Анализ эксплуатационных свойств и расчет дифференциала автомобиля ВАЗ 2105, страница 12

Массив исходных данных для расчета показателей устойчивости АТС

Таблица 6.1

Параметр	Размер-	Значение
	ность	Автомобиль
1. Масса с грузом                           mт , mп	кг	1355
в т.ч.:      на переднюю ось  m1	кг	740
заднюю ось или тележку  m2	кг	615
2. Ширина колеи                              Вт , Вп	м	1345
3. База                                                 Lт, Lп	м	2424
4. Высота центра масс                          hцм	м	520
8. Боковая площадь                               Fб	м2	2.23м2
9.Основной радиус поворота  (min)      R	м	5.6
10.Радиус кривых дороги в плане   Rзад	м	600
11.Угол поперечного уклона,               β	град	20
12. Коэффициент сцепления:             jmin		0,2
jзад		0,4
jmax		0,8
13. Коэффициент                                   Cу	–	1
14. Плотность воздуха                            ρв	кг/м3	1,205

6.1 Определение показателей устойчивости.

Рассмотрим  обобщенный случай равномерного движения АТС, т.е. при  наличии поперечного уклона и криволинейной траектории центра масс заданного радиуса. (рис.6.1 и 6.2)

Скорость V_ц и радиус R_ц траектории центра масс, а также радиус основной траектории R (середины задней ходовой оси) соответственно равны

;     ;                  (6.1)    

Если аргументом в расчетах является основной радиус поворота R, то средний угол поворота управляемых колес АТС

                                       θ = arctg (L / R),                                       (6.2)

тогда центробежная сила, приложенная к центру масс АТС, равна

.                                (6.3)

С учетом изложенного, боковая сила  Ру, действующая на АТС при наличии поперечного уклона и криволинейного движения, траектория которого задана углом поворота управляемых колес,  равна

Ру = (m / L) · (V² · tg θ · cos β)+(9,81·L· sin β).                             (6.4)

Критическую скорость криволинейного движения по опрокидыванию рассчитывают по зависимости, не учитывающей деформацию рессор и шин АТС:

______________________________

V оп = √ (9,81· L / tg θ) · ((B / (2· h)) – tg β))                                 (6.5)

Критическую скорость криволинейного движения по заносу находят из условия равновесия боковой силы и максимальной по сцеплению суммарной боковой реакции всех колес АТС:

_______________________

    V з = √ ((9,81· L / tg θ) · (φ – tg β)) .                                           (6.6)

При наличии бокового ветра и повышенной скользкости дорожного покрытия, что характерно для многих климатических зон страны, определяют и критическую (предельную) скорость ветра по заносу (боковому скольжению) АТС.

Рис. 6.1. Схема сил, действующих на автомобиль при круговом движении

по горизонтальной дороге

Рис. 6.2. Схема сил, действующих на автомобиль (вид сзади) при движении по дороге в виде части внутренней поверхности конуса. Угол β имеет отрицательное значение  при уклоне вправо и положительное –  при уклоне влево.

Критическую (предельную) скорость ветра по заносу определяют в следующем порядке.

По масштабному чертежу груженого АТС рассчитывают площадь его боковой проекции и определяют геометрический центр этой площади - центр парусности.

Значение коэффициента аэродинамического сопротивления выбирают из прил. 4, допустив примерное соответствие лобовой и боковой поверхностей АТС.

Из условия равновесия сил сцепления всех колес с дорогой в боковом направлении и потока воздуха

m_a× g× cos β ×j = C_у×F_d ×r× V_в²/2,                         (6.7)

получим, что критическая скорость бокового ветра

______________________

Vв = Ö2× m_a× g× cos β ×j / Cу×F_d × r.                      (6.8)