Критическая скорость по условиям управляемости
При повороте на автомобиль действует центробежная сила, результирующая которой приложена к центру масс. Для ее определения, рассмотрим плоскую модель движения автомобиля по горизонтальной дороге (рис. 9.1), считая, что шины в поперечном направлении не деформируются.
На участке дороги (1-2) автомобиль движется прямолинейно. На участке (2-3) водитель поворачивает колеса, и автомобиль движется по кривой переменного радиуса. На участке (3-4) управляемые колеса повернуты на угол θ и остаются неизменными, а радиус R траектории середины заднею моста остается постоянным. На участке (4-5) водитель поворачивает колеса в обратную сторону, и радиус R постепенно увеличивается.
Далее, на участке (5-6), автомобиль опять движется прямолинейно.
К переднему мосту приложена толкающая сила Р (рис. 9.1), продольная составляющая которой Рх1 при равномерном движении равна силе сопротивления качению (Рх1 = G1 f), а поперечная – (Py1 = Pf1 tg θ = G1 ftg θ).
Рисунок 9.1 – Движение автомобиля на повороте
На передний мост действует также центробежная сила передней части автомобиля Рц1, направленная вдоль радиуса R1 поворота середины переднего моста. Учитывая соотношения V1= VR1/R; R1 = R/cos θ, можно определить силу инерции:
| (9.1) |
где т1– масса автомобиля, приходящаяся на передний мост, кг;
V – скорость движения середины переднего моста, м/с.
θ – угол между продольной осью автомобиля и вектором скорости середины переднего моста (полусумма углов поворота управляемых колес);
L – база автомобиля.
Силы Py1 и Ρц1 стремятся вызвать боковое скольжение управляемых колес и чтобы колеса катились без скольжения, необходимо соблюдение следующего условия:
| (9.2) |
Сила Рц1 прямо пропорциональна квадрату скорости, поэтому скольжение наиболее вероятно при большой скорости движения автомобиля.
Критической скоростью по условиям управляемости Vynp называют скорость, с которой автомобиль может двигаться на повороте без поперечного скольжения управляемых колес. Ели скорость движения автомобиля больше Vynp, то управляемые колеса при повороте проскальзывают в поперечном направлении.
Эту скорость можно определить из соотношения:
| (9.3) |
Чем меньше радиус поворота автомобиля, тем меньше должна быть скорость движения.
При φ < f/cos θ, например, на обледенении дороге, скорость Vупр будет мнимой величиной, а автомобиль может стать неуправляемым.
Дата добавления: 2017-06-02; просмотров: 627;