10. Моделювання стійкості автомобіля

Стійкість автомобіля характеризується значеннями критичних швидкостей. Критична швидкість з умови перекидання автомобіля щодо подовжньої осі на горизонтальній дорозі обчислюється як:

V пер = (g*r*B/(hg))^0.5

Vпер = 28,93 м/с,

де R - радіус повороту дороги, м;

b1 + b2

b1 = = 1.21 м - середнє значення колії автомобіля, м;

2

b1, b2 - колія відповідно передніх і задніх коліс автомобіля, м;

hg - висота центра мас автомобіля, м.

Критичну швидкість з умови ковзання на горизонтальній дорозі обчислюють як:

Vск = g R j = 34,87 м/с.

Узявши кілька значень радіусів повороту в межах від 20 до 100 м, знаходять значення VПЕР та Vск.

Критичні швидкості з умови перекидання і ковзання при русі автомобіля на віражі обчислюють як:

Vпер= (g*R*(B/2+hg*tgb)/(hg-B*tgb/2))^0.5=27,5 м/с;

Vcк=(g*R*(f+tg)/(1-tgb*f))^0.5=34,855 м/с

Vпер= 27,5 м/с;

Vcк=34,855 м/с

де b - кут поперечного нахилу полотнини дороги - для розрахунків приймають рівним 4°.

11. Моделювання керованості автомобіля

Критична швидкість автомобіля з умови керованості обчислюється як:

Vkер= (((f*f-F*F)^0.5/tgQ-F)*g*l)^0.5*cos(Q)=40,95 м/с;

де q - кут повороту керованих коліс автомобіля, град.

Критичну швидкість з умов керованості розраховують при q = 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40°

З огляду на, що при русі автомобіля на повороті зі швидкістю більш Vупр керовані колеса будуть сковзати в поперечному напрямку і поворот їх на більший кут не змінить напрямку руху автомобіля, роблять висновок про межі керованості автомобіля.

Re = L = 38,24 м,

tg (q - d1 ) + tg d2

де q = 20 - середній кут повороту керованих коліс;

d1 , d2 - кути бічного відводу (відхилення) коліс передньої і задньої осей:

d1 = Рd1 / S Котк1, град.;

d2 = Рd2 / S Котк2, град.

де Рd1, Рd2 - бічні сили, що діють на колеса передньої і задньої осей, Н.

Граничні значення бічних сил Рd1 і Рd2, при яких колеса котяться без бічного ковзання, визначають по вираженнях:

Рd1 = 0,4 Рj1 ,

Рd2 = 0,4 Рj2 ,

де Рj1 = j1 і Рj2 = j G2 - сили зчеплення коліс відповідно передньої і задньої осей з полотном дороги;

Котк1 і Котк2 - коефіцієнти опору бічному відводу (відхиленню) одного колеса передньої і задньої осей, Н/град.

Для колеса легкового автомобіля Котк вибирають у границях від 500 до 1000 Н/град; При твердих (теоретичних) колесах радіус повороту дорівнює:

R = L / tg q

R= 9.54 м

З огляду на, що при Re = R поворотність автомобіля нейтральна, при Re > R - недостатня і при Re < R - надлишкова, порівнюють знайдені величини Re і R і роблять висновки щодо поворотності автомобіля, що проектується.

Якщо виявиться, що поворотність автомобіля надлишкова, то визначають критичну швидкість з умови бічного відводу (відхилення) коліс:

Vотв = g L/((G2/Skotk2-G1/Skot1)^0.5= = 41,1 м/с

S Котк2 - G1 / S Котк1

З огляду на, що Vотв повиннао на 20-30% перевищувати максимальну швидкість автомобіля - робимо висновок, що можлива безпечна експлуатація автомобіля.