на второй переходной кривой, водитель поворачивает управляемые колеса в обратную сторону, вследствие чего радиус R постепенно увеличивается. На участке 5-6 автомобиль снова движется прямолинейно. При равномерном движении по дуге постоянного радиуса центробежная сила (Рц) определяется:
где
Вместе с тем
где V – линейнаяскорость автомобиля.
Потеря устойчивости автомобилем особенно опасна при большой скорости, когда движение его близко к прямолинейному. Угол θ при этом сравнительно невелик и можно считать, что tg θ ≈ θ рад. Таким образом, центробежная сила (Рц), действующая на автомобиль при его равномерном движении, определяется:
Поперечная составляющая центробежной силы (Ру1) равна:
При равномерном движении (переходные кривые) на автомобиль действует также сила, вызванная изменением кривизны траектории. Поперечная составляющая (
В случае неравномерного движения на автомобиль действует еще и сила (РуIII):
где j - ускорение движения автомобиля. Таким образом, поперечная инерционная сила (Ру), вызывающая занос и опрокидывание автомобиля при движении на повороте, представляется как:
Сила Ру11 действует только в процессе поворота рулевого колеса. При входе автомобиля в поворот сила
Сила В результате поворота автомобиля вокруг центра тяжести возникает инерционный момент Ми, который пропорционален угловому ускорению и моменту инерции автомобиля. Поперечная инерционная сила Pу уравновешивается поперечными реакциями дороги Ryl и RvJ на колеса автомобиля. Инерционный момент Ми влияет на перераспределение этих реакций, но так как это влияние на устойчивость автомобиля сравнительно невелико, то его можно не учитывать. Величина центробежной силы определяется углом поворота управляемых колес и скоростью движения автомобиля, в соответствии с формулой (3.6): при V=20 (км/ч)=5,56 (м/с); θ=5 (град)=0,1( рад):
Остальные значения
По данным табл. 3.1 строим графики зависимости поперечной составляющей центробежной силы Рисунок 3.2 - Графики зависимости поперечной составляющей центробежной силы Величина составляющей центробежной силы, вызванной изменением кривизны траектории при V=20 (км/ч)=5,56 (м/с);
Остальные значения Таблица 3.2- Определение
По данным табл. 3.2 строим графики зависимости
Сила, вызванная изменением скорости движения автомобиля на повороте при θ=5( град)=0,1( рад);
Остальные значения
Таблица 3.3- Определение
По данным табл. 3.3 строим графики зависимости
Рисунок 3.4 - Графики зависимости силы
Проходимостью называется эксплуатационное свойство, определяющее возможность движения автомобиля в ухудшенных дорожных условиях, по бездорожью и при преодолении различных препятствий. Проходимость делится на профильную и опорную.
Профильная (продольная) проходимость характеризует возможность преодолевать неровности пути, препятствия и вписываться в требуемую полосу движения. Большинство единичных показателей профильной проходимости представляет собой геометрические параметры автомобилей и прицепного состава. Продольную проходимость автомобилей оценивают по следующим единичным показателям: 1. Дорожный просвет (H1 = 145 мм)-расстояние от одной из наиболее низко расположенных точек автомобиля (прицепа) до опорной поверхности; определяет возможности движения по мягким грунтам и преодоления сосредоточенных препятствий (камней, пней, кочек и т.д.). 2. Передний и задний свес ((L6 = 145 мм, L9 = 149 мм)-расстояние от крайней точки контура передней (задней) выступающей части по длине автомобиля до плоскости, перпендикулярной опорной поверхности и проходящей через центры передних (задних) колес; влияет на проходимость при переезде через канавы, пороги, кюветы и т.п. 3. Угол переднего и заднего свеса ( 4. Продольный радиус проходимости (R5 = 2,025 м)-радиус цилиндра, касательного к окружностям, описанным свободными радиусами соседних колес, наиболее разнесенных по базе, и проходящего через точку контура нижней части автомобиля таким образом, что все остальные точки контура оказываются с внешней стороны этого цилиндра; характеризует проходимость по местности с препятствиями гребнистого характера, складками местности, насыпями, буграми. 5. Наибольший угол преодолеваемого подъема (18,7º) -угол подъема, имеющего протяженность не менее двукратной длины автомобиля или автопоезда и ровную поверхность, преодолеваемый автомобилем без использования инерции, нарушений условий нормальной работы агрегатов и безопасности движения. 6. Наибольший угол преодолеваемого автомобилем косогора (
3.2.2 Оценка опорной проходимости Опорная проходимость определяет возможность движения в ухудшенных дорожных условиях и по деформируемым грунтам. К основным оценочным показателям опорной проходимости относятся: 1. Сцепная масса (1030 кг)- часть массы, создающая нормальные нагрузки на ведущих колесах, для дорожных автомобилей и автопоездов, работающих в основном на дорогах с твердым покрытием. 2. Коэффициент сцепной массы (0,58) -показатель определяется отношением сцепной массы к полной массе. К дополнительным оценочным показателям опорной проходимости относятся: удельная мощность, мощность сопротивления качению, мощность сопротивления движению, мощность колееобразования, полная сила тяги, свободная сила тяги, коэффициент свободной силы тяги, характеристика которых по содержанию совпадает с показателями и параметрами тяговоскоростных свойств автомобиля. Выделяется 12 конструктивных параметров и показателей: 1. Минимальное давление на грунт
где
Т.к.
2. Дорожный просвет, 3. Коэффициент насыщенности протектора, 4. Высота грузозацепов (глубина рисунка протектора), 5. Коэффициент сцепной массы, 6. Коэффициент блокировки дифференциалов ведущих колес 7. Динамический фактор, при движении автомобиля по ровному асфальтобетонному покрытию с максимальной скоростью (156 км/ч) 8. Удельная мощность,
9. Свободный радиус колеса, 10. Угол переднего свеса, 11. Угол заднего свеса, 12. Продольный радиус проходимости определяем по формуле:
Обобщенный сравнительный показатель проходимости вычисляем по формуле:
где Таблица 3.6 Значения коэффициентов проходимости весомости показателей
Основными оценочными показателями плавности хода являются уровни вибронагруженности водителя, пассажиров, грузов и характерных элементов шасси и кузова. Оценка уровня вибронагруженности производится по средним квадратичным значениям ускорений колебаний (виброускорений) или скоростей колебаний (виброскоростей) в вертикальном и горизонтальном направлениях. Нормы допустимых виброскоростей, различны для разных частот колебаний. Частоты группируют в октавные полосы, каждая из которых определяется средней геометрической величиной граничных (минимальных и максимальных) для данной полосы частот. Основным измерителем вибронагруженности при оценке плавности хода автомобиля служит среднее квадратичное значение ускорений, которое связано со средним квадратичным значением скорости формулой:
где Нормы виброскоростей в октавных полосах при длительности рабочего дня 8 ч для транспортных вибраций, т.е. вибраций, которые возникают в результате движения различных автомобилей по местностям, агрофонам и дорогам, даны в таблице 3.7.
Таблица 3.7 Среднегеометрическое значение частот полос
Вибронагруженность оценивают логарифмическим уровнем виброскорости (в дБ):
где
Результаты расчетов сводим в таблицу 3.8.
Таблица 3.8 Результаты расчетов
На плавность хода и некоторые другие эксплуатационные свойства автомобиля большое влияние оказывают колебания колес и жестко связанных элементов.
тв - масса водителя и пассажиров в кабине; ттпд - масса кузова тягача (включает массу полезной нагрузки) и рамы с укрепленным на ней двигателем, агрегатов трансмиссии и управления; тппд - масса рамы полуприцепа с укрепленными на ней элементами (включает массу полезной нагрузки, расположенной на грузовой платформе полуприцепа). Кнеподрессоренным массамотносятся массы переднего и заднего мостов тягача (тп1пп и mп2пп) и моста полуприцепа mпнп. Неподрессоренные массы автомобиля:
где тзм -масса заднего моста, кг; mпм - масса переднего моста, кг; п - количество колес; тк - масса колеса в сборе с шиной, кг.
Подрессоренные массы автомобиля:
Как подрессоренные, так и неподрессоренные массы совершают сложные двухчастотные колебания. Двухосный автомобиль имеет четыре собственные частоты – две низкие (
где сп - жесткость подвески, Н/см; сш - жесткость шин, Н/см.
Принимаем жесткость всех шин автомобиля сш = 420 Н/см и отношение сш/ср1 = 8, сш/ср2 = 10 тогда:
В расчетах выразим частоту колебаний подрессоренной массы через статический прогиб
где Gi - статическая весовая нагрузка на подвеску данного моста, Н;
В расчетах принимаем коэффициент распределения подрессоренных масс Частоты свободных колебаний подрессоренных масс определяются из выражения:
Техническая частота пк – число колебаний в минуту:
Управление автомобилем Chevrolet Lacetti является оптимальным. Он обладает избыточной поворачиваемостью, что означает не сложное управление автомобиля, а также его способность к лучшему маневрированию. Автомобиль обладает высокой устойчивостью на дорогах. Данный автомобиль из-за улучшенной конструкции ходовой части и большой массы имеет повышенную плавность хода при движении.
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Читайте также: Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... ![]() ©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (2644)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |