Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Сцепление шин с поверхностью дороги




Тяговое усилие на колесах, обеспечиваемое мощностью автомобиля, может быть развито только в том случае, если между колесами и покрытием имеется сцепление.

Отношение максимального тягового усилия на колесе р к к вертикальной нагрузке на покрытие G к называется коэффициентом сцепления:

φ = р к/ G к.

В зависимости от направления сдвигающей силы различают коэффициент продольного сцепления φ пр и коэффициент поперечного сцепления φ поп.

Коэффициент продольного сцепления соответствует началу проскальзывания заторможенного или пробуксовыванию движущегося колеса без действия боковой силы. Его применяют при расчете тормозного пути и при оценке возможности трогания

автомобиля с места.

Коэффициент поперечного сцепления возникает под действием боковой силы, когда колесо одновременно вращается и скользит в боковом направлении, φ поп =(0,5 ÷ 0,85) φ пр.

Этот коэффициент характеризует устойчивость автомобиля при проезде кривых малых радиусов.

При обосновании геометрических элементов плана в нашей стране φ пр принимается 0,6 при сухом и чистом покрытии.

Условия сцепления ведущих колес с поверхностью дороги оказывают влияние на динамические возможности автомобиля. Поэтому наряду с динамическими характеристиками по мощности двигателя при тяговых расчетах используют также динамические характеристики по условиям сцепления, получаемые из уравнения движения автомобиля, где сила тяги заменяется на силу тяги по сцеплению

Р р = G ׳ φ пр,

где G ׳– нагрузка от ведущих колес на дорогу.

G ׳ φ пр = Gf ± Gj ± Gi + Р ω.

Динамическая характеристика по сцеплению

D сц = (G ׳ φ пр - Кв ωv 2/13)/ G = f ± j ± i.

Эта характеристика обычно наносится на график динамических характеристик по силе тяги.

 

 


 

Продольные уклоны, преодолеваемые автомобилем

На основе графика динамических характеристик решается ряд задач по исследованию условий движения автомобиля, таких как, определение максимального продольного уклона, преодолеваемого при движении с постоянной скоростью; определение величины постоянной скорости, с которой автомобиль сможет преодолеть заданный уклон; определение ускорения, развиваемого автомобилем и т.д.

Рассмотрим некоторые из них.

1. Определение максимального продольного уклона, преодолеваемого автомобилем с постоянной скоростью v const.

На графике динамических характеристик от оси абсцисс, соответствующей заданной скорости v 1, восстанавливаем перпендикуляр до пересечения с кривой динамической характеристики. Ордината (.) А дает значение динамического фактора D1, которое равно

D1 = i 1 + f v ± j.

Так как движение происходит с постоянной скоростью v, то j отсутствует. Тогда

i 1 = D1f v, а f v = f o(1 + 4,5 10-5 v 2).

2. Определение постоянной скорости, с которой автомобиль сможет преодолеть заданный уклон i 2 при коэффициенте сцепления φ 1. Динамический фактор для этого условия D2 = f v + i 2. Отложив это значение на оси ординат и найдя соответствующую абсциссу (.) В определяем скорость v 2. (.) В расположена на графике выше характеристики по сцеплению. Поэтому тяговое усилие при v 2 может вызвать буксование и максимальная возможная скорость v 3 определяется условиями сцепления. На участке дороги с большим уклоном i 3 движение окажется возможным только на II передаче со скоростью v 4 при условии, что коэффициент сцепления будет больше φ 2.


 

Торможение автомобиля

Нормальный эксплуатационный режим торможения соответствует неполной блокировке колес, при которой колесо катится по покрытию с небольшим пробуксовыванием. При аварийном торможении происходит блокировка колес, в результате которой колесо, перестав вращаться, скользит по поверхности покрытия юзом, приводя к нагреванию и плавке шины в зоне контакта с покрытием.

Для характеристики замедления автомобиля при торможении с выключенным сцеплением, когда силой, движущей автомобиль, является его инерция, может быть использовано уравнение движения автомобиля в следующем виде:

δвр Gj = Р т + Р ω ± Р i + Р f,

где Р ω, Р i, Р f – сопротивления движению;

Р т = γт G – тормозная сила, γт – коэффициент тормозной силы, зависящий от конструктивных особенностей тормозной системы автомобиля и ее состояния, интенсивности торможения и т.д.

δвр Gj = γт G + Р ω + Gf ± Gi.

δвр j = γт + Р ω/ G + f ± i.

Здесь δвр j – отрицательное ускорение при торможении, которое характеризует интенсивность замедления автомобиля. При v < 30 км/ч сопротивление воздуха незначительно и поэтому его влиянием можно пренебречь. Это вносит в расчеты ошибку, не превышающую 5%.

Длина пути, на котором водитель может остановить автомобиль – тормозной путь, является важнейшей характеристикой безопасности движения. Исследования длины тормозного пути показывают, что необходимо учитывать и время реакции водителя, которое зависит от стажа работы, усталости, скорости движения и т.д. При расчете тормозного пути оно принимается равным 1 – 2 с.

Путь, проходимый автомобилей за период полного торможения, рассчитывается по формуле равномерно замедленного движения

v = √2 aS т,

где а – абсолютное значение отрицательного ускорения, равное т + f ± i) g.

Тогда

S т = v 2/[2 gт + f ± i)].

При расчетах, связанных с определением геометрических характеристик плана и продольного профиля, исходят из наиболее опасного случая – аварийного торможения, принимая γт = φ пр. Из-за неточности регулировки тормозов, неравномерности распределения усилий между колесами не реализуется полная тормозная сила. Это учитывается коэффициентом эффективности торможения К э. Поэтому расчетное значение тормозного пути

S т = К э v 2/[2 g (φ пр + f ± i)].

Для обеспечения большей безопасности движения расчетный тормозной путь (остановочный путь) принято определять по следующей формуле:

S т = l 1 + l 2 + l 3 = vt p/3,6 + К э v 2/[254(φ пр + f ± i)] + l 3.

где l 1 путь, пройденный автомобилем за период реакции водителя;

l 2 тормозной путь автомобиля;

l 3 зазор безопасности, принимается 3 – 5 м.


 

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...