Материал: 84-1

21

Таблица 5.2 Расчетные значения показателей тормозных свойств в зависимости от ко-

эффициента сцепления шин с дорогой

j, м/с2 t0, с S0, м

Sт, м t, c j, м/с2

Рис. 5.1. Графики зависимости установившегося замедления, тормозного пути и времени торможения от начальной скорости автомобиля при постоянном ϕх

Sт, м t, c j, м/с2

Рис. 5.2. Графики зависимости показателей тормозных свойств автомобиля от коэффициента сцепления шин с дорогой при постоянной скорости

Выводы по работе:

22

Устойчивость автотранспортных средств

Практическая работа № 6 Расчет показателей устойчивости автомобиля

Устойчивость - совокупность свойств, определяющих положение автотранспортного средства или его звеньев при движении. Нарушение устойчивости АТС выражается в произвольном изменении направления движения, его опрокидывании или скольжения шин по дороге. Оценочными показателями устойчивости являются критические параметры движения и положения. Различают продольную и поперечную устойчивость автомобиля. Признаками потери поперечной устойчивости являются: изменение направления движения (курсовая устойчивость); поперечное скольжение (занос) и опрокидывание, а продольной устойчивости - буксование ведущих колес и опрокидывание.

Потеря автомобилем продольной устойчивости выражается, как правило, в буксовании ведущих колес, часто наблюдаемое при преодолении автопоездами затяжных подъемов при скользкой дороге. Опрокидывание АТС в продольной плоскости возможно лишь при дорожно-транспортном происшествии.

Показателями курсовой устойчивости служат средняя скорость поперечного смещения без корректирующих воздействий со стороны водителя Vn и средняя угловая скорость поворота рулевого колеса ωp . Эти показатели определяют экспериментально при испытании АТС.

Показателями поперечной устойчивости автомобиля при криволинейном движении являются критические скорости (максимально возможные) по боковому скольжению Vск и боковому опрокидыванию Vonp, критические углы косогора (угол поперечного уклона дороги) по боковому скольжению βск и по боковому опрокидыванию βопр .

В данной работе студенты должны определить расчетными методами величины практических скоростей поперечного скольжения и опрокидывания в зависимости от радиуса поворота дороги в плане и дорожных условий. С этой целью можно использовать выражения для критической скорости при движении автомобиля на повороте:

- для случая поперечного скольжения

поперечного уклона дороги, град; hg - высота центра тяжести полностью груженого автомобиля, м; ϕy - коэффициент поперечного сцепления шин с дорогой.

Здесьηny - коэффициент поперечной устойчивости автомобиля.

Из условия равенства поперечных сил сцепления шин с дорогой и поперечных сил, действующих на автомобиль при движении на повороте

можно также найти максимальный угол поперечного уклона дороги (косогора), по которой автомобиль движется без скольжения:

Как следует из выражения (6.7) на прямолинейном участке дороги tgβск =ϕy .

Из уравнения моментов сил относительно оси, проходящей через контакты шин внешних колес, находят значение максимально допустимого угла косогора, по которому автомобиль может двигаться без опрокидывания:

Из формулы (6.8) очевидно, что при движении на прямолинейном участке

tgβопр = B ,

2hg

24

т.е. βопр равен коэффициенту поперечной устойчивости автомобиля ηy . Вышеприведенные формулы (6.1 – 6.4, 6.7, 6.8), используемые для расче-

та параметров Vск , Vопр , βск , βопр , справедливы лишь для случая, когда предполагают, что автомобиль представляет собой жесткую систему. В действительности он является сложной системой с шарнирными и упругими связями и элементами. Поэтому под действием поперечных сил кузов автомобиля поворачивается и наклоняется в поперечном направлении. При этом упругие элементы подвески (рессоры, пружины и т.д.) деформируются. Упруго деформируются и шины АТС. С учетом этих элементов критическая скорость опрокидывания на 10 – 15% меньше, чем полученная для жесткой системы.

При определении критической скорости поперечного скольжения часто допускают, что продольные силы отсутствуют, и колеса обеих осей автомобиля скользят в поперечном направлении одновременно. Такое явление в практике наблюдается очень редко, обычно раньше начинают скользить колеса или переднего, или заднего мостов.

Без учета динамических нагрузок критическую скорость скольжения ко-

случаях VCK1 > VCK2 , т.е. наиболее вероятен занос заднего моста, что приводит к изменению мгновенного радиуса поворота автомобиля, соответственно, к росту центробежной силы и непрерывному изменению радиуса поворота. Такое дви-

25

жение автомобиля называется заносом. Занос чрезвычайно опасен, т.к. развивается очень быстро и может привести к опрокидыванию АТС.

В данной работе студент по формулам (6.1, 6.2, 6.7 – 6.10) определяет значения Vск, Vonp, βск , βопр , Vск1 и Vск2 согласно заданию, в котором указывается марка автомобиля, значения коэффициента поперечного сцепления шин с дорогой ϕy , предельные значения радиуса поворота. Величина высоты центра тяжести hg зависит от марки автомобиля, степени нагрузки. По формуле (6.5) можно определить также величину hg, если задан коэффициент ηny , значения которого для отечественных автомобилей находятся в пределах: для легковых - 0,95 - 1,15; для грузовых - 0,6 - 0,8; для автобусов - 0,9 - 1,2. Результаты расчетов заносят в табл. 6.1 и 6.2.

ций (рис. 6.1 и 6.2):