8.1.5. Керованість колісної машини

Для того, щоб керовані колеса перекочувались без бокового ковзання необхідно, щоб сила зчеплення коліс з дорогою в поперечному напрямку була більшою, ніж повертаюча сила.

Аналітично ця умова записується у вигляді такої залежності

P_ = G > P_п, (8.13)

де Р_  сила зчеплення коліс з дорогою в поперечному напрямку, Н;

  коефіцієнт зчеплення коліс з дорогою в поперечному напрямку;

G  навантаження, яке приходиться на керовані колеса, Н.

8.1.6. Вплив бокового уводу шин на кінематику повороту

колісної машини

Увод шин виникає під дією бокової складової відцентрових сил або інших сил (бокового вітру, нахилу автомобіля відносно лінії горизонту та ін.). В результаті уводу шин при рухові передньої і задньої вісей їх траєкторії змінюються у порівнянні з тим випадком, коли уводу нема. Схема шини колісної машини і сили, які на неї діють при повороті, приведена на рис. 8.4.

На рис. 8.4 позначено: Z_к  бокова сила, яка діє на шину при повороті; А  центр п’ятна контакту шини з поверхнею дороги; V_м  вектор швидкості машини; V_ш  вектор швидкості шини;   кут бокового уводу шини.

Боковий увод шини характеризується коефіцієнтом увода, який визначається за залежністю

К_ув = (8.14)

Допустиме значення кута бокового увода шини автомобіля

_доп = 3…5⁰ , а граничне  _гр = 6…8⁰ .

Величина коефіцієнта увода в Н/град залежить від типу шини, числа шарів корда, конструкції корда ( діагональний або радіальний ), тиску в камерах шин, і знаходиться в межах: для вантажних автомобілів – 400…750; для легкових автомобілів – ≥ 1000; для тракторів: передні колеса – 250…500; задні колеса – понад 1000.

НАМІ була запропонована емпірична формула для визначення коефіцієнта увода шин

Н/град,

де В і d – ширина і діаметр ободу шини, м;

Р_ш – внутрішній тиск повітря у шині, Н/см².

При уводі

м, (8.15)

де γ₁ і γ₂ – кути уводу шин передніх і задніх коліс.

Рис. 8.4. Схема шини колісної машини при повороті

При γ₁ > γ₂ – R´ > R, автомобіль володіє недостатнім повертанням (рис. 8.5).

При γ₁ < γ₂ – R´ < R, автомобіль володіє надлишковим повертанням.

При γ₁= γ₂ – R´= R, автомобіль має нейтральне повертання (нормальне).

При недостатньому повертанні (γ₁>γ₂) поперечна складова відцентрової сили Р_ц направлена протилежно боковій силі Z_к, яка спричиняє увод та зменшує його.

При надлишковому повертанні (γ₁<γ₂) поперечна складова відцентрової сили направлена у бік дії збурюючої бокової сили і збільшує увод.

При нейтральному повертанні (γ₁=γ₂) R´=R, центр повороту зміщується і траєкторія машини змінюється.

Вантажні автомобілі завжди мають недостатнє повертання, так як задні колеса завжди мають по дві шини.

У легкових автомобілів для одержання недостатнього повертання центр ваги зміщають дещо ближче до передньої вісі з метою збільшення дії на неї відцентрової сили, а тиск у передніх шинах дещо знижують.

Оптимальні значення γ₁ – γ₂ = 2…3⁰ при боковій силі Z = (0,3…0,4)G.