Изчисляване на очакваните параметри на напречната стабилност на автомобила
Определяне на коефициента на преразпределение на спирачните сили
Работната спирачна система се характеризира с коефициента на разпределение на спирачното усилие:
където Ptor1, Ptor2 са спирачната сила съответно на предните и задните колела на автомобила.
Коефициентът βt зависи от коефициента на сцепление на гумите с пътя j и се изчислява по формулата:
където b е разстоянието от центъра на тежестта на автомобила до задната ос, m;
hцт - височината на центъра на тежестта на превозното средство, m;
L - база на превозното средство, m.
където F е масата на автомобила, kg;
a е разстоянието от центъра на масата на превозното средство до предната ос, m.
a \u003d (5287 * 3,6) / 7825 \u003d 2,4 m;
При j=0,6 за натоварено превозно средство:
По същия начин извършваме изчислението за автомобила в празно и натоварено състояние с мокра повърхност и резултатите от изчисленията са обобщени в таблица 4.
Таблица 4 - Коефициент на преразпределение на спирачните сили
| Коефициент на преразпределение на спирачните сили | Коефициент на сцепление на гумата | |
| Шеб покритие сухо 0,6 | Шеб покритие мокро 0,5 | |
| за ненатоварено превозно средство | 0,49 | 0,46 |
| за натоварено превозно средство | 0,51 | 0,48 |
Въз основа на таблица 5 е построена графика на зависимостта на коефициента на преразпределение на спирачните сили от коефициента на сцепление на гумите с пътя bТ = f(j), Фигура 6.
Фигура 6 - Графика на зависимостта на коефициента на преразпределение на спирачните сили от коефициента на сцепление на гумите с пътя
Промяната в коефициента на сцепление на гумите с пътя също допринася за промяна в коефициента на преразпределение на спирачните сили. При асфалтобетонните и циментобетонните настилки коефициентът на преразпределение на спирачните сили е максимален.За празно превозно средство коефициентът на преразпределение на спирачните сили е по-голям, отколкото за превозно средство в натоварено състояние.
Стабилност на превозното средство - способността на превозното средство да продължи да се движи по дадена траектория, противодействайки на силите, които го карат да се поднася и преобръща при различни пътни условия при високи скорости.
Има следните видове устойчивост:
- напречно по време на праволинейно движение(стабилност на курса). Неговото нарушение се проявява в отклонението (промяната на посоката) на автомобила на пътя и може да бъде причинено от действието на страничната сила на вятъра, различни стойности на сцеплението или спирачните сили на колелата от лявата или дясната страна, тяхното приплъзване или плъзгане, голяма игра в кормилното управление, неправилна центровка на колелата и др.;
- напречно по време на криволинейно движение, нарушаването на което води до плъзгане или преобръщане на автомобила под действието на центробежна сила. Увеличаването на позицията на центъра на масата на автомобила особено влошава стабилността (например голяма маса товар върху подвижен багажник на покрива);
Критериите за напречна устойчивост са максимално възможните скорости на движение по обиколката и ъглите на напречния наклон на пътя (наклон). Следователно страничната стабилност се оценява:
- критичната скорост на движение по кривата в плана, съответстваща на началото на буксуване или приплъзване на автомобила;
- критичната скорост на движение по кривата в плана, съответстваща на началото на преобръщането;
- критичният ъгъл на наклона, при който възниква напречно приплъзване на превозното средство;
- критичният ъгъл на наклона, съответстващ на началото на преобръщането на превозното средство.
Изчисляване на критичната скорост според условията на преобръщанепразно и натоварено превозно средство при различни радиуси на завиване
Изчисляването на критичната скорост според състоянието на преобръщане на превозното средство се определя по формулата:
където B е широчината на коловоза на превозното средство, m;
R – радиус на завой, m;
hцт е височината на центъра на тежестта, m.
За ненатоварено превозно средство с радиус на завой 100 m:
По същия начин извършваме изчислението за стойностите R = 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000 m за автомобила в празно и натоварено състояние и обобщаваме резултатите от изчислението в таблица 5.
Таблица 5 - Критична скорост според състоянието на преобръщане
| Критична скорост според условията на преобръщане, m/s | Радиус на завъртане, m | |||||||
| за ненатоварено превозно средство | 29.7 | 51.4 | 59.4 | 66.4 | 72.7 | 78.6 | 89.1 | 93.9 |
| зареден | 28.3 | 56.6 | 63.3 | 69.4 | 74.9 | 84.9 | 89.5 |
Въз основа на таблица 5 е построена графика на зависимостта на критичната скорост според състоянието на преобръщане от радиуса на завиване Vкр.о. = f(R) фигура 7.
Фигура 7 - Графика на зависимостта на критичната скорост от състоянието на преобръщане от радиуса на завиване
С увеличаване на радиуса на завиване се увеличава и критичната скорост според състоянието на преобръщане. За празен автомобил критичната скорост според състоянието на накланяне е по-голяма от тази за натоварен автомобил.
Изчисляване на критичната скорост въз основа на състоянието на приплъзване на превозното средство
Изчисляването на критичната скорост според състоянието на плъзгане на автомобила при различни радиуси на завой на пътища с различна настилка се намира по формулата:
С радиус на завъртане 100 m за сух трошен камък:
по същия начинние извършваме изчислението за стойностите R = 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000 m за всички видове покрития и обобщаваме резултатите от изчислението в таблица 6.
Таблица 6 - Критична скорост според състоянието на приплъзване
| Критична скорост според състоянието на плъзгане (m/s) при радиус на завой, m: | Коефициент на сцепление на гумата |
| Щеб. път сух 0.6 | Щеб. пътя е мокър 0.5 |
Въз основа на таблица 6 е построена графика на зависимостта на критичната скорост според условията на плъзгане от радиуса на завиване Vcr.s. = f(R) фигура 8.
Фигура 8 - Графика на зависимостта на критичната скорост според състоянието на приплъзване от радиуса на завиване
С увеличаване на радиуса на завъртане се увеличава и критичната скорост, според състоянието на плъзгане. Видът на настилката също влияе върху критичната скорост в зависимост от състоянието на хлъзгане: върху суха асфалтобетонна настилка критичната скорост е по-висока, отколкото върху лед.
Изчисляване на критичния ъгъл според условията на преобръщане на празно и натоварено превозно средство
Критичният ъгъл според условието за преобръщане се определя по формулата:
където V / hc.t е коефициентът на напречна устойчивост.
За празна кола:
За натоварено превозно средство:
Изчисляване на критичния ъгъл според състоянието на плъзгане на автомобила по пътища с различна настилка
Критичният ъгъл според условието на приплъзване се изчислява по формулата:
За сухо покритие от натрошен камък:
По същия начин извършваме изчислението за мокрото покритие на почвата и резултатите от изчисленията са обобщени в таблица 7.
Таблица 7 - Критичен ъгъл според състоянието на приплъзване
| Критичен ъгъл според състоянието на плъзгане, º | Коефициент на сцепление на гумата |
| трошен камък сух 0,6 | трошен камък мокър0,5 |
Въз основа на таблица 8 е построена графика на зависимостта на критичния ъгъл според състоянието на приплъзване от коефициента на сцепление на гумите с пътя bkr.s. = f(j) фигура 9
Фигура 9 - Графика на зависимостта на критичния ъгъл според състоянието на приплъзване от коефициента на сцепление на гумите с пътя
При промяна на коефициента на сцепление на гумите с пътя се променя и критичният ъгъл според състоянието на приплъзване. При асфалтобетонови и циментобетонови настилки критичният ъгъл според състоянието на плъзгане е минимален, а при лед е максимален.
Коефициент на преобръщане
Загубата на стабилност при преобръщане е по-опасна, отколкото при странично подхлъзване. За да се предотврати преобръщане, трябва да бъде изпълнено следното условие,