Теорія повороту трактора і автомобіля

План:

1. Керованість машин Основні способи і кінематика повороту коліснихмашин.

2. Стабілізація керованих коліс.

3 Особливості повороту автопоїзда

4 Поворот гусеничних машин

5. Шляхи підвищення стійкості і керованості.

5.1. Основні способи і кінематика повороту колісних машин.

Керованість — здатність машини рухатися у напрямку, заданому водієм. Вона реалізується шляхом дії водія на механізми повороту.

Поворот колісних машин здійснюється поворотом час­тини або всіх коліс, частин рами або перерозподілом мо­ментів, що підводяться до ведучих коліс (бортовий пово­рот), а гусеничних — перерозподілом моментів (рис. 5.1.). Перерозподіл моментів використовується у деяких тракто­рів як додаток до повороту коліс, для чого застосовується роздільне гальмування задніх коліс. Сталий рух на поворо­ті може розглядатися як обертання навколо центра поворо­ту О або як рух, що складається з поступального зі швид­кістю v2 і обертального навколо точки О2 рухів.

Очевидно, що для нормального кочення коліс необхідно, щоб вони обертались навколо осей, що перетинаються з віссю повороту (точка О є проекцією цієї осі). Для цього напрямні колеса повинні бути повернені на різні кути а (на схемі ж показано поступальний рух у бік — спосіб «краб», що використовується на поперечних уклонах для компенсації бокового зміщення машини).

Відстань R від осі повороту до поздовжньої площини симетрії машини є радіусом повороту:

R = Lctga, (5.1.)

де L — поздовжня база.

5.1. Способи повороту колісних машин.

а, б, в, г, є — поворотом напрямних коліс, д — поворотом частин рами, є — зміною швидкостей кочення коліс правого і лівого бортів (як у гусеничної машини)

Бокове відведення шини чинить істотний вплив на кіне­матику повороту. Воно обумовлене її боковою еластичні­стю і полягає в тому, що колесо, яке за­знає дії бокової сили Z, котиться у напрямку, що складає певний кут б з площиною обертання колеса. Сила Z з'яв­ляється в результаті дії на машину бокових складових від­центрової сили і ваги на поперечному уклоні або бокового вітру.

5.5. Схема повороту сідельного автомобіля з напівпричепом

На рис. 5.5—5.7 показані повороти автомобільних і тракторних поїздів, які най­більше зустрічаються. В усіх випадках кругова траєкторія середини задньої осі причіп­ної ланки зсунута відносно відповідної траєкторії середини заднього моста на відстань ск (див. рис. 4.12). Зсув траєкторії причепа впливає на маневреність по­їзда, тому що збільшує ши­рину Вг габаритного коридору (поворотної смуги), необхідну для вільного руху при повороті. Зсув траєкторії причепа є також однією з причин того, що при повороті колеса причепа не йдуть по слідах коліс тягача, навіть якщо розміри колії в них однакові. В результаті цього зростає опір коченню поїзда, особливо значно при рухові по поганих дорогах і бездоріжжю.

Напрямний міст універсально-просапних тракторів яв­ляє собою динамічну систему, що включає маси, зв'язані пружними елементами: шинами, ресорами, рульовими тя­гами. Під час руху трактора можливі такі переміщення мас моста: вертикальне у вертикально-поперечній площині, ку­тове балки моста у вертикально-поперечній площині, куто­ве переміщення коліс відносно шворнів у горизонтальній площині. Найбільше впливають на керованість і стійкість трактора кутові коливання балки моста з колесами у по­перечній вертикальній площині і кутові коливання коліс у горизонтальній площині.

Якщо вимушені коливання напрямних коліс виникають лід дією періодичних зовнішніх збурень, то автоколивання (шимі) є само-збуджувальними і збурення стають періо­дичними в результаті коливань коліс. Однією з основних причин виникнення автоколивань напрямних коліс є наяв­ність гіроскопічного зв'язку між кутовими коливаннями на­прямного моста в поперечній площині і поворотом коліс цього моста відносно шворнів.

Про стабілізацію і коливання напрямних коліс автомо­біля можна дізнатися із статті Д. Ф. Фортункова у журналі «Автомобільна промисловість» (1980 p., №11).