Здавалка
Главная | Обратная связь

Критическая скорость по условиям управляемости



Критической скоростью по условиям управляемости называют скорость, с которой автомобиль может двигаться на повороте без поперечного скольжения управляемых колес. Нарушение управляемости может быть вызвано рядом внешних факторов, к числу которых относятся неровности дорожного покрытия и поперечный уклон дороги, пробуксовка одного из ведущих колес, попавшего на участок с пониженным коэффициентом сцепления или на участок с повышенным сопротивлением качению.

На рис. 7.1 приведена схема сил, действующих на автомобиль при его движении на повороте. Автомобиль будет двигаться по траектории, предусмотренной углами поворота управляемых колес до тех пор, пока не начнется их боковое скольжение под действием силы, т. е. до тех пор, пока сумма продольной и поперечной реакций дороги на колеса не достигнет предела по сцеплению.

Рис. 41 – Силы, действующие на автомобиль при повороте: Rx1Rx2Rγ1Rγ2 – продольные и поперечные реакции дороги на колеса переднего и заднего мостов; Рц – центробежная сила; Рγ – поперечная состовляющая центробежной силы; ρц и ρз – 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

В этом случае имеет место равенство:

или:

(8.1)

Продольная реакция Rx1дороги для заднеприводного автомобиля равна силе сопротивления качению колес переднего моста:

Тогда сила сцепления:

где Rz1— вертикальная составляющая реакции дороги на колеса переднего моста.

Следовательно, поперечная составляющая реакции дороги на передние колеса:

(8.2)

где G1 — сила тяжести автомобиля, приходящаяся на передний мост.

В то же время боковая реакция дороги Rylпротиводействует боковой силе Руи центробежной силе Рц,в результате выполняется
условие:

(8.3)

где Ру1— поперечная составляющая силы Р (Р — толкающая сила со стороны ведущего моста); Рц1— центробежная сила передней части автомобиля. Тогда:

(8.4)

где рп — радиус поворота середины переднего моста; v1 — скорость движения середины переднего моста; m1 — масса автомобиля, приходящаяся на передний мост. Так как то:

(8.5)

Подставив в уравнение (8.3) выражения (8.2), (8.4) и (8.5) и решив его относительно скорости, получим:

(8.6)

Полученная скорость vупр называется критической скоростью по управляемости, так как это максимальная скорость, с которой автомобиль может двигаться на повороте без поперечного скольжения управляемых колес.

Если скорость автомобиля больше скорости vупр, то управляемые колеса при повороте проскальзывают в поперечном направлении, и поворот колес не изменяет направления движения автомобиля. Чем больше θ, т. е. чем меньше радиус поворота, тем меньше должна быть скорость автомобиля.

Если vупр= 0, то автомобиль вообще теряет управляемость, так как при любой отличной от нуля скорости движения происходит поперечное скольжение его управляемых колес.

Критическая скорость равна нулю, если:

На дорогах с твердым покрытием обычно φ » f, поэтому автомобиль сохраняет управляемость. При движении на дорогах с неровным обледенелым покрытием, а также по песку или по снегу значения коэффициентов φ и f сближаются, что приводит к сниже­нию критической скорости. Когда φ <f /cos θ автомобиль становится неуправляемым при данном значении θ. Если θ уменьшить, то управляемость может быть восстановлена.

При полном скольжении передних колес, например, в результате торможения поперечная реакция дороги возникнуть не может, так как возможности сцепления колес с дорогой уже исчерпаны, и автомобиль теряет управляемость даже при самых малых углах поворота управляемых колес.







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.