3607

2

УДК 629.33.016.5

Карпов, А. С. Динамика автомобиля [Текст] : методические указания к выполнению курсовой работы для студентов по направлению подготовки 190700 – Технология транспортных процессов; специальности 190702 – Организация и безопасность движения / А. С. Карпов, Н. И. Бойко, А. Ю. Артемов ; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВПО «ВГЛТА». – Воронеж, 2013. – 32 с.

Печатается по решению учебно-методического совета ФГБОУ ВПО «ВГЛТА» (протокол № 8 от 22 июня 2012 г.)

Рецензент д-р техн. наук, проф. кафедры электротехники и автоматики Воронежского ГАУ Д.Н. Афоничев

3

Оглавление

Введение………………………………………………………….……. 5

Управляемость одиночного автомобиля…………………………….. 6

Схема увода автомобиля без бокового увода рис. 1………………... 6

Схема поворота автомобиля с нейтральной поворачиваемостью рис. 2………………………………………….… 10

Схема поворота автомобиля с недостаточной поворачиваемостью рис. 3……………………………………………. 11

Схема поворота автомобиля с избыточной поворачиваемостью рис. 4………………………………………….… 12

Схема сил, действующих на автомобиль при повороте рис. 5…….. 17

Принятые обозначения……………………………………………….. 20

Варианты заданий…………………………………………………….. 28

Контрольные вопросы………………………………………………... 30

Библиографический список………………………………………….. 31

4

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Целью курсовой работы является закрепление студентами знаний, по-

лученных в лекционном курсе «Динамика автомобиля» и вытекающими из него пониманиями, связанными с движением транспортных средств в раз-

личных условиях эксплуатации, в различных дорожных условиях.

В ходе выполнения курсовой работы должны быть определены крити-

ческие скорости автомобиля:

-по боковому опрокидыванию;

-на повороте;

-по боковому скольжению/ заносу/;

-по боковому опрокидыванию;

-по управляемости;

-по боковому уводу колес.

Пояснительная записка выполняется на листах формата А4. Результаты вычислений должны быть представлены в виде таблиц и графиков.

По полученным результатам расчетов должны быть построены четыре схемы /общая схема поворота без бокового увода, схема поворота автомоби-

ля с нейтральной поворачиваемостью, схема поворота автомобиля с недоста-

точной поворачиваемостью, схема поворота автомобиля с избыточной пово-

рачиваемостью/ на листах формата А4.

Кроме того, курсовая работа позволит студентам более детально озна-

комиться с конструкциями рулевых управлений современных транспортных средств.

5

ВВЕДЕНИЕ

Рост автомобилизации в Российской Федерации, как и во всем мире,

требует более совершенных конструкций автомобилей. В связи с этим воз-

растают требования к тормозным механизмам современных автомобилей,

конструкциям рулевых управлений.

Эти и ряд других элементов конструкции современных транспортных средств прямым образом влияют на безопасность движения, повышают ма-

невренность в опасных дорожных ситуациях, обеспечивают своевременную остановку, сохраняя тем самым жизнь и здоровье участникам дорожного движения.

Подготовка специалистов по организации дорожного движения требует от них знаний конструкции основных узлов и агрегатов автомобилей,

влияющих непосредственно на безопасность движения, которые впоследст-

вии будут применены на практике при планировке городских магистралей,

использовании современных технических средств, регулировании дорожного движения.

Курсовая работа позволит студентам познакомиться с конструкциями современных транспортных средств и основами их расчетов.

6

УПРАВЛЯЕМОСТЬ АВТОМОБИЛЯ Управляемость одиночного автомобиля

Изменение положения оси автомобиля на плоскости дороги с помощью из-

менения положения управляемых колес называется поворотом автомобиля (рис. 1).

Рис. 1. Схема поворота автомобиля без бокового увода

Свойство автомобиля сохранять заданное направление движения или изменять его в соответствие с воздействием на органы управления называет-

ся управляемостью.

Свойство автомобиля изменять направление движения по заданной траектории, при воздействии на органы управления, называется поворачи-

ваемостью.

7

Траекторное отклонение – это отклонение продольной оси автомобиля от направления траектории движения.

Курсовое отклонение – это отклонение продольной оси автомобиля от направления траектории движения.

Способность автомобиля совершать повороты характеризуется пово-

ротливостью.

Хорошая поворотливость возможна при выполнении следующих условий:

1.Управляемые колеса катятся без бокового скольжения.

2.Рулевой привод обеспечивает правильное соотношение углов пово-

рота управляемых колес.

3.Компоновка автомобиля, подвеска и шины обеспечивают оптималь-

ное соотношение между углами увода передних и задних колес.

4.Конструкция рулевого управления позволяет судить о силах, дейст-

вующих со стороны дороги на управляемые колеса.

Условие возможности поворота автомобиля

f cos .

Величины теоретически необходимых углов поворота управляемых

колес при отсутствии их увода:

– наружного

Угол увода, обусловленный действием на колесо боковой силы, рад.:

Py .

K y

Соотношение между углами поворота управляемых колес автомобиля:

ctg H ctg B LL0 ;

8

ctg 0,5 (ctg H ctg B )

или

0,5 ( H B ) .

Угол поворота рулевого колеса автомобиля, град.:

ук iрм iрп .

Средний радиус поворота автомобиля на горизонтальной дороге, м:

– при отсутствии увода осей (с жесткими шинами)

;

–при уводе передней и задней осей (с эластичными шинами)

Минимальный радиус поворота автомобиля из условий бокового скольжения при равномерном движении с постоянным углом поворота, м:

Минимальный радиус поворота автомобиля из условий опрокидывания при равномерном движении с постоянным углом поворота, м.:

Внешний габаритный радиус поворота автомобиля, м.:

Rгаб max Rmin 1 .

Внутренний габаритный радиус поворота автомобиля, м.:

9

Rгаб min Rmin 2 .

Поворотная ширина по следу колес, м.:

Bп Rmin Rгаб min .

Габаритная полоса движения, м.:

BГ Rгаб max Rгаб min .

Угол увода колеса, обусловленный действием на него боковой силы, рад.:

Py .

K y

Коэффициент сопротивления уводу колеса с учетом условий его рабо-

ты, рад./Н:

k y k y0 qz qт q .

Зависимость коэффициента сопротивления уводу колеса от размеров и давления воздуха в шине, рад./Н:

k y0 0,76 bш (d 2 bш ) (0,1 2 Pш ) 106 .

Коэффициент коррекции, учитывающий отклонение нормальной на-

грузки от оптимальной:

Коэффициент коррекции, учитывающий влияние продольной силы,

действующей на колесо:

Коэффициент учитывающий нелинейную зависимость боковой силы от угла увода колеса:

2 Rz

где nk – число колес на одной оси.

Поворачиваемость автомобиля:

– нейтральная (рис. 2)

Рис. 2. Схема поворота автомобиля с нейтральной поворачиваемостью