4. Расчет показателей устойчивости специальной автомобильной техники

В ходе решения указанной задачи студенты изучают схемы сил, действующих на специальную автомобильную технику при движении на повороте. Определяют критическую скорость на опрокидывание и боковое скольжение. После изучения схемы сил, действующих на специальную автомобильную технику на продольном уклоне определяют угол подъема, при котором может начаться сползание специальной автомобильной техники и угол подъема, при котором может начаться ее опрокидывание.

Последовательность решения задачи:

Решение указанной задачи начинается с изучения схемы сил, действующих на специальную автомобильную технику при движении на повороте. Машина, совершающая поворот по радиусу R_пов подвергается воздействию центробежной силы, которая может вызвать опрокидывание или занос.

Рис 4.1. Схема сил, действующих на автомобиль при движении в повороте.

Максимальная (критическая) скорость движения автомобиля на повороте, при которой начнется опрокидывание:

(4.1)

где V_кр - критическая скорость машины на опрокидывание, м/сек;

R_пов - радиус поворота, м;

B - величина колеи автомобиля, м;

h_ц - высота расположения центра тяжести машины, м;

g - ускорение свободного падения, м/сек².

Значение радиуса поворота и высоты расположения центра тяжести для учебных целей определяется на основании данных таблицы 9.1.

Критическая скорость на боковое скольжение при повороте автомобиля по кривой радиуса R_пов определяется по формуле:

(4.2)

где φ_a - коэффициент сцепления колес с дорогой (принимается из таб -

лицы 1).

Определение показателей устойчивости специальной автомобильной техники на продольной плоскости начинается с изучения схемы действия сил на автомобиль, находящийся на продольном уклоне.

Угол подъема a, при котором начнется опрокидывание автомобильной техники вокруг осей, проходящих через точки опор задних колес (для рассматриваемого случая), определяется по формуле:

tg a = b / h_ц, (4.3)

где b - расстояние от центра тяжести машины до плоскости, проведенной через геометрическую ось задних колес, м;

Значение расстояния от центра тяжести машины до плоскости, проведенной через геометрическую ось задних колес определяется на основании данных таблицы 9.1.

Рис. 4.2. Схема сил, действующих на автомобильную технику, находящуюся на продольном уклоне.

Как правило, до начала опрокидывания машины на продольном уклоне начинается ее сползание или пробуксовывание ведущих колес. При этом угол a, при котором начинается сползание неполноприводной колесной техники, определяется из соотношения:

tg a = a φ_a / L, (4.4)

где a - расстояние от центра тяжести машины до плоскости проходящей через геометрическую ось передних колес, м.

При этом, значение расстояния от центра тяжести машины до плоскости проходящей через геометрическую ось передних колес может быть определено по формуле:

a = L - b (4.5)

Для полноприводной машины продольное сползание начнется при aопределяемом из соотношения:

tg a = φ_a (4.6)

По результатам решения указанной задачи в пояснительной записке отражаются:

1. Схема сил, действующих на автомобиль при повороте.

2. Результаты расчета значений критической скорости на опрокидывание и боковое скольжение с аналитическими выводами.

3. Схема сил, действующих на автомобильную технику, находящуюся на продольном уклоне.

4. Результаты расчета значений угла уклона, при котором начнется опрокидывание и сползание машины с аналитическими выводами.