Материал: 3523
26
Основными расчетными вариантами для работ по данному разделу являются:
•сухая горизонтальная асфальтобетонная дорога φx=0,7…0,8;
•укатанная снежная дорога φx= 0,3, (при φx менее 0,4, КЭ = 1 независимо от типа автомобиля).
обледенелая дорога φx= 0,1.
4. Поперечная устойчивость автомобиля на горизонтальной дороге
Если на автомобиль действуют поперечные силы, то возможны два вида потери устойчивости боковое скольжение части или всех его осей и опрокидывание в поперечной плоскости.
4.1 Критические скорости по боковому скольжению
Если считать, что продольной силой, действующей на каждое из колес автомобиля, можно пренебречь, то предельную скорость Vaφ, движении по дуге окружности с заданным радиусом R без бокового скольжения определим из следующего выражения:
|
|
|
|
Vaφ≈3,13 Rϕ У , |
(4.1) |
||
где φу - коэффициент сцепления в поперечном направлении.
Если пренебречь динамическим перераспределением нормальных реакций между осями автомобиля (Rz1=G1; Rz2=G2 ) и считать, что cos θ=1 и φУ1=φУ2 , то можно показать, что
|
|
|
|
Va1φ= Va2φ=Vaφ≈3,13 Rϕy , |
(4.2) |
||
где Va1φ, Va2φ - критические скорости по боковому скольжению соответственно для передних и задних колес автомобиля.
θ – угол поворота управляемых колес.
Однако из практики известно, что в одних случаях может иметь место боковое скольжение передней оси без бокового скольжения задней, а в других случаях – наоборот.
Одной из основных причин неравенства Va1φ и Va2φ являются различия в величинах продольных сил, действующих на эти колеса. Для ведомых колес этими силами являются силы сопротивления качению, для ведущих колес – тяговые силы, а при торможении – тормозные силы.
Критические скорости по боковому скольжению Va1φ и Va2φ с учетом продольных сил, действующих на колесо, определим из следующих выражений
27 |
|
Va1φ = 3,13 R ϕ21 − K2п1 ; Va2φ= 3,13 R ϕ2 2 − K2п2 |
(4.3) |
где Кп – коэффициент продольной силы;
Кп = Rx , если Rx < Rz · φx
Rz
Для ведомого колеса можно принять Кп ≈ 0. Для ведущего колеса Rп находиться в пределах
Rxmin ≤ Кп ≤ Rxmax .
Rz Rz
Граничные значения продольной реакции Rx следует принимать по тяговой характеристике, т.е.
Rx min = RT6 min ; Rx max = RTI max,
где RT6 min – минимальное значение тяговой силы на высшей передаче; RTI max - максимальное значение тяговой силы на первой передаче.
Вариант расчета выбирается по последней цифре номера зачетной книжки согласно табл. 4.1. расчет ведется для 2-х значений коэффициента сцепления φ.
Таблица 4.1
№№ |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
пар. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R,м |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
110 |
120 |
130 |
140 |
φ1 |
0,8 |
0,7 |
0,6 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,7 |
0,6 |
0,5 |
φ2 |
0,1 |
0,08 |
0,1 |
0,08 |
0,1 |
0,12 |
0,14 |
0,08 |
0,15 |
0,1 |
Vaφ , м/с
φх2
φх1
Кп Рис. 4.1 Влияние тяговой силы на критическую скорость движения
автомобиля по условию бокового скольжения
28
Полученные величины критических скоростей сравниваются. При этом аннулируется влияние тяговой силы на критическую скорость. Результаты расчета отражаются на графике.
4.2 Критическая скорость по опрокидыванию
Устойчивость автомобиля по поперечному прокладыванию при его круговом движении принять характеризовать критической скоростью.
Vкр. оп. = 3,13 |
|
B • R |
|
, |
(4.4) |
|
|||||
|
|
2Hg |
|
||
где В – колея передних или задних колес автомобиля, м. Обычно при определении условий опрокидывания автомобиля считают
В1 = В2 = В Hg – высота центра масс, м.
Из рассмотренных выше двух видов потери устойчивости: опрокидывания и бокового скольжения – первый является наиболее опасным. Поэтому автомобиль стремятся спроектировать таким образом, чтобы
Vaφ < Vкр. оп. |
(4.5) |
||
Условие (4.5) выполняется, если |
B |
> φу (см. уравнения (4.1) и (4.4)). |
|
2Hg |
|||
|
|
||
4.3 Критические углы по устойчивости автомобиля на дороге с поперечным уклоном
1.Критический угол βφ по боковому скольжению автомобиля определяется по формуле
βφ = arctg φy. |
(4.6) |
2.Критический угол βкр. оп. По поперечному опрокидыванию
βкр. оп. = arctg |
B |
(4.7) |
|
2Hg |
|||
|
|
29
Библиографический список
Основная литература
1.Литвинов, А.С. Автомобиль. Теория эксплуатационных свойств [Текст] / А.С. Литвинов, Я.С. Фаробин. – М. : Машиностроение, 1989. – 240 с.
2.Автомобильный справочник [Текст] / Б.С. Васильев [и др.] ; под общ. ред. В.М. Приходько. – М. : Машиностроение, 2004. – 704 с.
Дополнительная литература
3.Основы теории автомобиля и трактора [Текст] / В.В. Иванов [и др.]. – М. : Высш. шк., 1977. – 245 с.
4.Илларионов, В.А. Эксплуатационные свойства автомобиля [Текст] / В.А. Илларионов. – М.: Машиностроение, 1966. – 280 с.
30
Оглавление
Общие положение……………………………………………………………... .. 3 1 Расчет оценочных показателей тягово–скоростных свойств…………. ... ... 5 1.1 Определение весовых параметров автомобиля……………………….. ... ...5 1.2 Подбор шин……………………………………………………………… ... ...6
1.3Определение максимальной стендовой мощности двигателя……….. ... ... 7
1.4Внешняя скоростная характеристика двигателя………………………. ... .10
1.5Определение передаточного числа главной передачи…………………... ..12
1.6Определение передаточных чисел коробки передач………………….. ... ..12 2 Расчет показателей тяговой динамики автомобиля……………………. ... ... 14
2.1Тяговый баланс……………………………………………………………... ..14
2.2Мощностной баланс………………………………………………………... ..16
2.3Динамический паспорт автомобиля…………………………………….. ... . 18
2.4Ускорение автомобиля…………………………………………………….. ... 20
2.5Время и путь разгона автомобиля………………………………………... ... 21 3 Тормозная динамика автомобиля…………………………………………. ... .. 24 4 Поперечная устойчивость автомобиля на горизонтальной дороге………... .. 26
4.1 Критические скорости по боковому скольжению... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 26 4.2 Критическая скорость по опрокидыванию... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 28 4.3 Критические углы по устойчивости автомобиля на дороге с поперечным
уклоном... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 28 Библиографический список……………………………………………………... . 29