Вопрос 45. Общие положения. Оценочные показатели устойчивости

Тема 8. Устойчивость АТС.

Автоколебания.

Особенности кинематического взаимодействия передней подвески и рулевого управления и взаимодействие колес с неровностями дороги.

Поскольку управляемые колеса связаны с кузовом двойной связью (через детали подвески и детали рулевого привода), то перемещение колес относительно кузова могут вызывать их повороты относительно шкворней.

При зависимой подвеске повороты могут возникать в результате верикальных колебаний передней оси относительно кузова. Для того, чтобы вертикальные колебания оси не вызывали поворотов колес, необходимо, чтобы ось шарниров рессоры совпадала с центром шарового пальца сошки. Это условие выполняется только для какого-либо одного положения рулевой сошки, например, соответствующего прямолинейному движению. Т.о. колебания колес относительно шкворней, вызываемые вертикальными колебаниями моста, могут лишь уменьшаться, но не устраняться полностью. Частота таких колебаний равна частоте колебаний автомобиля, которая в свою очередь определяется характеристиками неровностей дороги.

Автоколебания управляемых колес проявляются в том, что в определенном диапазоне скоростей даже на абсолютно гладкой дороге могут возникнуть незатухающие колебания колес относительно шкворней при неподвижном рулевом колесе. Их частота в зависимости от конструктивных особенностей рулевого управления лежит в пределах от 10 до 30 Гц, а амплитуда может достигать нескольких градусов. Одна из основных причин возникновения таких колебаний наличие гироскопической и упругой связи между колебаниями управляемого моста в поперечной плоскости и поворотами колес относительно шкворней.

Основным способом устранения автоколебаний является применение независимых подвесок передних колес. При выборе соответствующей кинематической схемы такой подвески уменьшаются наклоны колес в поперечной плоскости и синхронность этих наклонов у правых и левых колес, что уменьшает гироскопические моменты и в связи с этим затрудняет возникновение автоколебаний.

При управлении АТС водитель создает управляющие силы, поворачивая управляемые колеса. Однако, кроме этих управляющих сил на АТС действуют различного рода случайные силы (взаимодействие колес с дорогой, наклон дороги, аэродинамические силы и т.д.). Эти случайные силы принято называть возмущениями. Движение под действием заданных сил называют невозмущенным.

Влияние возмущений на характер движения может быть различным. При одних параметрах невозмущенного движения после временного отклонения, вызванного возмущением, параметры движения возвращаются к исходным. Такое движение называют асимтотически устойчивым. Если же отклонение, вызванное возмущением, с течением времени увеличивается даже после прекращения действия возмущения, а параметры движения не возвращаются к исходным, то движение называют асимтотически неустойчивым.

При изучении свойств АТС, рассматривают условия устойчивости по боковому смещению, угловой скорости, опрокидыванию в поперечной и продольной плоскостях. Параметры невозмущенного движения, определяющие границу между устойчивостью и неустойчивостью, называют критическими. Различают критические параметры положения и критические параметры движения.

К основным оценочным показателям устойчивости относят показатели поперечной устойчивости.

Показатели положения:

- критический угол косогора по боковому скольжению;

- критический угол косогора по боковому опрокидыванию.

Показатели движения:

- критическая скорость по боковому скольжению;

- критическая скорость V по боковому опрокидыванию;

- коэффициент поперечной устойчивости: = В/2h ;

- критическая скорость АТС по курсовой устойчивости V ;

- критическая скорость автопоезда по вилянию прицепа V .

Скорости и V соответствуют установившемуся круговому движению по дороге с заданным радиусом поворота и углом поперечного наклона плоскости дороги к горизонту (углом косогора). Скорость V соответствует прямолинейному движению по горизонтальной дороге. Скорость V соответствует установившейся скорости прямолинейного движения, при которой виляние прицепа в каждую сторону превышает 3% его габаритной ширины. По приведенным выше показателям нормы отсутствуют.

Критические углы косогора определяют на стенде. Критические скорости определяются по результатам субъективной оценки при проведении испытаний «переставка», «поворот», «торможение на повороте».

Дата добавления: 2014-01-20