Геометрические параметры проходимости и маневренности колесных машин
Конструктивные особенности колесных машин, существенно влияющие на их проходимость в условиях плохих дорог или бездорожья, называются геометрическими параметрами проходимости.
К ним относятся (рис. 3.5): радиусы продольной
Rnp
и поперечнойRпоп
проходимости, передний
пи задний
Пуглы проходимости, вертикальный дорожный
просвет и показатели маневренности –
ширина полосы движения на повороте и
наименьший радиусRmin.
Радиусы продольной и поперечной проходимости RприRnon показывают очертание препятствия, которое, не задевая, может преодолеть колесная машина. Величины радиусов соответствуют окружностям, проведенным касательно к колесам и низшим точкам в средней части автомобиля. Чем меньшеRприRпоп, тем лучше проходимость машины.
Передний и задний углы проходимости
пи
п
характеризуют проходимость машины
в момент въезда на препятствие или
съезда с него. Углы проходимости
образуются опорной поверхностью и
плоскостями, касательными к колесам.
Рис. 3.5. Радиусы продольной и поперечной проходимости машины
Чем больше
пи
п,
тем лучше проходимость машины. Вертикальный
дорожный просветh
представляет собой расстояние между
низшими точками машины и плоскостью
дороги.
Преимущества полноприводных схем трансмиссий транспортно-технологических машин при преодолении препятствий
Конструктивные особенности колесных машин в большой степени влияют на их проходимость.
Увеличение дорожного просвета, углов свеса, увеличение количества ведущих мостов, применение блокировки дифференциала, широкопрофильных и арочных шин и пневмокатков в значительной мере увеличивают проходимость. Движение по пересеченной местности колесных машин типов 4 × 4и6 × 6без отрыва колес от грунта ограничивается максимально допустимыми перекосами осей, которые зависят от типа применяемых подвесок. При независимой и балансирной подвесках эти перекосы больше, что способствует повышению проходимости, так как колеса лучше приспосабливаются к неровностям дороги.
Движение машины с колесной формулой 4 × 2ставит в неодинаковые положения ведомые и ведущие колеса. Ведомые колеса значительно хуже преодолевают вертикальные препятствия, чем ведущие, что объясняется тем, что ведущие колеса стремятся преодолеть препятствия, как бы вкатываясь на него, а ведомые колеса упираются в препятствие. На рис. 3.6 показаны схемы сил, действующих на ведомое и ведущее передние колеса машины при преодолении вертикального препятствия высотойh. На ведомое колесо действуют:Т – толкающая сила;R – реакция препятствия, которая раскладывается на силыZ иX – вертикальную и горизонтальную составляющие реакции.
Условие равновесия колеса выражается зависимостями Z=GK; Х = Т.
Рис. 3.6. Силы, действующие на ведомое (а) и ведущее(б) колеса
Из треугольника AОС определимtgα=OC/AC=(rK – h)/AC, отсюда
, (3.30)
следовательно,
.
(3.31)
Таким образом,
.
(3.32)
Из формулы видно, что при h = rксилаТ становится бесконечно большой, и при наезде на препятствие ведомое колесо не сможет его преодолеть.
На переднее ведущее колесо кроме сил GK иТ действует моментМk, вследствие чего появляется касательная сила тягиРk. Разложим силуРk на составляющие:Рk1 – горизонтальную иPk2 – вертикальную. Под действием силGK иTвозникают такие же реакции, как и при движении ведомого колеса реакцииZиX. Спроецировав все силы на вертикальную и горизонтальную оси, получим
.
(3.33)
Возникновение дополнительной силы Рk2позволяет ведущему колесу преодолевать препятствие с высотойh = rK, а силаPK1уменьшает составляющую силы сопротивления движениюX.
Образование колеи при движении по мягким грунтам сопровождается значительным сопротивлением ведомых и ведущих колес. Несовпадение колеи передних и задних колес также увеличивает сопротивление движению машин, особенно, если задние ведущие колеса оборудованы двумя скатами. Экспериментально установлено, что разница в ширине передней и задней колеи односкатных колес не должна превышать 25 … 32% ширины шины.