7. Определение зависимости угла наклона кузова от бокового ускорения при движении автомобиля в повороте

При исследовании движения самоходной машины в повороте с креном кузова на первом этапе передний и задний мост объединяются в один. Нормальные реакции и являются нормальными суммарными реакциями, действующими на наружные и внутренние колеса машины.

Под действием боковой силы Рк приложенной в центре кузова, кузов отклоняется на угол .

Возьмем сумму моментов сил действующих на кузов относительно точки крена М:

,

Принимая во внимание, что углы крена кузова не велики, то , , тогда получим:

,

где - угол крена кузова, рад;

- боковая сила, приложенная в центре кузова, Н;

- плечо крена, м;

- угловая жесткость подвески, Н/рад;

- вес кузова, Н.

,

где - масса кузова, кг;

- боковое ускорение, м/с².

Угловая жесткость в зависимости от типа подвески определяется по следующим формулам:

а) для зависимых подвесок

,

где - коэффициент, учитывающий увеличение жесткости

упругих элементов при их скручивании;

- вертикальная жесткость упругих элементов, Н/м;

- расстояние между упругими элементами, м.

б) для независимых подвесок

,

где В – колея машины, м;

- приведенная жесткость упругих элементов, Н/м.

Суммарная угловая жесткость подвесок всех осей машины:

.

Схема сил действующих на автомобиле в повороте представлена на рисунке 14.

Рисунок 14 - Схема сил действующих на автомобиле в повороте.

Расчет:

Рисунок 15 – График зависимости угла наклона кузова от бокового

ускорения при движении автомобиля в повороте.

8. Исследование зависимости перераспределения нагрузок по бортам от наклона кузова при движении автомобиля в повороте

При крене кузова центр масс кузова переместится в новое положение, что вызовет перераспределение нагрузок между наружными и внутренними колесами.

Суммарная реакция под внутренними колесами будет определятся выражением:

.

По аналогии суммарная реакция под наружными колесами:

,

где - полная масса машины, кг;

- масса кузова, кг;

- ускорение центра масс, м/с²;

- высота центра масс, м;

В – колея колес.

Из приведенных выражений видно, что изменение нормальных реакций обусловлено моментом, вызванным инерционной силой и креном кузова. Первый момент распределяется между осями машины соответственно приведенным массам, а второй – обратно пропорционально угловым жесткостям подвесок.

Нормальные реакции при криволинейном движении двуосной машины, учитывая перераспределение масс по осям машины и жесткостные характеристики, определяются по формулам:

;

;

;

.

где - угловая жесткость подвески передней оси, Н/рад;

- угловая жесткость подвески задней оси, Н/рад;

- суммарная угловая жесткость подвесок всех осей, Н/рад.

Расчет: