3.4. Керованість

Критична швидкість автомобіля з умови керованості

V_кер =

де - кут повороту керованих коліс автомобіля, град.

Обчислюють критичні швидкості з умов керованості при = 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40^o та будують залежність критичноі швидкості від кута повороту керованих коліс /рис. 9/.

Рис. 9. Залежність критичноі швидкості автомобіля з умови керованості від кута повороту керованих коліс

Враховуючи, що при русі автомобіля на повороті із швидкістю понад V_кер керовані колеса будуть ковзати в поперечному напрямі й поворот іх на більший кут не змінить напрямку руху автомобіля, роблять висновок про межі керованості автомобіля.

Радіус повороту автмобіля при еластичних колесах

R_e =

де = 20^o - сердній кут повороту керованих коліс; , - кути бокового відведення (збочення) коліс передньоі та задньоі осей, град:

= = .

P, P - бокові сили, що діють на колеса передньоі та задньоі осей, Н.

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

P= 0,4 P , P = 0,4 P,

де P = G₁ та P = G₂- сили зчеплення коліс відповідно передньоі та задньоі осей з полотном дороги; K_від1 та К_від2- коефіцієнти опору боковому відведенню /збоченню/ одного одинарного колеса передньоі та задньоі осей, Н/град; для колеса легкового автмобіля K_від = 5000 ... 1000 Н/град; для колеса вантажного автомобіля K_від = 800 ... 1500 Н/град.

При жорстких колесах радіус поворту

R =

Враховуючи, що при R_e = R повортність автомобіля нейтральна, при R_e > R - недостатня, при R_e < R - надлишкова, порівнюють знайдені величини R_e і R та роблять висновки про тип поворотності автмобіля, який проектують.

Якщо виявиться, що повортність автомобіля надлишкова, то визначають критичну швидкість з умови бокового відведення /збочення/ коліс:

V_відв =

Враховуючи, що V_відв половинна на 20 - 30% перевищувати максимальну швидкість автомобіля, що проектується.

Програма розрахунку за допомогою мікрокалькулятора "Електроніка" МК-52

критичні швидкості автомобіля з умови керованості наведена в дод. 6.

3.5. Плавність ходу

Основними оціночними показниками плавності ходу іє частота вільних коливань підресорених і непідресорених мас, прискорення й швидкість зміни прискорення підресорених мас при коливаннях автомобіля.

Підресорені маси здійснюють низькочастотні коливання з частотою, Гц:

ν_н

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 і беруть для задньоі підвіски, більші - для передньоі.

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.

Обчисдюють значення ν_н для автомобіля, який проектується, та порівнюють із вказаними величинами.

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

ν_в =,

де - сумарна жорсткість шин моста, Н/м; m_м- маса моста, кг.

При відсутності даних про жорсткість шин ореєнтовно можна взяти ν_в = 6,7 ... 8,5 Гц /менші значення - передня підвіска, більші - задня/.

Крім вільних коливань, автомобіль здійснюі також вимушені коливання з частотою, Гц:

ν_вим = ,

де V - 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 підресорених мас / ν_н = ν_вим - високочастотний резонанс/.

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

V_p = ν_н.в S .

Беручі S = 0 та S = 4м, знаходять координати точок, через які проводять прямі, що визначають швидкості руху V_p та V_p^', при яких виникає відповідно низькочастотний та високочастотний резонанс.

За допомогою графіка /рис. 10/ знаходять резонансні швидкості при довжині хвилі нерівності S = 0,3 м та S = 3,0 м. Потім визначають швидкість та прискорення коливань підресореноі маси:

= ; = ν.

Рис. 10. Залежність резонансних швидкостей руху автомобіля від довжини нерівності

Швидкість зміни прискорень при коливаннях

= .

У наведених виразах висоту нерівності беруть 0,005 м.