Расчетные данные по автомобилю

Элемент автомобиля	Масса, кг	Координаты, м
		Xi	Yi
Агрегат	250	-0,435	0,87
Водитель	80	0,7	1,13
Б/бак	60	1,39	0,61
Кузов	1300	1,61	1
Колесо запасное	20	3,4	0,74
Подвеска передняя	55	0	0,33
Подвеска задняя	115	2,76	0,33
База	2,76

1. Вычисляю произведения () и()

2. Определяю суммарные значения массы и произведенийи.

3. Определяю координаты центра масс по соотношениям:

;

4. Вычисляю нормальную нагрузку (Н), действующую на заднюю ось автомобиля из уравнения моментов действующих сил относительно оси передних колес:

, откуда

Принимая базу машины L=2,76 нахожу:

5. Определяю нормальную нагрузку (Н), действующую на переднюю ось автомобиля из уравнения моментов действующих сил относительно оси задних колес:

, откуда

Вывод:

Центр масс автомобиля смещен к оси на которую действует большая нагрузка.

Координаты центра масс Х_с=1,33 м, Y_с=0,91 м.

При неизменном центре масс автомобиля происходит перераспределение нагрузок между осями.

При влиянии на автомобиль инерционных сил, т.е. при разгоне и торможении автомобиля.

При этом существует «критическое» ускорение автомобиля, при котором происходит отрыв колес. При разгоне нагрузка возрастает на заднюю ось, а при торможении на переднюю.

Оценка устойчивости автомобиля

Рассмотрим общий случай определения нормальных реакций на колёсах машины, установленной на склоне с продольным и поперечным уклонами.

Обозначая через α0 угол продольного наклона, а через αS, угол поперечного (боко-вого) наклона машины, из геометрических соотношений нетрудно установить их зависимость от угла склона α и положения машины на склоне, определяемого углом ψ:

Допустим, что единственной внешней нагрузкой влияющей на автомобиль, является сила тяжести G, приложенная в центре масс машины в точке С с ко-ординатами и.

Силу G можно разделить на три составляющие – нормальную , продольную и поперечную .

Каждая из соответствующих сил со стороны поверхности качения вызовет соответствующие реакции связей – нормальные на передних и задних колесах и , боковые на левых и правых колесах и . При статическом положении машины реакции связей равны по значению и противоположно направлены соответствующим активным силам.

Нормальные реакции поверхности качения на колесах А и Б (передних) и В и Г (задних):

; ;;,

Где -коэффициент перераспределения нормальных реакций, определяемый

;

;

Суммарные нормальные реакции на передних и задних колесах ии боковые на левых и правых колесах и :

Равенство нулю нормальной реакции на передних колесах означает полную их разгрузку, что равносильно опрокидыванию машины, тогда условием опрокидывания машины является:

или тогда:

отсюда:

Потеря боковой устойчивости произойдет при полной разгрузке правых колес, находящихся на верхней части склона, при условии:

, или тогда:

отсюда

Углы запаса устойчивости – разность между значениями углов устойчивости и фактическими углами наклона машины.

Относительно оси опрокидывания нормальная составляющая силы тяжести автомобиля образует удерживающий момент, препятствующий опрокидыванию машины, продольная составляющая этой силы относительно той же оси образует опрокидывающий момент. Разница между этими моментами определяет момент запаса устойчивости.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:

- угол продольного наклона;- угол поперечного наклона;

;;;;

Рис. 3.1 Схема для определения нормальных реакций на колёсах автомобиля,

установленного на площадке с продольным уклоном

Рис. 3.2 Схема для определения нормальных реакций на колёсах автомобиля,

установленного на площадке с поперечным уклоном

1)Нахожу составляющие силы тяжести:

кг

кг

кг

Н

2) Нахожу коэффициенты распределения нормальных реакций:

3) Нахожу суммарные боковые и нормальные реакции:

кг

кг

кг

кг

4) Нахожу продольный угол устойчивости автомобиля:

5) Нахожу поперечный угол устойчивости автомобиля:

6) Определяю углы запаса устойчивости:

7) Определяю момент удерживающих сил:

кг∙м

8) Определяю момент опрокидывающих сил:

кг∙м

9) Определяю момент запаса:

кг∙м

10) Определяю предельное значение угла наклона машины, превышение которого вызовет опрокидывание:

Из условия опрокидывания:

,

Вывод:

В ходе расчета я определила параметры статической устойчивости автомобиля:

1) предельные значения углов наклона машины в продольной и поперечной плоскости, превышение которых вызовет её опрокидывание,

2) углы запаса устойчивости,

3) момент запаса устойчивости

кг∙м

Я выяснила условия, при которых происходит продольное и поперечное опрокидывание автомобиля; зависимость между углами продольного и поперечного наклона автомобиля от угла склона и от его положения на склоне; установила, что угол продольной устойчивости автомобиля зависит от угла его бокового наклона, чем больше боковой наклон машины, тем ниже её продольная устойчивость.