Схема на деформация на еластична гума под действието на странична сила
сили на сцепление на колелото с опорната повърхност, тогава поради деформацията на еластичната гума ще възникне феноменът на нейнотостранично приплъзване, т.е. отклонението на контактната зона на гумата с опорната повърхност от равнината на въртене на колелото под ъгълδ. Така наречениятъгъл на приплъзване.
Способността на гумата да устои на странично приплъзване се оценявачрез коефициента на съпротивление при приплъзванеk:
къдетоUk- стойността на страничната реакция на колелото,kN;
δ- ъгъл на приплъзване,deg.
Феноменът на странично приплъзване възниква предимно в случай на високоскоростно завиване на гуми с висока странична еластичност. Следователно това явление представлява интерес предимно за леките автомобили.
 |
Фиг.11. Завъртане на автомобила, като се вземе предвид страничната еластичност на гумите.
Както е показано по-горе, с твърди (недеформируеми в странична посока) колела, радиусът на завиване на автомобила се определя еднозначно от ъгъла на завиване на управляваните колелаα:R = L / α. Като се вземе предвид еластичността на гумите, кривината (радиусът на завиванеR') на траекторията на превозното средство зависи не само от ъгълаαна воланите, но и от ъглите на плъзгане на гумите на преднитеδ1и заднитеδ2колела (фиг. 11).
Поради промяната на траекторията на движение, моментният център на въртене на автомобила ще лежи не в точкаO, а в точкаO'и радиусът на завиване ще се определя от съотношението(фиг.11):
.
Като се има предвид, че ъглите на плъзгане са относително малки (5…10 0 ) и ъгълът на въртене на предните колела при висока скорост също е малък, приблизително вземете предвид:
.
Акоδ1=δ2, тогава радиусът на завиване ще има същата стойност като при твърдите колела, т.е.R'=R. Акоδ1>δ2, след товаR'>gt;R, т.е. завиването поради приплъзване на гумата ще се извърши по по-плоска крива, отколкото при твърди колела. Акоδ1
Съотношението на ъглите на плъзгане на гумите на предните и задните колела на автомобила определя неговатакормилнахарактеристика, която може да бъде: 1)недостатъчнаи 2)прекомерна.
v2 Rc
cmv1
Рw δ1
δ2 Рс v1
v2
ωаcm
δ2
Рw δ1
а) б)
Фиг.12. Схема на изтегляне на превозното средство на прав участък от пътя под действието на странична сила на вятъра Pw:
а)– превозно средство с презавиване (δ1δ2).
Например, когато се движите по прав участък от пътя, автомобил снедозавиване(δ1>δ2) под действието на странична сила (например вятър)Pwпоради странично приплъзване на гумите има тенденция да направи завой спрямо моментния център на въртенеO2(фиг. 12 -b). В този случай обаче движението на автомобила остава стабилно при всяка скорост поради факта, че възникващата центробежна силаPcе насочена в посока, противоположна на страничната силаPw. Това създава странично приплъзване на гумите в посока, обратна на приплъзването, причинено от силатаPw.
Когато превозното средство имапрекомерно завиване(δ1
Спонтанното намаляване на радиуса на завиване на автомобила в този случай може да бъде спряно чрез завъртане на волана в посока, обратна на завоя на автомобила.
Камионите с двойни задни колела имат недозавиване, тъй като страничната деформация (ъгъл на завиване) на предните колела е по-голяма (δ1>δ2). При леките автомобили, за да се осигури недозавиване, налягането в гумите на предните и задните колела се избира съответно, теглото се разпределя между предния и задния мост и се променя конструкцията на окачването на автомобила.
Страничен (особено поривист) вятър оказва голямо влияние върху управлението. Силата на вятъраPwсе прилага в точкатаc, която естраничният център на вятъраили точката на приложение на произтичащите аеродинамични сили. Чрез мислено преместване на точката на прилагане на силата на страничния вятър по протежение на автомобила, можете да намерите неговото положение, при което ъглите на странично плъзгане на гумите на предните и задните колела ще бъдат равни един на другδ1=δ2. Това положение на точката се наричацентър на страничните реакции U1иU2. Обмислете три варианта за местоположението на страничния център на вятъра.
1. Разположението на страничния център на вятъра зад центъра на страничните реакции определя условието, при което се изпълнява неравенствотоδ1δ2и страничната компонента на центробежната силаРсе насочена в обратна посока спрямо силата на вятъраРw. Тези сили създават момент, който нарушава управляемостта на автомобила, въпреки че последният в този случай ще има недозавиване.
3. Третият възможен случай е съвпадението на страничния център на вятъра и центъра на страничните реакции. В този случайδ1=δ2и колата има най-добротоуправляемост.
За да се подобри аеродинамичната стабилност на автомобила, неговият страничен център на вятъра понякога е изкуствено изместен назад, благодарение на използването на специалникиловев задната част на автомобила, които увеличават страничната повърхност. Аеродинамичните килове обикновено се използват при състезателни автомобили.
Повечето съвременни автомобили имат недозавиванеδ1 - δ2= 1…1.50с относителна стойност на центробежната силаРс /G= 0.3…0.4. Недозавиването извън тези граници може да затрудни завиването, да увеличи съпротивлението при търкаляне и износването на гумите. Страничното приплъзване на гумата с 3…50увеличава съпротивлението при търкаляне с 1,5…2,5 пъти.
Конструкцията на окачването на автомобила също влияе върху страничното приплъзване на гумите. С независимо окачване, съставено от две шарнирни напречни рамена (най-типичният дизайн), колелата и тялото се накланят до 5 ... 70по време на завой, което съответства на странично приплъзване на гумите с около 10.
Окачването с единичен носач кара колелата да се накланят в посока, обратна на страничната сила, и следователно намалява страничното приплъзване на гумата. Зависимото окачване осигурява минимален наклон на колелата.
Не намерихте това, което търсихте? Използвайте търсачката: