Стабілізація керованих коліс.

Стабілізація напрямних коліс ґрунтується на викорис­танні реакцій опорної поверхні, що діють на колеса і утво­рюють стабілізовані моменти відносно осей повороту коліс. Вона залежить від кутів встановлення шворнів і цапф, а також від бокової еластичності шин.

Розрізняють чотири види кутів встановлення напрям­них коліс (рис. 5.4.): розвал коліс (кут γ0), нахили швор­нів— поперечний (γ'шк) і поздовжній (γ_щк), а також СХІД КОЛІС (γсх).

Напрямний міст колісної машини являє собою динаміч­ну систему, що включає маси, зв'язані пружними елемен­тами: шинами, ресорами, рульовими тягами.

5.4. Кути встановлення напрямних коліс:

а — розвал коліс і поперечний нахил шворня,

б — поздовжній нахил шворня;

в — схід коліс

Під час руху машини колеса можуть здійснювати лі­нійні і кутові переміщення. Найбільший вплив на керо­ваність і стійкість машини чинять кутові переміщення коліс у поперечній , вертикальній і горизонтальній пло­щинах.

Причинами, що викликають коливання напрямних ко­ліс, можуть бути їх наїзди на нерівності, дисбаланс коліс і наявність подвійного зв'язку з остовом трактора через систему рульового керування і кріплення балки напрям­ного моста.

При наїзді колеса на нерівність виникає реакція, яка створює момент відносно осі шворня, що призводить до повороту напрямних коліс на деякий кут. Цьому повороті протидіють сили зчеплення колеса з дорогою, пружність і тертя в рульовому керуванні, гіроскопічні моменти, які утворюються у процесі зміни положення коліс, що оберта­ються, і балки напрямного моста.

Внаслідок того, що останній є коливальною системою, при дії на нього періодичних або випадкових збурень вини­кають коливання його мас. Амплітуда коливань залежить від амплітуди збурень, власних коливань і характеру зату­хання коливань у системі. Найбільша інтенсивність коли­вань виникає, коли частота збурень близька до частоти власних коливань (резонансна зона).

Дисбаланс колеса, що обертається, призводить до поя­ви відцентрової сили, яку можна розкласти на дві складо­ві. Перша з них, спрямована вздовж горизонтальної осі, розміщеної у площині обертання колеса, намагається по­вернути колесо відносно осі шворня, а друга (вертикаль­на) — нахилити його в поперечній вертикальній площині. В обох випадках виникають гіроскопічні моменти, які про­тидіють поворотам колеса. У процесі кочення колеса зна­чення і напрямок складових відцентрової сили змінюються, тому колесо робить складні рухи у просторі. При коливан­нях коліс навколо шворнів може виявитися, що сили від не зрівноважених мас діятимуть в одній площині з напрям­ним мостом, але спрямовані в протилежних напрямках. Тоді виникають коливання моста разом з колесами у вер­тикальній площині і коливання коліс навколо шворнів.

Коливання коліс можуть відбуватися також внаслідок того, що радіальна (нормальна) жорсткість шин по колу різна. При коченні такої шини колесо починає коливатися у вертикальній площині. Подібні коливання, здійснювані внаслідок зміни параметрів коливальної системи (у даному випадку радіальної жорсткості шини), називаються пара­метричними. Проте амплітуди параметричних коливань ко­ліс невеликі з погляду наявності внутрішнього тертя і від­носно невеликої зміни жорсткості шини.

У деяких умовах можуть виникнути коливальні процеси в системі рульового керування з гідро-підсилювачем. При цьому змінні зусилля передаються на напрямні колеса, ви­кликаючи також їх коливання.

Вказані причини можуть призвести до кутових перемі­щень коліс, які при хаотичному характері називають ви­лянням, а при закономірному — коливаннями. При коли­ваннях коліс виникають додаткові сили, які можуть .