Оценка влияния конструктивных параметров прицепных звеньев на показатели маневренности автопоездов
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
трехосного тягового автомобиля и трехосного прицепа, выполненных по приведенной на рисунке схеме, является качение колес задних тележек автомобиля и прицепа с уводом.
На схеме приняты следующие обозначения: точки 1, 2, 3, 4, 5, 6 - середины осей автопоезда; Q - средний угол поворота управляемых колес; , , , , , - углы увода соответствующих осей автопоезда; и - углы увода соответственно осей задних тележек тягового автомобиля и прицепа;
и - углы складывания автопоезда; - расстояние от передней оси автомобиля до оси задней тележки автомобиля; L2, L4, L5 - базы соответственно тягового автомобиля и звеньев прицепа; - расстояние от передней до задней оси автомобиля; - база задней тележки тягового автомобиля;
, , - смещение центра поворота относительно заднего моста соответственно тягового автомобиля, передней и задней осей прицепа.
К середине первого моста автомобиля приложены силы: - сила сопротивления качению колес; - центробежная сила инерции переднего моста; - боковая реакция на передний мост в результате увода колес.
К задней тележке автомобиля приложены силы: , ,- боковые реакции соответственно на второй и третий мосты автомобиля в результате увода колес; - центробежная сила инерции задней тележки; - продольная сила, действующих в точке сцепки со стороны дышла прицепа.
На переднюю, ось прицепа действуют следующие силы: - боковая реакция на мост в результате увода колес; - центробежная сила инерции, приложенная в центре масс оси; - сила сопротивления качению колес; - продольная сила, действующая на переднюю ось прицепа со стороны автомобиля; и - продольная сила, действующая на переднюю ось прицепа со стороны кузова прицепа.
На кузов прицепа действуют следующие силы: , - боковые реакции на соответствующие мосты в результате увода колес; - центробежная сила инерции, приложенная в центре масс тележки; - сила сопротивления качению колес; и - поперечная и продольная силы, действующие на кузов прицепа в шарнире поворотного круга со стороны передней оси прицепа.
Математическое описание кругового движения прицепного автопоезда, состоящего из тягового автомобиля и трехосного прицепа, проведем по методике аналогичной для раiета уже рассмотренного варианта автопоезда с трехосным тяговым автомобилем и двухосным прицепом.
Уравнение равновесия моментов сил, действующих на кузов трехосного прицепа относительно оси поворота передних колес, имеет вид
где, - боковые реакции на соответствующие мосты в результате увода колес; - центробежная сила инерции, приложенная в центре масс тележки;
и - расстояние от передней оси автомобиля до оси задней тележки автомобиля; - база задней тележки тягового автомобиля; - угол увода оси задней тележки прицепа.
Боковые реакции ина мосты в результате увода колес:
,
где - смещение центра поворота относительно задней оси кузова прицепа; - радиус поворота кузова прицепа; - коэффициент увода колес тележки прицепа.
Центробежная сила инерции кузова прицепа, приведенная к оси задней тележки прицепа:
,
где - скорость кузова прицепа; - масса кузова прицепа, приведенная к оси задней тележки прицепа.
Подставим выражения для сил в уравнение равновесия и получим:
Преобразуем и разрешим относительно :
Рис. 4. Раiетная схема равномерного кругового движения прицепного автопоезда с трехосным прицепом
Уравнения равновесия продольных сил, действующих на кузов трехосного прицепа, имеет вид
где - сила сопротивления качению колес; - продольная сила, действующие на кузов прицепа в шарнире поворотного круга со стороны передней оси прицепа.
Сила сопротивления качению колес
Подставим выражения для силы сопротивления качению колес и центробежной силы инерции в (3.76) и после преобразований получим:
Без учета сил инерции
Уравнения равновесия поперечных сил, действующих на кузов трехосного прицепа:
где - продольная сила, действующая на кузов прицепа в шарнире поворотного круга со стороны передней оси прицепа.
После подстановки выражений для сил и реакций в (3.78) получим:
Подставим в (3.78) и получим:
Уравнение равновесия поперечных сил, действующих на переднюю ось трехосного прицепа, имеет вид
где - боковая реакция на переднюю ось прицепа в результате увода колес; - центробежная сила инерции, приложенная в центре масс оси; - продольная сила, действующая на переднюю ось прицепа со стороны автомобиля; и - соответственно продольная и поперечная силы, действующие на переднюю ось прицепа со стороны кузова прицепа.
Боковую реакцию на переднюю ось прицепа в результате увода колес и центробежную силу инерции определи по формулам
где - смещение центра поворота относительно передней оси прицепа; - радиус поворота передней оси прицепа; - масса передней оси прицепа, приведенная к середине оси.
После подстановки выражений для и в (3.81) с учетом равенства получим:
Разрешим уравнения относительно и получим:
Уравнения равновесия продольных сил, действующих на переднюю ось трехосного прицепа, имеет вид
где - сила сопротивления качению колес передней оси прицепа.
После подстановки получим: