Понятие управляемости колесной машины. Боковой увод и поворачиваемость машины.

Управляемостью колесной машины называется совокупность свойств конструкции, обеспечивающих сохранение ее движения по траектории, заданной управляемыми колесами. Управляемость колесной машины зависит от кинематических связей м/у управляемыми колесами, осуществляемых рулевой трапецией, увода колеса, стабилизацией и колебаний управляемых колес. В идеальном случае при повороте вес колеса, вращающегося без бокового скольжения и без боковых деформаций шин показаны на рис. В этом случае мгновенный центр поворота (т.О) находиться на пересечении перпендикуляра к направлению движения всех колес. Передние управляемые колеса отклоняются от нейтрального положения на различные углы α наружный и α внутренний, т.к. при повороте машины они находятся на различных расстояниях от центра поворота при этом должно соблюдаться следующее условие: ctgα_нар.- ctgα_внутр.=2а/L. Соблюдение этого условия обеспечивается рулевой трапецией, конструкция α с достаточным приближением позволяет поворачивать управляемые колеса на неодинаковые углы при больших углах поворота. Если данное условие не соблюдается, т.е. управляемые колеса поворачиваются на равные углы, то движение колесной машины при повороте будет сопровождаться боковым скольжением направляющих колес. В машинах повышенной проходимости, где управляемые колеса одновременно являются и ведущими, толкающие силы передних колес не дают боковых составляющих, стремящихся отклонить колесо от заданного направления.

Боковой увод колеса и поворачиваемость машины. Пневматическая шина при сравнительно небольшом давлении является эластичным элементом. Под действием силы происходит боковая деформация шины, при этом средняя плоскость колеса сместиться на расстояние σш, т.о. колесо будет катиться не под не α углом к своей средней плоскости. Точки 1,2,3,4, отмеченные на продольной оси колеса, в определенный момент времени будут смещаться вправо, оставляя отпечатки на линии 1^”, 2^“, 3^”,4^”. Величина угла увода будет возрастать с увеличением боковой силы и будет различной для шин с жестким и мягким кордом. На участке Оа скольжение отсутствует и зависимость можно считать линейной. На участке ав эта зависимость не меняется, ввиду частичного проскальзывания шин. При значении Рб=Gк*φ увод переходит в полное скольжение и зависимость характеризуется горизонтальной линией вс. Между боковой силой и углом увода на участке Оа существует зависимость Рб=Кув.*σув., где σув- угол увода в ⁰, Кув – коэф-нт сопротивления боковому уводу шин. Кув изменятся в широких пределах и зависит от конструкции шины, давления в ней, слойности корда, размера и т.д. Боковой увод шин оказывает большое влияние на управляемость ав-ля, т.к. при движении на повороте действие составляющей центробежной силы вызовет боковую деформацию шин. Боковая деформация шин и увод всей машины в сторону возможен и при прямолинейном движении под действием бокового ветра, наклона дороги и т.д. Рассмотрим поворот колесной машины с учетом бокового увода шин. Под действием боковой силы в общем случае углы увода шин передних и задних колес имеют различную величину. 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 определяется: R=L/tgα. при малых значениях угла поворота tgα=α, следовательно R=L/α. Однако в результате увода шин, движение колес передней и задней осей отклоняются от траектории, по α они бы двигались, в случае отсутствия увода передняя ось машины будет двигаться вдоль вектора υ1, направленного под углом α-σ1 продольной оси машины, а задняя ось вдоль вектора υ2, направленного к оси под углом σ2. Мгновенный центр поворота машины переместиться при этом в т.О1, лежащую на пересечении перпендикуляра к векторам скорости υ1 и υ2, а радиус поворота определяется по формуле: R^”=L/(tg(α-σ1)+tgσ2). Учитывая, что углы увода передней и задней оси не значительны, и средний угол поворота на больших скоростях также не велик то можно считать R^”=L/(α-σ1+σ2). Если углы увода передних и задних колес равны, то боковой увод шин не оказывает значительного влияния на радиус поворота и его величина не изменяется, но смещается мгновенный центр поворота. Если угол увода σ1>σ2, то и R^”>R, при одновременном смещении центра вращения поворот будет осуществляться по более пологой кривой, чем при жестких колесах. Если σ1<σ2, то и R^”<R, т.е. поворот будет осуществляться по более крутой траектории, следовательно на траекторию поворота машины влияет деформация шин, которая может быть различна в зависимости от скорости движения, радиуса поворота и т.д. Свойства ав-ля с эластичными шинами отклоняется в следствии увода колес от направления движения определяемого положением управляемых колес называется поворачиваемостью. Различают 3 вида поворачиваемости: 1.σ1=σ2, R^”=R, то машина обладает нейтральной или нормальной поворачиваемостью. 2. σ1>σ2, то и R^”>R, то авто обладает недостаточной поворачиваемостью. 3. σ1<σ2, то и R^”<R, то авто обладает излишней