V, м/с r, м Vвковз Vковз Vвпер Vпер

0

Рисунок 2.7 – Залежність критичних швидкостей руху автомобіля від радіуса повороту

Порівняння відповідних кривих на рис. 2.7 дає можливість зробити висновки про вплив віражу на критичні швидкості автомобіля.

2.3.4. Визначення показників керованості автомобіля

Критична швидкість автомобіля з умови керованості

V_кер = , м/с, (2.55)

де  – кут повороту керованих коліс автомобіля, град.

Обчисливши критичні швидкості з умов керованості при  = 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40 ^o (табл. 2.12), будують залежність критичної швидкості від кута повороту керованих коліс (рис. 2.8).

Таблиця 2.12 – Критична швидкість автомобіля з умови керованості

, град	5	10	15	20	25	30	35	40
Vкер, м/с

V_кер, м/с

, ^о

Рисунок 2.8 – Залежність критичної швидкості автомобіля з умови керованості від кута повороту керованих коліс

При русі автомобіля на повороті зі швидкістю понад V_кер керовані колеса будуть ковзати в поперечному напрямі й поворот їх на більший кут не змінить напрямку руху автомобіля. Виходячи з цього можна зробити висновок про межі керованості автомобіля.

Радіус повороту автомобіля при еластичних колесах

R_e = м, (2.56)

де  = 20^o – середній кут повороту керованих коліс;

₁, ₂ – кути бокового відведення (збочення) коліс передньої та задньої осей, град:

= = . (2.57)

,   – бокові сили, які діють на колеса передньої та задньої осей, Н.

Граничні значення бокових сил та , при яких колеса котяться без бокового ковзання, визначають за виразами

= 0,4 , = 0,4 , (2.58)

де  = G₁ та  = G₂ – сили зчеплення коліс відповідно передньої та задньої осей з полотном дороги;

G₁ та G₂ – сили тяжіння, що припадають відповідно на передню та задню вісь автомобіля.

K_від1 та К_від2 – коефіцієнти опору боковому відведенню (збоченню) одного одинарного колеса передньої та задньої осей, Н/град; для колеса легкового автомобіля K_від = 500...1000 Н/град; для колеса вантажного автомобіля K_від = 800...1500 Н/град.

При жорстких колесах радіус повороту

R = (2.59)

Враховуючи, що при R_e = R повороткість автомобіля нейтральна, при R_e > R – недостатня, при R_e < R – надлишкова, порівнюють знайдені величини R_e і R та роблять висновки про тип повороткості автомобіля.

Якщо виявиться, що повороткість автомобіля надлишкова, то визначають критичну швидкість з умови бокового відведення (збочення) коліс:

V_від = , м/с. (2.60)

Критична швидкість з умови бокового відведення повинна на 20…30 % перевищувати максимальну швидкість автомобіля, що розглядається.

2.3.5. Визначення показників плавності ходу автомобіля

Основними оціночними показниками плавності ходу є частота вільних коливань підресорених і непідресорених мас, швидкість, прискорення та швидкість зміни прискорення коливань підресорених мас.

Підресорені маси здійснюють низькочастотні коливання з частотою

ν_н Гц , (2.61)

де f_cт – статичний прогин підвіски, м; f_cт = 0,15...0,25 м у легкових автомобілів, f_cт = 0,08...0,13 м у вантажних автомобілів та міських автобусів, f_cт = 0,12...0,18 м у міжміських автобусів. Менші значення f_cт беруть для задньої підвіски, більші – для передньої.

Плавність ходу легкових автомобілів вважається задовільною, якщо ν_н = 0,8...1,3 Гц; вантажних автомобілів та міських автобусів – 1,3...1,8 Гц; міжміських автобусів – 0,70...1,35 Гц.

Обчислюють значення ν_н для автомобіля, який розглядається, та порівнюють із вказаними величинами.

Непідресорені маси мостів здійснюють високочастотні коливання, зумовлені жорсткістю шин, з частотою

ν_в = , Гц , (2.62)

де – сумарна жорсткість шин моста, Н/м;

m_м – маса моста, кг.

При відсутності даних про жорсткість шин орієнтовно можна взяти ν_в = 6,7...8,5 Гц (менші значення – передня підвіска, більші – задня).

Крім вільних коливань, автомобіль здійснює також вимушені коливання з частотою

ν_вим = , Гц , (2.63)

де V_а – швидкість автомобіля, м/с;

S – довжина хвилі нерівності на дорозі, м; S = 0,5...5,0 м.

При швидкостях руху від 0 до 60 км/год можливий резонанс коливань як підресорених (ν_н = ν_вим – низькочастотний резонанс), так і непідресорених мас (ν_в = ν_вим – високочастотний резонанс).

Швидкість руху, при якій може настати резонанс, обчислюють за виразом

V_p = ν_н,в S . (2.64)

Приймаючи S = 0 та S = 4 м, знаходять координати точок, через які проводять прямі, що визначають швидкості руху V_p та , при яких виникає відповідно низькочастотний та високочастотний резонанс (рис. 2.9).

Рисунок 2.9 – Залежність резонансних швидкостей руху автомобіля від довжини нерівності

За допомогою побудованого графіка (рис. 2.9) можна визначити резонансні швидкості при довжині хвилі нерівності S = 0…4 м.

Швидкість та прискорення коливань підресорених мас визначають за формулами:

= ; = . (2.65)

Швидкість зміни прискорень при коливаннях

= . (2.66)

У наведених виразах висоту нерівності Z₀ беруть 0,05 м.