Poloměr otáčení – základní definice, principy a aplikace v různých oblastech.
Metody otáčení kolových vozidel. Hbitost vozu. Otáčení dvounápravového vozidla s předními řízenými koly Kinematika otáčení vozidla zohledňující boční prokluz kol.
Schopnost automobilu provádět přímočarý a zakřivený pohyb se vyznačuje dvěma komplexními vlastnostmi: ovladatelností a stabilitou.
Základní definice ovladatelnosti a stability jsou uvedeny v OST 37.001.051-86 „Ovladatelnost a stabilita automobilů. Termíny a definice.“
Ovladatelnost automobilu je vlastnost automobilu podřídit se řízení a udržovat nebo měnit velikost a směr rychlosti automobilu a také orientaci jeho podélné osy.
Stabilita automobilu je vlastnost automobilu udržovat ve stanovených časových nebo jízdních limitech směr pohybu a orientaci podélné a vertikální osy bez ohledu na působení vnějších a setrvačných sil.
Zásadní rozdíl mezi pojmy ovladatelnost a stabilita je v tom, že stabilita zahrnuje řadu vlastností vozu, které zajišťují jeho pohyb po dané trajektorii bez vlivu řidiče, a ovladatelnost při jeho ovlivnění řízením.
Přitom ovladatelnost a stabilita vozu spolu úzce souvisí, protože jsou určeny hlavně stejnými konstrukčními parametry: rozložením, vlastnostmi řízení, charakteristikami pneumatik, parametry odpružení atd.
Na ovladatelnost a stabilitu vozidla se přihlíží jak při pohybu v zatáčce, tak i při brzdění.
V této přednášce se budeme zabývat jeho křivočarým pohybem.
Křivočarý pohyb automobilu se často nazývá zatáčka, i když se tento termín obvykle používá v případech, kdy se na žádost řidiče mění trajektorie pohybu.
Nejprve se podívejme na způsoby otáčení kolových vozidel a na obratnost automobilu.
ZPŮSOBY OTOČENÍ KOL. AVERABILITA VOZIDLA.
Kolová vozidla tráví většinu času v křivočarém pohybu a trajektorie se mění buď na žádost řidiče, nebo v důsledku některých vnějších poruch, nebo konečně v důsledku změn některých parametrů a vlastností samotného vozidla během hnutí.
V zásadě lze jakýkoli pohyb stroje považovat za křivočarý, pokud přímočarý pohyb považujeme za speciální případ zatáčky se zakřivením trajektorie rovným nule.
Co je tedy otáčení kolového vozidla?
Zatáčka je pohyb stroje se zakřivením trajektorie v rovině odlišné od nuly.
Zakřivení trajektorie je určeno vzorcem:
kde K je zakřivení trajektorie;
R – poloměr otáčení.
Pokud se auto pohybuje přímočaře, pak R = a tedy K = 0.
Zatáčení automobilu je charakterizováno změnou času a dráhy polohy jeho podélné a vertikální osy, jakož i přítomností podélného a hlavně příčného zrychlení.
Proces otáčení stroje se skládá ze tří fází (obr. 1).
Fáze 1: vjezd do zatáčky (přechod z přímé do zatáčky);
Fáze 2: rovnoměrná rotace (pohyb s konstantním zakřivením trajektorie);
Fáze 3: výjezd ze zatáčky (návrat do přímého pohybu).
V konkrétním případě může chybět druhý obrat (pohyb s R = const).
Způsoby otáčení kolových vozidel
Kolová vozidla se mohou otáčet následujícími způsoby:
otáčení řízených kol jedné nebo více náprav;
přibrzďováním neřízených kol jedné strany (zatáčení po dráze);
rotace článků stroje vůči sobě (rotace kloubových strojů).
Otáčení kolového vozidla vlivem otáčení řízených kol je na obr. 2. Obr.
Při tomto způsobu otáčení se řízená kola otáčejí vzhledem k některým vertikálním osám (otočným čepům).
Kola jedné, několika nebo všech náprav stroje lze řídit.
Tento způsob otáčení kolových vozidel našel nejrozšířenější využití oproti jiným způsobům.
Natáčení kolového vozidla přibrzďováním kol na jedné straně (zatáčení podél pásového vozidla) lze použít na vozidlech válečkového typu.
Otáčení vozu touto metodou vyžaduje podstatně více síly než jeho pohyb v přímém směru. Navíc při zatáčení dochází k výraznému opotřebení pneumatik.
Kvůli těmto nevýhodám je tento způsob soustružení pro dlouhé stroje nepřijatelný
Obrázek 4 ukazuje otáčení kloubového kolového vozidla.
Při tomto způsobu otáčení se jeden článek stroje otáčí vůči druhému pod určitým úhlem. Aby to bylo zajištěno, jsou mezi články instalovány hydraulické válce, do jejichž dutin je přiváděna pracovní kapalina z gyrosystému stroje. Zatáčka nastává s menším poloměrem než zatáčka jednočlánkového stroje se stejnou základnou.
Kloubové vozidlo má zvýšenou manévrovatelnost a zvýšenou manévrovatelnost. V tomto případě musí být aktivní oba články stroje.
Tento způsob otáčení je slibný pro vojenská kolová vozidla. V současné době se používá na kolových traktorech K-701 „Kirovets“ a T-150 K.
Při studiu tohoto tématu bude uvažováno zatáčení vozu s předními řízenými koly.
Jednou z konkrétních vlastností, která charakterizuje schopnost automobilu provádět zakřivený pohyb, je agilita.
Hbitost automobilu je vlastnost automobilu, která charakterizuje jeho schopnost zatáčet s minimálním poloměrem (s maximálním zakřivením trajektorie) na silnicích a v terénu.
Obratnost vozidla je charakterizována následujícími hlavními ukazateli (obr. 5):
minimální poloměr otáčení podél osy řízeného vnějšího kola (Rmin);
vnější celkový poloměr (R g);
vnitřní celkový poloměr (R g);
jízdní pruh (B g).
Minimální poloměr otáčení podél osy řízeného vnějšího kola je vzdálenost od středu otáčení k ose stopy řízeného vnějšího kola při maximálních úhlech řízení.
Jeho hodnotu lze přibližně určit podle vzorce:
kde L je základna vozidla;
— maximální úhel natočení řízeného vnějšího kola;
c – vzdálenost od osy královského čepu ke svislé ose kola (běžné rameno).
Hodnoty minimálních poloměrů otáčení podél osy stezky řízeného vnějšího kola jsou obsaženy ve výkonnostních charakteristikách vozidla:
Vnější poloměr vůle ( ) je vzdálenost od středu zatáčky k nejvzdálenějšímu bodu vozidla.
Vnitřní poloměr vůle ( ) je vzdálenost od středu zatáčky k nejbližšímu bodu vozu.
Vnější a vnitřní celkový poloměr charakterizují oblast potřebnou pro manévrování a otáčení vozidla.
Celkový jízdní pruh (B g) je šířka úseku silnice (terénu), který automobil zabírá při zatáčce s minimálním poloměrem a je omezen oblouky popsanými body nejvíce a nejméně vzdálenými od středu zatáčky.
Čím menší je základna vozidla a čím větší jsou maximální úhly řízení, tím vyšší je jeho agilita.
Na závěr je třeba poznamenat, že závislosti (2) a (3) jsou platné pouze při nízkých rychlostech v zatáčkách, kdy je odstředivá síla, a tedy i boční deformace pneumatik minimální.
Podívejme se na kinematiku zatáčení dvounápravového vozu.
Podobné stránky:
Auta provozní vlastnosti
Abstrakt >> Doprava
. Katedra technické univerzity“Auta a automobilový průmysl“ Zpráva. 2001. 496 s. 2. Vakhlamov, V.K. Auta: Teorie a design auta a motoru [text]/Pod. 2004. 528s. 4. Kopotilov, V.I. Auta: Teoretické základy: Učebnice | .
Auta a automobilový průmysl (2)
Abstrakt >> Doprava
. výsledky v diplomových a kurzových projektech. „Auta a automobilový průmysl“ Kvalifikace diplomovaných inženýrů. disciplíny: mezinárodní požadavky na konstrukci vozidel; auta (teorie, návrh výpočtové základny); automobilové motory.
teorii hromadné manželství
Abstrakt >> Sociologie
. . Rekonstrukce a využití takových teorieій, kliknutím vytvořte ve zbytkovém sáčku účelu. masová produkce masové kultury. teora masové manželství, které se vytvářelo. stroj z jedné strany a „televizní stanice, auto„Ilem a sex“ – s ostatními. Kapi.
teorie funkční a nefunkční poptávka
Kurz >> Ekonomie
. a němečtí vědci 3.1 Cardinalist teorie utility 3.2 Ordinalist teorie užitečnost 3.3 Teorie klesající poptávka Závěr. Vliv . způsobí pokles poptávky po jiném (auta a pneumatiky, magnetofony a kazety atd.). Normální zboží.
Teorie vývoj společnosti, státu, státní moci a nejvýznamnějších společensky významných pojmů
Učebnice >> Sociologie
. pro luxusní zboží, nábytek a auta. Celní dovozní poplatky. potvrdil správnost a účinnost vyvinutého teorie kromě teorie K. MARX, který našel. Ze všech mnoha ekonomických teorie vše ekonomické teorie, počítaje v to .
Hlavními ukazateli ovladatelnosti vozidla (obr. 10.1) jsou minimální poloměr otáčení Rmin,interiér Rвa venkovní Rнcelkové poloměry otáčení, minimální poloměr otáčení vnitřního zadního kola RVC, šířka otáčení bпrozchod kol a šířka otáčení Ьк auto (chodba).
 |
Minimální poloměr otáčení vozidla je vzdálenost od středu otáčení k ose dráhy předního vnějšího řízeného kola při jeho maximálním úhlu natočení.
Rýže. 10.1. Indikátory ovladatelnosti vozidla:
О – střed otáčení
Minimální poloměr otáčení m je uveden v technické specifikaci vozidla. Lze jej vypočítat pomocí vzorce
kde L – základna auta; θmax — maximální úhel natočení vnějšího kola (obr. 10.2, а).
Vnitřní и vnější celkový poloměr otáčení (Rви RH) jsou vzdálenosti od středu otáčení k nejbližším a nejvzdálenějším bodům vozu při maximální rotaci řízených kol.
Šířka otáčení podél stopy kola – toto je rozdíl mezi minimálními poloměry otáčení předních vnějších a zadních vnitřních kol:
Šířka otáčení rozchodu kol automobilu určuje minimální požadovanou šířku jízdní dráhy zpevněného povrchu vozovky.
Šířka otáčení vozu (chodba) rozdíl mezi vnějším a vnitřním celkovým poloměrem otáčení automobilu se nazývá:
Šířka odbočení koridoru určuje minimální šířku průjezdu nebo šířku jízdního pruhu potřebnou pro ostré zatáčky a také schopnost projíždět průchody daných velikostí a tvarů.
Rýže. 10.2. Schémata vozů s přední částí (A) a všichni (b) řízená kola:
O – střed otáčení
10.2. Vliv různých faktorů na ovladatelnost
Manévrovatelnost výrazně závisí na konstrukci vozu: úhly řízení volantů, základna, velikost převisů, konstrukce spojovacích zařízení silničních vlaků, celkové rozměry přívěsů a návěsů, jakož i na síle, kterou řidič působí na volant při manévrování s vozem.
Ukazatele ovladatelnosti výrazně závisí na počtu volantů na autě. Dvounápravové auto se všemi volanty má tedy minimální poloměr otáčení Rmindvakrát méně než u stejného vozu, ale s předními řízenými koly. V tomto případě vůz se všemi řiditelnými koly (obr. 10.2, б)zlepšily se i další ukazatele ovladatelnosti.
Když jsou však všechna kola řízena, konstrukce vozu se stává komplikovanější a pro vůz je obtížné se vzdálit od okraje chodníku, u kterého stálo blízko. Navíc takové auto ztrácí stabilitu při nájezdu do zatáčky. Tyto nedostatky lze odstranit zablokováním systému ovládání zadního kola v neutrální poloze jak při sjíždění z chodníku, tak při jízdě auta vysokou rychlostí.
U třínápravového vozidla s předními řízenými koly má poměr mezi základnou významný vliv na ukazatele ovladatelnosti l podvozky střední a zadní nápravy a základna L auto. Takže například pro třínápravové vozidlo pro všeobecné použití je optimální poměr těchto základen l /L ≤ 0,3.
U taženého silničního vlaku je jeho manévrovatelnost výrazně ovlivněna délkou oje a základny přívěsu. Jak se tyto parametry snižují, zvyšuje se manévrovatelnost taženého silničního vlaku.
U návěsového vlaku je manévrovatelnost výrazně ovlivněna poměrem délky tahače a návěsu.
Tažené silniční vlaky mají lepší manévrovatelnost než sedlové vlaky. To potvrzují ukazatele ovladatelnosti točnic a tažených silničních souprav s podobnou nosností. Takže například při otočení o 90° může být šířka jízdního pruhu návěsového vlaku o 60 % větší než u tříčlánkového silničního vlaku (se dvěma přívěsy) a při otáčení o 180° se může zvětšit o 100 %.
Jednotlivá vozidla jsou lépe ovladatelná než tažené a točnicové vlaky. Při jízdě tahače s přívěsem nebo návěsem (obr. 10.3) se ovladatelnost zhoršuje, protože při otáčení silničního vlaku se přívěs nebo návěs pohybuje směrem ke středu zatáčky. V důsledku toho šířka jízdního pruhu
Rýže. 10.3. Tažená manévrovatelnost (A) a sedlo (b) silniční vlaky:
O – střed otáčení
silniční vlaky jsou větší než u jednoho vozu. Zároveň se šířka jízdního pruhu silničního vlaku zvětšuje se základnou a šířkou přívěsu a návěsu a také s počtem tažených přívěsů. Kromě toho, když se silniční vlak pohybuje v zatáčkách, dochází k bočním vibracím přívěsu, které mohou vést k nestabilitě silničního vlaku.
Zhoršení ovladatelnosti vozidla znamená zhoršení jeho průchodnosti terénem. Šířka jízdního pruhu (šířka otáčení vozidla), která charakterizuje jeho ovladatelnost na malých plochách (lomy, staveniště, nákladiště železničních stanic atd.), tedy určuje i ovladatelnost vozidla v horizontální rovině.
1. Co znamená pojem ovladatelnost vozidla a podle jakých ukazatelů se posuzuje?
2. Čím se vyznačuje ovladatelnost automobilu a co na ní závisí?
3. Jaké konstrukční faktory automobilu ovlivňují jeho ovladatelnost?
4. Které vozidlo je lépe ovladatelné: samostatné vozidlo, přívěs nebo návěs? Vysvětlete proč.
5. Co způsobilo zhoršení průjezdnosti automobilů a silničních souprav?
se snížením jejich ovladatelnosti?
STABILITA
Stabilita vozidla je nejdůležitější provozní vlastností, na které do značné míry závisí bezpečnost provozu. Narušení stability vozidla vede ke snížení bezpečnosti provozu, v důsledku čehož může dojít k mimořádné situaci nebo k dopravní nehodě. Známkou toho, že vozidlo ztrácí stabilitu, je klouzání nebo převrácení. V závislosti na směru klouzání nebo převrácení vozidla může být stabilita podélná nebo příčná. Narušení příčné stability vozu při provozu je nejpravděpodobnější a nebezpečnější než narušení podélné stability.