- •190600 «Эксплуатация наземного транспорта и транспортного оборудования»
- •Тема 1. Эксплуатационные свойства автомобилей.
- •Вопрос 1. Атс и его эксплуатационные свойства.
- •Вопрос 2. Условия эксплуатации атс.
- •Тема 2. Тягово-скоростные свойства атс (тсс атс).
- •Вопрос 3. Оценочные показатели тсс.
- •Вопрос 4. Силы, действующие на атс.
- •Вопрос 5. Характеристики двигателя.
- •Вопрос 6. Мощность, подводимая к ведущим колесам.
- •Вопрос 7. Потери в трансмиссии.
- •Тема 3. Кинематика и динамика автомобильного колеса.
- •Вопрос 8. Радиусы колеса.
- •Вопрос 10. Динамика автомобильного колеса.
- •Вопрос 11. Режимы качения колеса.
- •Вопрос 12. Движение колеса по деформируемой дороге.
- •Вопрос 13. Причины потерь мощности, связанные с качением.
- •Вопрос 14. Влияние эксплуатационных и конструктивных факторов на величину к-та сопротивления качению.
- •Тип дорожного покрытия.
- •Вопрос 15. Предельные случаи качения колеса. К-т сцепления.
- •Вопрос 16. Влияние эксплуатационных и конструктивных факторов на величину к-та сцепления.
- •Тема 4. Силы сопротивления движению.
- •Вопрос 17. Силы сопротивления дороги.
- •Вопрос 18 Аэродинамика атс.
- •Вопрос 19. Сила сцепления. Возможность движения.
- •Вопрос 20. Уравнение движения атс.
- •Вопрос 21. Методы решения уравнений силового и мощностного балансов.
- •Вопрос 22. Графики силового и мощностного балансов.
- •Вопрос 23. Динамический фактор и динамическая характеристика.
- •Вопрос 24. Динамический паспорт.
- •Вопрос 26. Приемистость атс. Путь и время разгона.
- •Вопрос 27. Нормальные реакции, действующие на колеса каждой оси.
- •Тема 5. Тормозные свойства.
- •Вопрос 28. Тормозные системы и оценочные параметры.
- •Вопрос 29. Виды испытаний тс и тормозной путь.
- •Вопрос 30. Теоретическое определение замедления и тормозного пути.
- •Вопрос 31. Служебное торможение.
- •Вопрос 32. Оптимальное распределение тормозных сил.
- •Тема 6. Топливная экономичность атс.
- •Вопрос 33. Оценочные показатели.
- •Вопрос 33. Уравнение расхода топлива.
- •Вопрос 34. Влияние конструктивных и эксплуатационных факторов на топливную экономичность.
- •Тема 7. Управляемость атс.
- •Вопрос 36. Общие положения. Оценочные показатели управляемости.
- •6) Предельная скорость входа в заданную «переставку».
- •Вопрос 37. Увод автомобильного колеса.
- •Вопрос 38. Кинематика поворота автомобиля.
- •Вопрос 39. Силы, действующие на автомобиль при повороте.
- •Вопрос 40. Круговое движение и переходные процессы.
- •Вопрос 41. Условие управляемости атс.
- •Вопрос 41. Стабилизация управляемых колес.
- •Вопрос 42. Колебания управляемых колес.
- •2) Особенности кинематического взаимодействия передней подвески и рулевого управления и взаимодействие колес с неровностями дороги.
- •3) Автоколебания.
- •Тема 8. Устойчивость атс.
- •Вопрос 43. Общие положения. Оценочные показатели устойчивости.
- •Вопрос 44. Критические показатели по скольжению.
- •Вопрос 45. Критические параметры движения по опрокидыванию.
- •Вопрос 46. К-т поперечной устойчивости.
- •Вопрос 47. Курсовая устойчивость и действие внешних сил.
- •Тема 9. Маневренность.
- •Вопрос 48. Оценочные показатели.
- •Тема 10. Плавность хода.
- •Вопрос 49. Автомобиль – как колебательная система.
- •Тема 11. Проходимость.
- •Вопрос 50. Оценка профильной проходимости.
- •Вопрос 51. Оценка опорно-тяговой проходимости.
- •Вопрос 52. Влияние конструктивных и эксплуатационных факторов на проходимость.
Вопрос 10. Динамика автомобильного колеса.
При качении колеса по недеформируемой дороге на него действуют следующие силы: Р - нормальная сила; Р - продольная сила колеса; М - крутящий момент. Сила Р называется силой тяги, если она направлена против движения и толкающей силой, если она направлена по движению. М подводится к колесу либо полуосью, либо от тормозного барабана. Со стороны опорной поверхности на колесо действуют: R - нормальная реакция, перпендикулярная опорной поверхности и направленная вверх, точка её приложения смещена вперед на величину а ; R - продольная реакция, считается положительной, если направлена по движению, отрицательной, если направлена против движения. Рассмотрим условия равновесия: Т.к. j =j , то:
mj = R - P , откуда: Р = R - mj , (1.10)
Пренебрегая неровностями дороги, считая её абсолютно гладкой: Р =R . Если I - момент инерции колеса относительно т. О:
I d /dt=M - R r - R a , откуда:
R = M/r - R a /r - I /r d dt, (1.11)
Колесо, механизм, преобразующий вращательное движение в поступательное. Как в любом механизме здесь есть потери. Их можно найти по разности мощностей (N - N ), где: N - мощность, подводимая к колесу; а N - мощность, передаваемая от колеса к автомобилю.
N = M , а N = P V , подставляя в выражение разности уравнения (1.10) и (1.11), группируя члены получим:
N - N = M (r -r )/r + a R r /r + (I /r +m r )j , (1.12)
Первая часть выражения (1.12) отражает собой потери на качение:
N = (M*(r - r )/r + a R r /r ) , (1.13)
А вторая потери, связанные с изменением кинетической энергии колеса:
N = (I /r + m r )j , (1.14)
Потери, связанные с изменением кинетической энергии колеса, существуют только при наличии j .
N - это безвозвратные потери мощности, возникающие при качении, эту мощность принято называть мощностью сопротивления качению.
Поделив выражение (3) на , получим выражение для момента сопротивления качению:
М = М(r - r )/r + а R r /r , (1.15)
Поделив выражение (5) на r получим выражение для силы сопротивления качению:
Р = М/r (r -r )/r + a R /r , (1.16)
Если теперь выражение (6) поделить на R , то получиться некоторое выражение, определяющее условную количественную величину называемую коэффициентом сопротивления качению f:
f = а /r + M/ R (r - r )/r r , (1.17)
f выражает собой энергетические потери колеса. Причем первая часть выражения (7) отражает собой силовые потери, связанные с наличием смещения нормальной реакции, которое вызывает появление момента направленного против движения: f = а /r , а вторая часть выражения (6) отражает собой кинематические потери, связанные с уменьшением радиуса качения при передаче тягового момента, что приводит к уменьшению линейной скорости колеса V при неизменной угловой скорости .
Анализируя выражения (1.12), (1.13) и (1.14) получим:
N - N = N +N или N = N + N +N , (1.18)
Выражение (1.18) отражает собой энергетический баланс колеса. Поделив обе части выражения на скорость V , получим силовой баланс колеса:
Р = Р + Р + Р , (1.19)
Полезную силу иначе называют силой тяги. Сравнивая выражения (1.11) и (1.19) получаем, что Р = М/r , подставляя сюда значение М при V = 0 имеем:
Р = Р = М u /r , (1.20)
При расчетах вместо r используют r .