Боковой увод и поворачиваемость машины

Пневматическая шина при сравнительно небольшом давлении внутри является эластичным элементом и не может воспринять поперечные силы, не меняя направления движения. Под действием поперечной силы Р_б происходит боковая деформация шины, ее прогиб, при этом средняя плоскость колеса смещается на расстояние b_ш.

Рассмотрим поворот колес машины с учетом бокового увода шин (рис. 3.4).

Рис. 3.4. Схема бокового увода и поворачиваемости машины

Направление движения передней оси зависит от угла поворота управляемых колес, где угол поворота a – средняя величина углов поворота колес. Под действием боковой силы в общем случае углы увода шин передних и задних колес имеют различную величину ₁ и ₂. Углы увода шин каждой оси можно считать одинаковыми. При повороте машины с жесткими колесами боковой увод отсутствует, и машина совершает поворот с радиусом R вокруг мгновенного центра поворота О.

Радиус поворота R = L/tga, где L – база автомобиля, м. При малых значениях угла поворота tga a и R = L/a. Однако в результате увода шин движение передней и задней осей отклоняется от траекторий, по которым они двигались бы в случае отсутствия увода. Передняя ось машины будет двигаться вдоль вектора V_1, направленногопод углом a – ₁ к продольной оси машины, а задняя ось – вдоль вектора v₂, направленного к оси под углом ₂. Мгновенный центр вращения машины переместится при этом в точку О ₁ лежащую на пересечении перпендикуляров к векторам скоростей V₁ и V₂, а радиус поворота становится равным R', определяемым по формуле

. (3.28)

Учитывая, что углы увода ₁ и ₂ незначительны (5 … 7°) и средний угол поворота а на больших скоростях также невелик, приближенно можно считать

. (3.29)

Если углы увода передних и задних колес равны ( ₁ = ₂), то боковой увод шин не оказывает значительного влияния на радиус поворота, и величина его не меняется, т. е. R = R', но смещается мгновенный центр поворота. Если ₁ > ₂, то и R' >R при одновременном смещении центра вращения. Поворот будет осуществляться по более пологой кривой, чем при жестких колесах.

Свойство автомобиля с эластичными шинами отклоняться вследствие увода колес от направления движения, определяемого положением управляемых колес, называется поворачиваемостью. При равенстве R' = R и углов увода ₁ = ₂ машина обладает нейтральной (нормальной) поворачиваемостью. При R'<R и ₁ < ₂ машина имеет излишнюю поворачиваемость, а при R'>R и ₁ > ₂ поворачиваемость автомобиля недостаточна.

Дата добавления: 2015-07-19