4.3.Траєкторія руху транспортного засобу в типових поворотах:

1. Поворот на (прямокутний поворот) та близькі до нього кути-односторонній поворот.

2. Розвертання на (поворот для руху в зворотному напряму), або близькі до нього розвертання на кути - односторонній поворот.

3. Зміна полоси руху при об’їзду, обгону, від’їзду від стінки приміщення, тротуару, вантажної платформи – двох та односторонні повороти.

При односторонній зміні напряму руху в загальному випадку основна траєкторія складається з трьох ділянок: вхідної перехідної, колової та вихідної перехідної.

При двохсторонній зміні напряму руху в загальному випадку траєкторія складається з шести ділянок: чотирьох перехідних та двох колових.

Однак при зміні смуги руху, об’їзду перешкоди та в інших випадках колові ділянки відсутні і траєкторія складається з чотирьох ділянок перехідних кривих.

Рис 3. Форми основних траєкторій криволінійного руху автопоїзда при повороту.

Колова ділянка руху представляє собою дугу кола радіусом

що формує кут .

Перехідні ділянки основної траєкторії (вхідна та вихідна) – це криві типу радіальної спіралі, які виражаються параметричними рівняннями

В дужках наведений кут похилу повздовжньої осі автомобіля-тягача до осі абсцис.

Координати основної траєкторії приблизно розраховують розкладанням підінтегральних функцій в ряди з використанням їх перших членів:

та .

Таким чином, приблизно перехідна крива представляє собою кубічну параболу.

Рис 4. Вплив режимного параметра на форму вхідних перехідних кривих основної траєкторії автомобіля КАМАЗ-5320 та на кут похилу його повздовжньої осі до осі абсцис.

Координати центра колового ділянки

. Де

відповідають положенню автомобіля в точці 1.

Центральний кут .

Якщо колової ділянки на основній траєкторії немає, то допустимий мінімальний радіус в залежності від режимного параметра та кута повороту автопоїзда

Довжина криволінійної траєкторії руху автопоїзда

де

Ширина криволінійної траєкторії

Рис 5. Залежність радіуса повороту від режимного параметра

при різній базі автомобіля.

Рис 6. Схема основної траєкторії руху автомобіля при повороту під кутом .

Рис 7. Схеми основних траєкторій руху автопоїзда.

4.4. Схема повороту автопоїзда.

При односторонньому криволінійному русі розрізняють наступні стадії руху:

1. Рух по вхідній траєкторії.

При цьому кут повороту керованих коліс автомобіля-тягача збільшується, а переносний миттєвий центр обертання пересувається з безкінечності до свого граничного положення, відносна кутова швидкість напівпричепа зменшується. Переносна та відносна кутові швидкості направлені в різні сторони.

2. Рух по коловій траєкторії.

В цьому випадку кут повороту керованих коліс остається постійним, переносний миттєвий центр обертання займає граничне положення, відносна кутова швидкість напівпричепа менше нуля.

3. Рух по вихідній траєкторії.

При цьому кут повороту керованих коліс зменшується, переносний миттєвий центр обертання пересувається в безкінечність, відносна кутова швидкість зменшується змінює свій напрям та становиться більше нуля. На виході з повороту переносна та відносна кутові швидкості починають співпадати.

4. Рух по прямій вихідній траєкторії.

В цьому випадку переносний миттєвий центр обертання знаходиться в безкінечності, відносна швидкість приближається до нуля, остаючись позитивною.

Рис 8. Схема дійсного розташування автомобіля з двома двохосними

причіпами при повороту.

Рис 9. Схема криволінійного руху двохосного автобусного причепу з всіма керованими колесами.

Характер руху причіпних елементів автопоїзда обумовлений зміною напряму дії сили тяги на крюку автомобіля або на шворню сідельного автомобіля - тягача.

В момент початку відхилення первинного напряму m-n повздовжнього ведучого елемента при русі по перехідній траєкторії сила тяги також відхиляється та створює з дишлом причепа та повздовжньою віссю напівпричепа кут складання . Цей кут по мірі збільшення кута поступово збільшується і разом з ним зростає бокова складова сили тяги , яка направлена перпендикулярно повздовжній осі напівпричепа або дишла причепа. Таким чином виникає поворотний момент , що відхиляє причіпну ланку. Так як ходова вісь цієї ланки знаходиться на відстані , величини бази від поворотного шворня, то слід ланки все більше відхиляється від сліду ведучих коліс автомобіля. Траєкторії розходяться. Виникає зсунення траєкторії, під яким розуміють відстань між дійсним положенням середини ходової осі та умовним її положенням на основній траєкторії.

Рис 10. Схема до визначення зсунення траєкторій.

І-основна траєкторія. ІІ- траєкторія причіпної ланки.

Рис 11. Схема руху автопоїзду на перехідній кривій.

Розглянемо рух автопоїзда, що складається з двоосного автомобіля-тягача та одноосної ланки. Автопоїзд здійснює плоский рух, якщо не звертати уваги на еластичність шин, підвіску та інших вузлів та деталей автомобіля-тягача, а також уявити дорогу з ідеально рівною поверхнею.

В любий момент часу при абсолютному, переносному та відносному рухах існує свій миттєвий центр обертання та своя кутова швидкість:

1. Абсолютний миттєвий центр - .

2. Переносний миттєвий центр - .

3. Відносний миттєвий центр - .

4. Абсолютна кутова швидкість- .

5. Переносна кутова швидкість- .

6. Відносна кутова швидкість- .

При прямолінійному русі - відносна кутова швидкість ( ) веденої ланки дорівнює нулю, миттєві центри в безкінечності.

При русі по вхідній траєкторії - кут повороту керованих коліс збільшується, переносний миттєвий центр переміщується з безкінечності до свого граничного положення, відносна кутова швидкість ( ) веденої ланки більше нуля.

При русі по коловій траєкторії – кут повороту керованих коліс незмінний, переносний миттєвий центр займає граничне значення, відносна кутова швидкість веденої ланки ( ) більше(рівна) нуля.

При русі по вихідній траєкторії – кут повороту керованих коліс зменшується, переносний миттєвий центр пересувається в безкінечність, відносна кутова швидкість веденої ланки ( ) менше нуля.

Рис 12. Схема криволінійного руху автомобіля з одноосним причепом.

Згідно теореми складання обертання плоскої фігури видно, що абсолютний миттєвий центр лежить на продовженні прямої, яка з’єднує переносний - та відносний миттєві центри.

Таким чином можна записати наступне співвідношення:

Точка зчеплення автомобіля та ланки (крюк і петля) - належить одночасно автомобілю та причіпній ланці і може мати тільки одну абсолютну колову швидкість як по величині так і по напряму.

Колова швидкість точки , що належить автомобілю, дорівнює

В зв’язку з тим, що не більше , то і швидкість

Автопоїзд має стільки абсолютних миттєвих центрів повороту, скільки входить до його складу шарнірно зв’язаних кінематичних ланок.