Оценка влияния конструктивных параметров прицепных звеньев на показатели маневренности автопоездов
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
?ти к прогрессирующему заносу, то есть устойчив согласно общей теории устойчивости;
устойчивость автопоездов существенно зависит от интенсивности и способа торможения, определяющих возможность проскальзывания или блокирования колес различных осей;
наиболее опасным является опережающее проскальзывание или блокирование задних колес тягача, приводящее к складыванию автопоезда;
занос прицепа при торможении может произойти в том случае, когда тормозные силы на его колесах достигают своих предельных значений по условиям сцепления с дорогой.
Раiет устойчивости автопоездов с использованием основных положений общей теории устойчивости проводится путем исследования уравнений движения. При допущении постоянства продольной скорости автомобиля на достаточно малом промежутке времени в начале торможения движение центра масс автомобиля можно описать двумя дифференциальными уравнениями вида:
majy + Y1 + Y2 = 0
где ma - масса автомобиля; jy - поперечное ускорение центра масс автомобиля; Y1, Y2 - поперечные касательные реакции на передних и задних колесах соответственно; Jz - момент инерции автомобиля относительно вертикальной оси, проходящей через его центр масс; - угловая скорость автомобиля относительно вертикальной оси; L1, L2 - расстояние от центра масс до передней и задней оси соответственно; Мp - поворачивающий момент, действующий в горизонтальной плоскости вследствие неравенства реакций на правых и левых колесах.
Устойчивость автомобиля при торможении необходимо рассматривать при различных сочетаниях проскальзывающих, блокированных и катящихся без скольжения колес различных осей. Направление касательных поперечных реакций в вышеприведенных уравнениях выбрано с учетом того, что при торможении вспомогательной тормозной системой только задние колеса являются тормозящими, следовательно, задняя ось автомобиля может быть подвержена заносу, в то время как передние колеса будут двигаться с боковым уводом. Кроме того, принимается допущение о том, что равнодействующие касательных реакций на колесах приложены в середине соответствующих осей автомобиля. Подставив в уравнения (5.1) и (5.2) значения поперечных касательных реакций с учетом того, что реакции на передних колесах пропорциональны коэффициенту сопротивления уводу, а на задних колесах касательной реакции и тангенсу угла поперечного скольжения, после дифференцирования уравнений и еакций с учетом того, что реакции на передних колесах пропорциональны коэффициенту сопротивления уводу, а на задних колесах касательной реакции и тангенсу угла поперечного скольжения, после дифференцирования уравнений и алгебраических преобразований получаем новое дифференциальное уравнение второго порядка относительно углового ускорения
где Кy - коэффициент сопротивления уводу передних колес; Х2 - продольная суммарная касательная реакция на колесах задней оси автомобиля; va - скорость автомобиля.
Условием устойчивости движения в соответствии с критерием Гурвица является положительность коэффициентов при и ее производных. Так как коэффициенты при и не имеют отрицательных составляющих, движение автомобиля устойчиво в случае положительности коэффициента при . Это условие выполняется при значениях скоростей автомобиля, меньших некоторой критической vkp :
Эта зависимость принимается для раiетов с допущением, что для трехосного автомобиля расстояние L2 равно расстоянию от центра тяжести до оси балансира задней тележки, а реакция X2 определяется коэффициентом продольного сцепления и нормальной реакцией на колесах задней тележки. Продольные реакции, действующие на колеса за жесткости сцепки и малом замедлении автопоезда при торможении вспомогательной тормозной системой и, соответственно, незначительном перераспределении вертикальных реакций, определятся из формулы:
где Gа - сила тяжести автомобиля; Gп - сила тяжести прицепа; Pта - суммарная тормозная сила автомобиля; Pтп - суммарная тормозная сила прицепа.
При торможении без блокировки колес прицепа:
где Pf - суммарная сила сопротивления движению автомобиля; fп - коэффициент сопротивления качению колес прицепа; Pт1, Pт2 - тормозные силы передних и задних колес прицепа. При блокировании передних колес прицепа усилие в сцепном устройстве определится из выражения:
где G1п, G2п - сила тяжести, приходящаяся на переднюю и заднюю ось прицепа соответственно; п - коэффициент сцепления с дорогой колес прицепа.
В случае блокирования только задних колес прицепа усилие в сцепке:
При блокировании всех колес прицепа соответственно:
Суммарная продольная касательная реакция на задних колесах тягача с учетом усилия в сцепке определится из формулы
где G1т - сила тяжести, приходящаяся на переднюю ось тягача; f - коэффициент сопротивления качению тягача; - угол продольного уклона дороги.
Знак + перед составляющей Ркр ставится при сжатии в сцепном устройстве, знак - при растяжении. В связи с тем, что реакция на задних колесах тягача ограничивается сцеплением с дорогой, максимальный коэффициент сцепления, который может быть реализован при торможении, определится из выражения:
Результаты раiетов максимальных коэффициентов сцепления при торможении автопоездов моторным тормозом показали, что наиболее опасным случаем торможения является торможение замедлителем порожнего тягача с груженым прицепом. Полностью разгруженный автопоезд ме?/p>