Уравнение движения машины

Уравнение движения автомобиля связывает силу тяги Р_к с силами сопротивления его движению и позволяет определить характер движения машины в каждый момент времени. Сила тяжести G_a приложена на высоте центра тяжести h_ц машины и направлена вертикально вниз. Суммарная сила сопротивления разгону условно приложена на высоте центра тяжести и направлена противоположно ускорению j _а. Силы сопротивления качению передних и задних колес (Р_f1 и Р_f2) прикладываются к середине пятна контакта колес с дорогой, направлены вдоль поверхности дороги против направления движения автомобиля и в сумме дают силу Р_f . Сила сопротивления воздушной среды P_w направлена также против направления движения автомобиля.

Спроецировав все силы на ось, параллельную поверхности дороги, получим уравнение движения автомобиля на подъеме:

, откуда . (3.13)

Тяговая сила Р_к на ведущих колесах автомобиля ограничивается силой сцепления шин с поверхностью дороги; качение ведущих колес без буксования возможно при условии

, (3.14)

где Р – сила сцепления колес с опорной поверхностью;

G_сц – сцепной вес машины, приходящийся на ведущие колеса (для неполноприводных автомобилей и колесных тракторов G_сц определяется с учетом распределения нормальных реакций от веса машины по осям);

_a – коэффициент сцепления ведущих колес с опорной поверхностью.

Сила сцепления Р противодействует скольжению колес относительно дороги и зависит от силы трения, возникающей в месте контакта колеса с дорогой, от типа и состояния дороги, рисунка и степени износа протектора, давления воздуха в шине и т. д. У автомобилей коэффициент сцепления _a колес автомобиля численно равен отношению горизонтальной реакции дороги Х_k, вызывающей равномерное скольжение колеса, к нормальной реакции Z_K, т. е. _a = X_K \ Z_K.

Реакция Z_K возникает под действием силы G_K, а Х_к – под действием силы Т. Коэффициент сцепления колесных и гусеничных движителей с дорогой _г обычно определяют экспериментально, учитывая действие грунтозацепов:

, (3.15)

где Р_k –касательная сила тяги;

G_сц – сцепной вес транспортного средства.

Для гусеничных тракторов, полноприводных автомобилей и колесных тракторов сцепной вес G_сц равен эксплуатационному весу машины G_Tp.

В общем случае движения машины на подъем (уклон) сцепной вес равен G_сц =G_а cos , где, – угол уклона пути движения.

Дата добавления: 2015-07-19