Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Условие возможности движения автомобиля





 

Известно, что для обеспечения движения тяговое усилие должно быть большим, чем суммарное сопротивление движению автомобиля.

Горизонтальная сила Рк (тяговое усилие), возникающая вследствие действия на колесо вращательного момента Мвр в зоне его контакта с покрытием, направлена в сторону, обратную движению (см. рис.5.1).

Сила Рк вызывает горизонтальную силу реакции Т, представляющую собой силу трения (сцепления) колеса с покрытием в зоне их взаимодействия, при этом Т=Рк.

Рис.5.1. Условие возможного движения автомобиля

Но колесу приходится преодолевать еще сопротивление качению. Сила сопротивления качению Pf определяется по известной зависимости: ,

, (5.1)

где Gk - усилие, передаваемое на ведущее колесо, Gk = (0,65: 0,7) G - для грузовых автомобилей и (0,5:0,55) G - для легковых, где G - вес автомобиля; - коэффициент сопротивления качению.

, (5.2)

где а - расстояние от вертикальной оси колеса до места расположения реакции R от веса Gк, передаваемого на колесо; - радиус качения пневматического колеса; = λ * r, где r - радиус недеформированного колеса, λ - коэффициент уменьшения радиуса колеса в зависимости от жестокости шин (λ = 0,93 - 0,96).

Установлено, что практически значение остается постоянным до скорости V= 50 км/час и находится в зависимости от типа покрытия в пределах = (0,01-0,06). При увеличении скорости возрастает, т.к. при наезде колеса на неровности кинетическая энергия, прямо пропорциональная V², затрачивается в значительно большей стпени на преодоление этих препятствий.

При V>50 км/час f определяется по зависимости

V- ,

 

где - коэффициент сопротивления качению при V до 50 км/час.

Используя положения теоретической механики и рис. 5.1, можно записать: Т = Рк –



Т = Рк – Т = Рк – (5.4)

Очевидно, что движение автомобиля возможно при Т >Рк.

Наибольшее значение силы трения, а значит, и тягового усилия, определяется по зависимости Тmах = φ ∙ Gсц, где φ - коэффициент сцепления; Gсц сцепной вес автомобиля, передаваемый на ведущее колесо.

Естественно, сила трения (сцепления) достигает наибольшей величины (при одном и том же сцепном весе, передаваемом на колесо) при максимальном значении коэффициента сцепления φ.

Коэффициент сцепления является переменной величиной и зависит от многих факторов (состояния покрытия проезжей части, режима торможения, наличия боковых сил, давления в шине, рисунка протектора, скорости и пр.). φ изменяется в широких пределах (φ=0,1-0,7) и поэтому его лишь условно можно рассматривать как параметр, однозначно характеризующий покрытие.

Максимально возможное значение φmax ведущих колес с покрытием в данных условиях соответствует моменту, предшествующему началу их буксования, а тормозящих колес - переходу от торможения трения тормозных колодок о барабан к скольжению по покрытию заблокированных колес юзом.

Различают коэффициент продольного сцепления φ1, соответствующий началу проскальзывания или буксования колеса при качении или торможении без боковой силы Yk; и коэффициент поперечного сцепления φ2 – поперечная составляющая коэффициента сцепления , возникающая при смещении катящегося ведущего колеса под углом к плоскости движения под воздействием бокового усилия Yk, когда колесо, вращаясь, скользит вбок.

Коэффициент поперечного сцепления φ2 используется для оценки устойчивости автомобилей против заноса при движении по горизонтальным кривым, когда на автомобиль действует поперечная центробежная сила; φ2≈ (0,85-0,9) φ1.

Коэффициент сцепления является важнейшей характеристикой транспортно-эксплуатационных качеств автомобильной дороги. От φ зависит не только возможность реализации тяговой силы автомобиля, но и устойчивость автомобиля против заноса на кривых, возможность своевременной остановки автомобиля перед препятствием или пешеходом. Недостаточное сцепление шины с колесом с покрытием часто является первопричиной дорожно-транспортных происшествий (ДТП). Установлено, что повышение коэффициента сцепления в 2 раза позволяет уменьшить число ДТП в 1,5 раза.

На значения коэффициентов сцепления оказывают влияние многие факторы. Установлено, что на значение коэффициента сцепления большее влияние оказывает состояние дорожного покрытия, чем его тип. Это связано

с тем, что в идеальных условиях при любых покрытиях твердые выступы минеральных частиц вдавливаются в шину и поэтому колесо может проскользнуть преимущественно в результате деформации резины протектора.

По мере износа покрытий их шероховатость уменьшается, а следовательно, уменьшается и их сцепление с колесом. Коэффициент сцепления наиболее устойчив у цементобетонных покрытий в сухом состоянии при продолжительности их службы до 10-12 лет, у асфальтобетонных - 5-8 лет. При износе (стирании) покрытий на 50-60% коэффициент сцепления уменьшается на 30-40%. Иначе говоря, с течением времени коэффициент сцепления снижается.

Коэффициент сцепления зависит: от материала, из которого изготовлена шина (наибольший коэффициент сцепления обеспечивают шины, изготовленные из высокогистерезисных резин); типа рисунка протектора шин (на влажном покрытии шины с рисунком протектора, имеющим большую расчлененность, обеспечивают более высокий коэффициент сцепления); степени износа протектора шины (при полном истирании рисунка протектора коэффициент сцепления снижается на 35-45%, а на влажных и грязных покрытиях примерно еще на 20-25%).

Коэффициент сцепления снижается вследствие наличия на покрытии грязи, пыли, продуктов износа шин и т.п., ибо ими заполняются впадины поверхностей покрытия протекторов шин, что уменьшает их шероховатость.

Исследования показали, что коэффициент сцепления уменьшается с увеличением скорости. Это обусловлено тем, что при высоких скоростях движения шина не успевает полностью деформироваться, так как продолжительность контакта с покрытием для этого недостаточна, а следовательно, неровности покрытия вдавливаются в шину на меньшую глубину. На сухих покрытиях снижение коэффициента сцепления с увеличением скорости менее ощутимо.

Влага, смачивая зону контакта между шиной и покрытием, действует как смазка, разделяющая шероховатые поверхности (покрытия и колеса), снижая коэффициент сцепления. При слое воды на покрытии толщиной в несколько миллиметров и сильном износе шин и скорости, близкой к 100 км/час, может возникнуть явление аквапланирования, когда образующийся между шиной и покрытием водяной клин, создающий гидродинамическую подъемную силу, резко снижает давление колеса на дорогу, вследствие этого контакт передних колес с покрытием может полностью прекратиться с потерей управляемости автомобиля.

При наличии на покрытии грязи и т.д. φ сильно меняется во время дождя. В первый период дождя образуется сравнительно густая пленка грязи, которая играет роль смазки, уменьшающей коэффициент сцепления. Постепенно смазка разжижается, частично смывается дождем и коэффициент сцепления начинает возрастать, тем не менее не достигая значения φ на сухом покрытии.

В целом коэффициент сцепления изменяется в широких пределах в течение года в связи с изменением климатических условий. Естественно, что φ наиболее высок летом и снижается зимой. Поэтому в зимний период проводят различные мероприятия, повышающие коэффициент сцепления (очистка дорожных покрытий от снега, льда, устранение гололеда и скользкости покрытий путем посыпки песком, шлаками, противогололедными смесями и пр.).

 









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2018 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.