Схема деформації еластичної шини під дією бічної сили
сили зчеплення колеса з опорною поверхнею, то через деформацію еластичної шини буде місце явище їїбокового увода, тобто відхилення зони контакту шини з опорною поверхнею від площини обертання колеса на кутδ. Так званийкут бічного відведення.
Здатність шини протистояти бічному відводу оцінюютькоефіцієнтомk опору уводу:
деУк- величина бічної реакції на колесі,кН;
δ- кут бокового відведення,град.
Явище бічного відведення виявляється переважно у разі руху на повороті з високими швидкостями на шинах, що мають високу еластичність у бічному напрямку. Тому вказане явище цікавить переважно для легкових автомобілів.
 |
Мал.11. Поворот автомобіля з урахуванням бічної еластичності шин.
Як було показано вище, при жорстких колесах, що не деформуються в бічному напрямку, радіус повороту автомобіля однозначно визначається кутом повороту керованих колісα:R = L / α. З урахуванням еластичності шин кривизна (радіус поворотуR') траєкторії руху автомобіля залежить не тільки від кутаαповороту керованих коліс, а й від кутів відведення шин передніхδ1та задніхδ2коліс (рис.11).
Внаслідок зміни траєкторії руху миттєвий центр повороту автомобіля лежатиме не в точціО, а в точціО'і радіус повороту визначиться співвідношенням(Рис.11):
.
Враховуючи, що кути відведення відносно невеликі (5…10 0 ) і кут повороту передніх коліс при високій швидкості руху також невеликий, вважають:
.
Якщоδ1=δ2, то радіус повороту матиме те саме значення, що і при жорстких колесах, тобтоR'=R. Якщоδ1>δ2, тоR'>R, тобто поворот за рахунок відведення шин буде здійснюватися більш пологою кривою, ніж при жорстких колесах. Якщоδ1
Співвідношення кутів відведення шин передніх і задніх коліс автомобіля зумовлюють його характеристикуповертаності, яка може бути: 1)недостатньоюі 2)зайвою.
v2 Рс
цмv1
Рw δ1
δ2 Рс v1
v2
ωацм
δ2
Рw δ1
а) б)
Мал.12. Схема відведення автомобіля на прямій ділянці дороги під дією бічної сили вітру Рw:
а)– автомобіль із зайвою повертальністю (δ1δ2).
Наприклад, при русі на прямому ділянці дороги автомобіль знедостатньою обертальністю(δ1>δ2) під дією бічної сили (наприклад, вітру)Рwвнаслідок бічного відведення шин прагне здійснити поворот щодо миттєвого центру поворотуО2(рис.12 -б). Однак у цьому випадку рух автомобіля залишається стійким при будь-яких швидкостях завдяки тому, що відцентрова силаРсспрямована в бік, протилежну бічній силіРw. Це створює бічний відведення шин у напрямку, зворотному відведення, викликаному дією силиРw.
Коли автомобіль маєзайву повертаність(δ1
Мимовільне зменшення радіуса повороту автомобіля при цьому можна припинити, якщо повернути рульове колесо у бік, протилежний повороту машини.
Вантажні автомобілі зі здвоєними задніми колесами мають недостатню повертаність, так як бічна деформація (кут відведення) передніх коліс більше (δ1>δ2). Для легкових автомобілів з метою забезпечення недостатньої повертаності підбирають відповідним чином тиск у шинах передніх і задніх коліс, розподіляють вагу між переднім і заднім мостами, змінюють конструкцію підвіски автомобіля.
Великий вплив на керованість має бічний (особливо поривчастий) вітер. Сила вітруРwприкладена в точціз, що являє собоюбоковий центр парусностіабо точку застосування рівнодіючої аеродинамічних сил. Подумки переміщуючи точку докладання сили бічного вітру вздовж автомобіля, можна знайти таке її положення, при якому кути бічного відведення шин передніх і задніх коліс дорівнюють між собоюδ1=δ2. Це положення точки носить назвуцентру бічних реакцій У1іУ2. Розглянемо три варіанти розташування бічного центру парусності.
1. Розташування бічного центру парусності позаду центру бічних реакцій зумовлює умову, за якої має місце нерівністьδ1δ2і бічна складова відцентрової силиРсспрямована у протилежний бік по відношенню до сили вітруРw. Ці сили створюють момент, що порушує керованість автомобіля, хоча останній і буде в даному випадку мати недостатню повертаність.
3. Третій можливий випадок – збіг бічного центру парусності та центру бічних реакцій. У цьому випадкуδ1=δ2і автомобіль має найкращукерованість.
Для поліпшення аеродинамічної стійкості автомобіля його бічний центр парусності іноді штучно зміщують назад, завдяки застосуванню спеціальнихкілівв задній частині автомобіля, що збільшують бічну поверхню. Аеродинамічні кілі зазвичай застосовуються на гоночних автомобілях.
Більшість сучасних автомобілів мають недостатню повертаністьδ1 - δ2= 1…1,50за відносної величини відцентрової силиРс /G= 0,3…0,4 . Недостатня повертаність, що виходить за зазначені межі, може утруднити виконання повороту, підвищує опір коченню та зношування шин. Бічний відведення шин на 3...50підвищує опір коченню в 1,5...2,5 раза.
На бічне відведення шин впливає і конструкція підвіски автомобіля. При незалежній підвісці, виконаній з двох зчленованих поперечних важелів (найбільш типова конструкція), на повороті відбувається нахил коліс і кузова до 5…70, що відповідає бічному виводу шин приблизно на 10.
Підвіска на одному поперечному важелі викликає нахил коліс у бік протилежний дії бічної сили, і, отже, зменшує бічне відведення шин. Залежна підвіска дає мінімальний нахил коліс.
Чи не знайшли те, що шукали? Скористайтеся пошуком: