Влияние развала и схождения колёс на управляемость транспортной машины

     Плоскость качения управляемых колёс ТМ устанавливается под углом λ к вертикали, называемым углом развала колёс (рисунок 9.3, а).

 

В

A

λ

λ

l

Vтм

а)

б)

αш

γсх

Рисунок 9.3 – Развал (а) и схождение (б) управляемых колёс

 

     Управляемые колёса устанавливаются с развалом по следующим причинам:

      1) при качении управляемых колёс на них действует сила сопротивления качению, которая создаёт на плече l момент сопротивления повороту колеса. При наличии развала это плечо уменьшается и тем самым облегчается управление;

     2) колесо прижимается к внутреннему подшипнику ступицы, что предот-вращает виляние колеса в случае появления зазоров в подшипнике ступицы;

     3) при износе поворотных цапф не появляется обратный развал.

 

     Поскольку колесо, плоскость качения которого отклонена от вертикали, катится с боковым уводом, для его компенсации управляемым колёсам придаётся схождение в горизонтальной плоскости, определяемое разностью расстояний В и А (рисунок 9.3, б). В результате при прямолинейном движении они катятся без бокового скольжения.

     Угол наклона шкворня впоперечном направлении α _ш = 6…12º, а в про-дольном γ_ш = 0…5º, угол развала λ = 1,5…2,0º и угол схождения γ_сх = 0,2…0,5º.

                                                                                                                    

 

    9.5 Колебания управляемых колёс транспортной машины

     В процессе движения ТМ её управляемые колёса могут колебаться вместе с передней осью в вертикальной плоскости и вместе с рулевой трапецией вокруг шкворней в горизонтальной плоскости. Угловые колебания передней оси (балки переднего моста) происходят вследствие упругости подвески и шин, а колебания колёс относительно шкворней ─ вследствие упругости рулевого привода.

     Угловые колебания колёс недопустимы, так как они вызывают динами-ческие нагрузки на детали ходовой части и рулевого управления и при большой интенсивности приводят к потери управляемости ТМ.

 

                 9.5.1 Автоколебания управляемых колёс ТМ 

    С точки зрения потери управляемости наиболее опасны автоколебания. Автоколебаниями называются устойчивые, самовозбуждающиеся колебания управляемых колёс, склонные к прогрессивному увеличению. Механизм возник-новения таких колебаний весьма сложен. Рассмотрим лишь общие понятия о нём.

    Во время колебаний передней оси, управляемые колёса, наклоняясь, изме-няют своё положение относительно вертикальной плоскости.

Va

а)

б)

М ''Г

М 'Г

М 'Г

 

α

 

 

Рисунок 9.4 – Схема возникновения автоколебаний управляемых колёс ТМ

 

    При наезде одного из колёс на дорожные неровности при зависимой их подвеске (рисунок 9.4, а) происходит перекос балки переднего моста. Управля-емые колёса наклоняются и изменяется положение оси их вращения. Это при-водит к возникновению гироскопического момента первого рода М^’_Г, который действует в горизонтальной плоскости и поворачивает управляемые колёса вокруг шкворней (рисунок 9.4, б). Поворот колёс вокруг шкворней вызывает возникновение гироскопического момента второго рода М^”_Г, действующего в вертикальной плоскости и стремящегося увеличить перекос балки переднего моста и наклон колёс. Таким образом, перекос балки переднего моста вызывает угловые колебания колёс, которые, в свою очередь, усиливают перекос балки моста. Обе колебательные системы связаны между собой, поэтому колебания балки переднего моста и колёс оказываются согласованными и влияют друг на друга. Возникающие в этом случае колебания управляемых колёс вокруг шквор- ней непрерывно повторяются (самовозбуждаются), являются устойчивыми и наиболее опасными. Основным средством уменьшения автоколебаний управля-емых колёс является применение независимых подвесок, при которых верти-кальное перемещение колёс не вызывает их бокового наклона.

 

Вынужденные колебания управляемых колёс ТМ

     Если внешние воздействия на управляемые колёса периодические (гармо-нические или случайные), то они возбуждают вынужденные колебания колёс. Амплитуда вынужденных колебаний зависит от амплитуды воздействия, соотно-шения частоты воздействия и собственных частот колебаний колёс, а также степени поглощения энергии колебаний диссипативными элементами.

    Вынужденные колебания управляемых колёс могут вызываться неровнос-тями дороги, неуравновешенностью и плохой согласованностью кинематики под-вески и рулевого привода.