29.2 Стійкість машини проти перекидання під час руху вздовж схилу

Я кщо лінія дії ваги машини не виходить за межі колії В (відрізку між точками А і С контакту коліс з дорогою), то вага на плечі утворює утримуючий момент , який забезпечує контакт лівого колеса машини з дорогою (нормальну реакцію дороги у точці А). Перекидання машини у бік схилу неможливе.

Якщо ж лінія дії ваги машини пройде правіше точки С, то момент, утворений вагою відносно неї, буде перекидаючим – він відірве ліві колеса машини від дороги і перекине машину.

Таким чином, геометри-чний зміст стійкості машини проти перекидання під час руху вздовж схилу – це проходження лінії дії ваги машини у межах колії машини В.

З’ясуємо фізичний зміст стійкості машини проти перекидання.

Складова , паралельна опорній поверхні, на плечі Н утворює спрямований за годинниковою стрілкою момент , який намагається перекинути машину відносно точки С:

. (29.6)

Складова , перпендикулярна до опорної поверхні, на плечі утворює спрямований проти годинникової стрілки момент , який утримує машину від перекидання відносно точки С:

. (29.7)

Якщо утримуючий момент більший, ніж перекидаючий момент , або дорівнює йому, то перекидання автомобіля не зможе виникнути. Ця умова – фізичний зміст поперечної стійкості автомобіля проти перекидання під час руху вздовж схилу:

, (29.8)

або , (29.9)

звідки: . (29.10)

Приклад. Якщо В =2,0 м, Н = 1,0 м, , тобто 30⁰, то вираз (29.10) набуває вигляду: , що означає виконання умови (29.10). Машина не перекинеться.

Ліва частина співвідношення (яка дорівнює ) – це коефіцієнт поперечної стійкості машини проти перекидання під час руху вздовж схилу.

Під час руху вздовж схилу критична ситуація наступить у момент, коли перекидаючий момент зрівняється з утримуючим моментом. Їй відповідає умова: . (29.11)

Звідси можна визначити критичне (максимально можливе) значення кута схилу, вздовж якого автомобіль може рухатись без перекидання: . (29.12)

Для розглянутого вище прикладу критичне значення дорівнює = 45⁰.

29.3 Визначення виду втрати стійкості машини

Явище сповзання чи перекидання машин, яке відбувається першим, будемо називати визначальним видом втрати стійкості, а його коефіцієнт стійкості – визначальним коефіцієнтом стійкості.

Визначальним є той вид стійкості, коефіцієнт якого є меншим:

.

29.4. Умова,за якої машина під час руху вздовж схилу ніколи не перекидатиметься, а лише сповзатиме

Ця умова виконуватиметься, якщо коефіцієнт стійкості машини проти перекидання буде істотно більшим, ніж коефіцієнт стійкості проти заносу: .

Оскільки коефіцієнт зчеплення коліс звичайних автомобілів з дорогою не перевищує одиниці, то останній вираз можна записати у вигляді: ,

звідки: .

29.3. Динамічне перекидання на схилі

Деякі машини мають невеликий коефіцієнт стійкості проти перекидання, наприклад, колісні трактори. Особливо це стосується універсально-просапних тракторів з переналагоджуваною колією – МТЗ, ПМЗ тощо.

Такі трактори можуть легко перекинутись у непередбачуваних ситуаціях. Однією з них є динамічне перекидання на схилі. Воно може статись, якщо навіть на невеликому схилі є поперечні промоїни від потоків води або якісь інші впадини – рис. 29.4 а.

.Під’їзд до впадини на дорозі	. «Провалювання» коліс у впадину
Рис. 29.4 Процес динамічного перекидання машини на схилі за інерцією, набутою машиною у процесі «провалювання» коліс у впадину	в

Якщо трактор попаде у таку впадину колесами, які знаходяться нижче по схилу, то вони «проваляться» у неї, через що трактор набуде обертального руху навколо своєї поздовжньої осі – рис. 29.4 б.

Цей рух по інерції продовжиться і після того, як колеса трактора стануть на дно промоїни. При цьому колеса з іншого боку трактора відірвуться від землі, після чого може статись і перекидання трактора.