ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ЦЕНТР ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ

Кафедра «Сервис и техническая эксплуатация автотранспортных средств»

Конструкция, расчет и потребительские свойства автомобилей

РАСЧЕТ МЕХАНИЗМОВ, СИСТЕМ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ АВТОМОБИЛЯ

Учебное пособие

8. РАСЧЕТ СИЛ, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА АВТОМОБИЛЬ

8.5. Сила сопротивления разгону

     При движении автомобиля с ускорением необходимо преодолевать силу сопротивления разгону (силу инерции), равную:

Р_u = Р_u'+ Р_u'',

где Р_u' – сила, необходимая для ускорения массы автомобиля в его поступательном движении; Р_u'' – сила, необходимая для углового ускорения вращающихся масс автомобиля.

где G – сила веса автомобиля; m – масса автомобиля; g – ускорение свободного падения.

где I_m – момент инерции маховика; ε_m– угловое ускорение маховика; I_k – момент инерции колеса; ε_k – угловое ускорение колеса; z – количество колес у автомобиля.
     Выразив угловые ускорения маховика и колес через ускорение поступательного движения автомобиля, получим

     Общая сила сопротивления разгону

     Выражение, заключенное в скобках, учитывает силу, необходимую для ускорения вращающихся масс и называется коэффициентом δ учета влияния вращающихся масс. При подстановке коэффициента δ выражение для силы инерции примет вид

     Для определения значения коэффициента δ можно воспользоваться приближенным выражением, учитывающим передаточное число включений коробки передач:

δ=1,03+α' i_k².

     Для легковых автомобилей α'=0,05…0,07; для грузовых автомобилей и автобусов α''=0,04…0,05.

8.6. Нормальные реакции дороги на автомобиль

     Для определения нормальных реакций R₁ и R₂ дороги на автомобиль (см.рис.9) составим уравнение моментов относительно точки 1 опоры передних колес:

- R₂·L+G_n·a+P_n·h +P_u·h+P_в·h_в+М_k1+М_k2=0,

где R₂ – нормальная реакция дороги на задние колеса автомобиля; L– продольная база автомобиля; а и b – расстояния от центра тяжести до передней и задней осей автомобиля; G_n – составляющая силы веса G автомобиля, перпендикулярная плоскости дороги; P_n – сила сопротивления подъему; h – высота расположения центра тяжести; P_u – сила инерции; P_в – сила сопротивления воздуха; h_в – высота расположения над дорогой точки приложения равнодействующей сил сопротивления воздуха; М_k1 и М_k2 – моменты сопротивления качению передних и задних колес.
     Так как

М_k1+М_k2=(R₁+R₂)f·r_к =G_n· f·r_k= G · f ·r_k·cosα,

то после подстановки значений отдельных сил для реакции R₂ получим:

     Реакцию дороги на передние колеса можно определить по выражению

R₁= G_n–R₂=G·cosα-R₂.

     Для определения величины реакций, приходящихся на колеса при движении в различных эксплуатационных условиях, применяются коэффициенты перераспределения веса автомобиля:

где γ₁ и γ₂ - коэффициенты соответственно для передней и задней оси; G₁ и G₂ - силы веса автомобиля, приходящиеся на передние и задние колеса автомобиля, установленного на горизонтальной плоскости.
     Коэффициенты перераспределения силы веса автомобиля показывают, как отличается нагрузка, приходящаяся на передние или задние колеса автомобиля при различных условиях движения, от нагрузки при неподвижном, находящемся на горизонтальной плоскости автомобиле. Расчет горизонтальных реакций дороги на автомобиль необходим при определении сил сцепления колес с дорогой.
     Очевидно, что для автомобиля, стоящего на горизонтальной плоскости, G₁=R₁ и G₂=R₂, и, следовательно, коэффициенты γ₁ и γ₂ равны единице.
     Обычно при движении автомобиля R₁¹ G₁ и R₂¹ G₂, поэтому коэффициенты γ₁ и γ₂ отличаются от единицы и обычно лежат в следующих пределах: γ₁=0,5…1,5 и γ₂ =1,5…0,5.

О ПОСОБИИ            НАЗАД            ВПЕРЕД            СОДЕРЖАНИЕ             СПИСОК ПОСОБИЙ