Конспект лекций “Эксплуатационные свойства автомобиля”. Лекция 2
- Конспект лекций “Эксплуатационные свойства автомобиля”. Лекция 2
- Виды испытаний ТС и тормозной путь
- Теоретическое определение замедления и тормозного пути
- Служебное торможение
- Оптимальное распределение тормозных сил
- Топливная экономичность АТС. Оценочные показатели
- Уравнение расхода топлива
- Влияние конструктивных и эксплуатационных факторов на топливную экономичность
- Управляемость АТС. Общие положения. Оценочные показатели управляемости
- Увод автомобильного колеса
- Кинематика поворота автомобиля
- Силы, действующие на автомобиль при повороте
- Круговое движение и переходные процессы
- Стабилизация управляемых колес
- Колебания управляемых колес
- Устойчивость АТС. Общие положения
- Критические показатели по скольжению
- Критические параметры движения по опрокидыванию.
- Курсовая устойчивость и действие внешних сил.
- Маневренность. Оценочные показатели.
- Автомобиль — как колебательная система
- Оценка профильной проходимости
- Оценка опорно-тяговой проходимости
- Влияние конструктивных и эксплуатационных факторов на проходимость.
Силы, действующие на автомобиль при повороте
Движение автомобиля при его повороте сопровождается изменением его положения относительно неподвижной системы координат. Это движение связано с изменением как кинематических, так и динамических (силовых) параметров движения. В целом движение на повороте может быть описано следующими характеристиками:
1) силы инерции, действующие на автомобиль при повороте Р.
В общем случае силы инерции могут быть представлены в виде продольной составляющей Р и поперечной составляющей Р
в системе координат связанной с автомобилем:
Р= m
(j — V
) и Р
= m
( V
+ dV
/dt)
Причем, положительное направление Рпротивоположно направлению движения автомобиля, а положительное направление Р
- направление от центра поворота.
При отсутствии увода и с учетом угла поворота, как основного задающего параметра эти силы могут быть представлены в следующем виде:
Р= m
(j — V
b
/L) и Р
= m
( V
+ Vb
/L + jb
/L )
При этом составляющая Рможет быть представлена в виде трех слагаемых:
Р= m
V
= m
V
/R — проекция центробежной силы на поперечную ось.
Р= m
Vb
/L — сила, возникающая в результате изменения угла поворота управляемых колес и изменения улов увода. При отсутствии увода эта ситла положительна при входе в поворот и отрицательна при выходе. При больших углах увода эта сила может быть отрицательна при входе в поворот и положительна при выходе.
Р= m
jb
/L — сила, возникающая в результате изменения скорости движения автомобиля на повороте. При отсутствии увода она положительна при ускоренном движении и отрицательна при замедленном. При небольших
и больших уг
лах увода эта сила может быть положительной и в процессе замедления.
2) реакции дороги R и R
.
В общем случае: R= (Р
b + J
)/Lи R
= (Р
a — J
)/L
где: J- момент инерции автомобиля относительно вертикальной оси Z, проходящей через его центр масс.
Учитывая, что J= m
, где:
ab, подставляя выражения для Р
и
получим, без учета увода:
R= m
(V
/R + V
+ j
) иR
= m
V
/R
Для установившегося кругового движения:R= m
V
/RиR
= m
V
/R.
Принято называть удельной боковой силой отношение боковой силы, действующей на оси, к нагрузке, приходящейся на колеса этой оси.
При установившемся круговом движении =
. При неустановившемся движении
. Так, при малых углах увода, при входе в поворот или ускоренном движении
, а при выходе из поворота или замедлении
.
С точки зрения обеспечения устойчивости движения более желательным является выполнение условия .
3) продольные реакции R и R
.
Продольные реакции на ведомых колесах R при криволинейном движении остаются практически такими же, как и при прямолинейном движении.
Для нахождения продольной реакции на ведущих колесах Rиспользуют уравнение движения в направлении продольной оси, откуда:
R= Р
+ R
+ R
+ P
Уравнение силового баланса при криволинейном движении можно записать так: Р= P
+ P
+ Р
+ Р
+ Р
+ Р
,
где:
Р- сила, возникающая в результате изменения кинетической энергии вращательного движения автомобиля. При входе в поворот и при разгоне кинетическая энергия вращательного движения автомобиля увеличивается за счет энергии, подводимой к ведущим колесам от двигателя, а при выходе из поворота и при снижении скорости энергия уменьшается, что приводит к снижению необходимой тяговой силы.
Р- сила сопротивления движению, возникающая в результате качения колес на повороте с уводом. Энергия, затрачиваемая на увод, теряется безвозвратно.
Р= G
/K
где:K=K
K
L
/( K
a
+ K
b
) – приведенный к-т сопротивления уводу всех колес автомобиля.
4) нормальные реакции R на колесах автомобиля.
При криволинейном движении автомобиля нормальные реакции существенно отличаются от тех же реакций при прямолинейном движении. В результате действия инерционных сил и моментов в поперечной плоскости, нормальные реакции перераспределяются по бортам. В тех случаях, когда нужно найти реакции, действующие на каждом из колес, даже у двуосного автомобиля задача оказывается статически неопределимой и реакции могут быть найдены приближенно.