§46. Критична швидкість за умовою стійкості

Є два види критичної швидкості, це критична швидкість при умові перекидання і критична швидкість при умові заносу.

Критичну швидкість при умові перекидання і заносу визначаються для того, щоб визначити, що раніше відбувається перекидається або занос.

Критичну швидкість при умові перекидання знаходимо з умови нестійкого стану автомобіля при русі на повороті:

P_c · h_c = Ga · B/2

Тобто коли перекидаючий момент відцентрової сили дорівнює протидіючому моменту сили маси автомобіля.

Підставивши значення сили – P_c – маємо:

де: G_a – повна маса автомобіля;

V_a – швидкість руху автомобіля;

g – прискорення вільного падіння;

R – радіус повороту;

h_c – висота центра ваги автомобіля;

B – ширина колії автомобіля.

Знаючи, що В/2 = η_б – коефіцієнт поперечної стійкості автомобіля, знаходимо

( 126 )

Критичну швидкість при умові ковзання знаходимо з рівності відцентрової сили і сили зчеплення.

P_c = P_φ

Підставивши значення сил – Рс – і – Рφ – маємо

звідси => ( 127 )

Так як в конструкції автомобіля закладена умова - η_б > φ, то V_кр.п > V_кр.з тобто занос автомобіля починається раніше перекидання.

§47. Занос автомобіля

Бокове ковзання автомобіля в наслідок дії поперечної сили P_б, називають занесенням автомобіля.

Розглядаючи поперечну стійкість автомобіля, ми передбачаємо, що ковзання коліс обох його осей виникає одночасно.

В дійсності ведуча вісь автомобіля більш підлягає боковому ковзанню, так як прикладання крутного моменту до ведучих коліс суттєво знижує зчеплення ведучих коліс з дорогою в поперечному напрямку

Рис. 10 Сили сил що діють на колесо при русі

На даній схемі показано ведуче колесо, на яке діють:

• вертикальне навантаження – G_k –, під дією вертикального навантаження виникає вертикальна реакція дороги – Z_k –;

• бокова сила – Р_б –, під дією бічної сили виникає бічна реакція – Y_k –;

• крутний момент – M_k –, під дією крутного моменту виникає, в точці контакту колеса з дорогою, сила тертя – Х_к –, дотична реакція (тягова сила)

Склавши геометричну реакцію – Х_к – і – Y_k – отримаємо рівнодійну, яка розміщена в площині дороги:

( 128 )

Для того, щоб позбутися ковзання коліс, сила їх зчеплення з дорогою повинна бути більше рівнодіючих, тобто:

Z_k · φ ≥ R_k або Z_k · φ ≥ ( 129 )

З даної умови визначити максимально допустиму, по умові ковзання, величину бокової реакції.

( 130 )

З даної нерівності бачимо, що бокова сила, яка може бути прикладена до колеса, не викликаючи йог ковзання, тім більше, чим більше сила зчеплення, повинна бути прикладена – Z_kφ – і чим менша дотична реакція Х_к.

З даної умови також випливає, що стійкість колеса знаходиться в великій залежності від величини тягової сили або гальмівної сили, і в тому випадку, коли величина тягової сили досягає свого максимального значення, тобто коли тягова сила дорівнює силі зчеплення колеса з дорогою

, Н ( 131 )

Стійкість колеса може бути втрачена при прикладанні навіть малої бокової сили.

Тому на практиці більш часто спостерігається занесення ведучої осі автомобіля.