БілгородськийДержавний Технологічний Університет
ім. В.Г.Шухова
КафедраВ«Організація і безпеку рухуВ»
Курсова роботаз дисципліни
В«Безпекатранспортних засобів В»
На тему
В«Керованістьавтомобіля. Параметри маневру В»
Виконала
студентка гр.БД-43
Борова Ю.В
Перевірив
Новопісний Е.А
Білгород 2010р.
ВСТУП
Під керованістюрозуміють здатність автомобіля зберігати або змінювати напрямок рухуточно у відповідності з доданими впливами. Для збереженняпрямолінійного руху керовані колеса автомобіля і вісь підвіскивстановлюються під деякими кутами, що забезпечує стабілізацію передніхколіс (повернення в нейтральне положення) при випадкових відхиленнях після виходуз повороту.
На керованістьавтомобіля певний вплив роблять деякі експлуатаційні фактори.Наприклад, зниження тиску повітря в шинах високого тиску збільшує кутвідведення, а в широкопрофільних - зменшує. Радіальні шини краще протистоятьвідведенню, ніж діагональні. Тому при установці, наприклад, ззаду радіальнихшин, а попереду діагональних недостатня обертальність автомобілязбільшується, і навпаки.
Підвищення навантаження на вісьзменшує величину відведення коліс, тому досвідчені водії проходять поворот зневеликим прискоренням. Це призводить до збільшення навантаження на задню вісь,підвищується зчеплення задніх коліс з дорогою, автомобіль більш стійкий наповоротах. Гальмувати ж на повороті не слід, різко зростає небезпеказамету.
Під маневреністюрозуміється здатність автомобіля виконувати розворот на можливо малої площі.Маневреність автомобіля залежить від його габаритних розмірів, величини колісноїбази, ширини колії, граничних кутів повороту передніх коліс. Основнийпараметр, що характеризує маневреність автомобіля - його мінімальний радіусповороту. Легкові автомобілі володіють кращою маневреністю (радіус поворотуменше 6 м) у порівнянні з вантажними, і вимагають значно менше площі дляманеврування і розворотів. Автопоїзда, навпаки, вимагають більше місця дляманеврування, ніж одиночні автомобілі.
1 КЕРОВАНІСТЬ
1.1Поворотавтомобіля
Керованість автомобіля - одне знайважливіших експлуатаційних властивостей, що визначають можливість його безпечногоруху з великими середніми швидкостями, особливо на дорогах з інтенсивнимрухом.
Основними параметрами,характеризують поворот автомобіля, є радіус повороту і положенняцентру повороту.
На малюнку 1.1 представлена ​​схемаповороту автомобіля з жорсткими та еластичними колесами. Точка О являє собою центр повороту.Вона знаходиться на перетині перпендикулярів, проведених до векторів швидкостейвсіх коліс (мостів) автомобіля. Радіус повороту R(R е. ) являє собою відстань відцентру повороту до поздовжньої осі автомобіля. Для автомобіля з жорсткимиколесами (малюнок 1.1), у якого вектори швидкостей коліс збігаються зплощиною їх обертання, центр повороту лежить на продовженні осі задніх коліс, арадіус повороту (з О”ОАБ)
(1)
де L - базаавтомобіля; Оё - кутповороту керованих коліс.
Малюнок 1.1Схема повороту автомобіля з жорсткими колесами: О - центрповороту; А, Б- Центри осей передніх і задніх коліс; v 1 , v 2 - векторишвидкостей передніх і задніх коліс
Малюнок 1.2.Схема повороту автомобіля з еластичними колесами:
О - центрповороту; А, В - центри осейпередніх і задніх коліс;
С -відстань між центром В осі задніх коліс і точкою Б - проекцієюцентру повороту на поздовжню вісь автомобіля; v 1 , v 2 - вектори швидкостей передніх і задніх коліс
Отже,радіус повороту автомобіля Rз жорсткими колесами залежить тільки від кута повороту керованих коліс.
Дляавтомобіля з еластичними колесами (малюнок 1.2), вектори швидкостей яких незбігаються з площиною їх обертання, центр повороту знаходиться на деякомувідстані С від осі задніх коліс, а радіус повороту (з О”ОАБ і О”ОБВ)
(2)
де Оґ 1 , Оґ 2 - Кути відведення передніх і задніх коліс (мостів).
Такимчином, радіус повороту автомобіля з еластичними колесами залежить від кутаповороту керованих коліс і кутів відведення передніх і задніх коліс, обумовленихїх еластичністю при дії бічної сили.
З урахуваннямрадіуса повороту R 3 знаходимо відстань С (з О”ОБВ):
(3)
Отже,положення центру повороту автомобіля з еластичними колесами залежить від кутаповороту керованих коліс і кутів відведення передніх і задніх коліс (мостів).
У технічнійхарактеристиці автомобіля вказується найменший радіус повороту по коліїпереднього зовнішнього колеса. Цей радіус визначається експериментально примаксимальному повороті керованих коліс.
Радіусповороту автомобіля по колії переднього зовнішнього колеса можна визначити понаступною формулою:
(4)
де В - коліяпередніх коліс [1] .
1.2Сили, що діють автомобіль при повороті
Процесруху автомобіля на повороті включає в себе три фази (малюнок 1.3, а): вхід в поворот (ділянка АБ), поворот (БВ) і вихід знього (ВГ).
При вході вповорот керовані колеса рухався прямолінійно автомобіля повертаються,і він рухається по кривій зменшуваного радіусу.
При поворотікеровані колеса повернені на певний кут, і рух відбувається покривої постійного радіуса.
При виході зповороту керовані колеса повертаються в нейтральне положення, і автомобільрухається по кривій зростаючого радіусу, а потім - прямолінійно.
Під часруху на повороті на автомобіль (малюнок 1.3, б) діють наступні сили: відцентрова р ц і її поперечна р у і поздовжня р х складові, а також поперечні реакціїдороги: R y 1 - на переднійі R y 2 - на задніймости.
Основнийдіючою силою при повороті є поперечна складова р у відцентрової сили, яка спрямованаперпендикулярно поздовжній осі автомобіля і являє собою суму трьох сил:
(5)
Сила P ' у завжди виникає при криволінійномурусі. Вона пропорційна квадрату швидкості і діє в процесі всьогоповороту. Сила P'' у з'являється в результаті зміникута повороту керованих коліс і діє при вході і виході з повороту.Сила P'' ' у виникає внаслідок змінишвидкості руху і діє тільки при нерівномірному русі на повороті. Зтрьох зазначених складових найбільше значення має сила P ' у , на частку якої припадає 90% сили P у . Тому для автомобілів загальногопризначення і спеціалізованих автомобілів силами P ' у і P'' у нехтують.
Малюнок 1.3.Поворот автомобіля:
а - фази процесу попорота; б - сили, що діють при повороті;
А - Г - характерніточки траєкторії повороту автомобіля;
v 1 , v 2 - векторишвидкостей передніх і задніх коліс
Їх враховуютьтільки для спеціальних автомобілів (пожежні, автомобілі В«швидкої допомогиВ» іін), що рухаються на поворотах з більш високими швидкостями.
Прирівномірному русі на повороті поперечна складова відцентрової сили
(6)
Вонапропорційна квадрату швидкості руху, тому швидко зростає призбільшенні швидкості.
Поперечніреакції дороги на передній і задній мости при рівномірному русі на повороті
(7,8)
З цихвиразів випливає, що відцентрові сили, що діють на передній і задніймости, можна вважати пропорційними приходящемуся них вазі G 1 , і G 2 [1] .
2 ВПЛИВ РІЗНИХФАКТОРІВ НА КЕРОВАНІСТЬ АВТОМОБІЛЯ
2.1 Установкакерованих коліс
Накерованість автомобіля впливають різні конструктивні таексплуатаційні фактори. До них відносяться установка і стабілізація керованихколіс, підвіска і шини, технічний стан рульового управління, блокуванняколіс при гальмув...
