Центробежная сила Рц и боковые силы Рy1, Рy2 действуют на колеса со стороны балок мостов, вызывая увод шин:
Из полученных уравнений следует, что при повышении скорости движения углы увода возрастают, причем угол δ2 растет быстрее угла δ1.
Соотношение углов поворота управляемых колес
При повороте автомобиля его управляемые колеса должны катиться в плоскости своего вращения без бокового скольжения. Для обеспечения этого условия векторы скоростей центров всех колес должны быть перпендикулярны радиусам, проведенным из центра поворота.
Соотношение углов поворота управляемых колес
У автомобиля, имеющего жесткие в поперечном направлении шины, векторы скоростей совпадают со средними плоскостями колес, и центр поворота О находится на продолжении оси заднего моста. Соотношение между углами поворота θH и θВ соответственно наружного и внутреннего колес определяется из ΔОАВ и ΔОСД: ctgθH = OC/L; ctgθВ, = OA/L. Вычитая из первого равенства второе, получим ctgθH – ctgθВ = (ОС - OA)/L = LШК/L, где LШК – расстояние между центрами шкворней, равное приблизительно колее управляемых колес. Из полученного уравнения следует, что внутреннее колесо относительно центра поворота должно быть повернуто на больший угол, чем внешнее.
Чтобы обеспечить требуемое соотношение между углами поворота управляемых колес их соединяют рулевой трапецией. Однако точного выполнения соотношения углов поворота колес рулевая трапеция не обеспечивает. Поэтому при проектировании трапеций считают достаточным, если при значениях θH от 5 до 8° расхождение между теоретическим и действительными значениями θH не превышает 12…15', а при θВ от 25 до 30° – не более 3°. При углах поворота до 15˚ зависимость θH= f(θВ) близка к линейной, что позволяет вместо углов θH и θВ использовать расчетный средний угол θ, равный их полусумме.
Так как на автомобилях устанавливаются эластичные шины, то векторы скоростей центров колес вследствие их увода не совпадают со средними плоскостями колес. Изменится также и соотношение углов поворота управляемых колес, которое будет зависеть от скорости движения (чем больше скорость, тем для обеспечения «чистого» качения должна быть меньше разность ctgθH – ctgθВ), а так как учитывать этот фактор конструктивно сложно, то им пренебрегают. Следовательно, автомобиль на эластичных шинах при совершении поворота движется с боковым проскальзыванием управляемых колес, и величина этого проскальзывания будет зависеть от скорости движения.
Колебания управляемых колес
Управляемые колеса, передний мост, подвеска и рулевой привод представляют собой упругую операционную систему, которая при наличии возмущающих импульсов может приходить в колебательное движение, сопровождаемое вилянием управляемых колес. Управляемы мост включает упругие, инерционные и диссипативные элементы, которые обладают колебательными свойствами. При движении автомобиля возможны вертикальные и угловые перемещения моста в поперечной вертикальной плоскости и угловые перемещения колес относительно шкворней.
Наезд одним из колес переднего моста на неровность дороги вызови поворот управляемых колес относительно шкворней, который в свою очередь будет стремиться увеличить, наклон колес. Таким образом, перекос переднего моста в результате наезда на неровность вызовет угловые колебания колес, которые в свою очередь усилят перекос моста. Колебания продолжаются и после того, как колесо съехало с неровности. Такие колебания называются собственными. Они зависят только от характеристик упругих элементов, моментов инерции и масс отдельных деталей.
Но бывают и вынужденные колебания колес автомобиля, если в системе управляемых колес имеется какой-нибудь постоянный источник возмущающих сил. Такая система будет иметь незатухающие колебания. Источником незатухающих колебаний может являться, например, неуравновешенность (дисбаланс) колес. Например вентиль создает центробежную силу С (рис.,а). При диаметральном расположении вентилей (рис. 9, б) возникает знакопеременный возмущающий момент, который и будет источником автоколебаний.
Источники колебаний управляемых колес
При скорости движения автомобиля более 70 км/ч колеса могут создавать 6…8 колебаний в секунду со значительной амплитудой. Это может сопровождаться периодическим отрывом колес от дороги, вследствие чего возможна потеря управления автомобилем. Способом борьбы с возникновением колебаний управляемых колес является устранение дисбаланса колес, а также применение независимых подвесок. Независимая подвеска не должна позволять управляемым колесам совершать угловые перемещения в плоскости дороги.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.