Оценочные показатели управляемости и устойчивости

При движении автомобиль может иметь траекторные и курсовые отклонения. Траекторное отклонение – это отклонение вектора скорости автомобиля от заданного направления. Курсовое отклонение – это отклонение продольной оси автомобиля от направления траектории движения. В соответствие с этим принято различать траекторную и курсовую управляемость и устойчивость автомобиля.

Для оценки управляемости и устойчивости АТС у нас в стране в настоящее время используется государственный стандарт ГОСТ Р 51266-99, а также используются отраслевые стандарты и рабочие документы: ОСТ 37. 001. 487 «Управляемость и устойчивость автомобилей. Общие технические требования»; ОСТ 37. 001. 471 – 88 «Управляемость и устойчивость АТС. Методы испытаний»; РД 37. 001. 005 – 82 «Методика испытаний и оценки управляемости и устойчивости АТС».

Этими документами устанавливаются оценочные показатели управляемости АТС, методика определения и обработки результатов испытаний. Оценочные показатели управляемости следующие:

1. Устойчивость управления траекторией движения, баллы;

2. Устойчивость курсового управления, баллы;

3. Устойчивость управления траекторией при торможении, баллы;

4. Устойчивость курсового управления при торможении, баллы;

5. Предельная скорость выполнения маневра (змейка, вход в поворот, «переставка», «двойная переставка», торможение на повороте);

6. Скорость начала снижения устойчивости управления траекторией движения;

7. Скорость начала снижения устойчивости курсового управления.

Показатели 1 – 4 определяются в эксплуатационных режимах движения и с максимальными скоростями на специальных дорогах и со скоростями, разрешенными ПДД, на дорогах 1-ой категории. Оценку дают в баллах по субъективным ощущениям испытателей по специальной шкале. Средняя комплексная оценка управляемости сравнивается с нормативными значениями. Остальные показатели определяют при испытаниях на критических режимах движения. Испытания заключаются в выполнении заданных разметкой соответствующих маневров с постоянно увеличивающейся скоростью. Кроме перечисленных показателей для оценки управляемости используется целый ряд других, из которых могут быть выделены следующие:

1. Характеристика статической траекторной управляемости.

2. Характеристика «рывок руля».

3. Характеристика «выход из поворота».

4. Характеристика легкости рулевого управления.

Легкость рулевого управления оценивается по силе, прикладываемой к рулевому колесу, которая при Jy = 4м/с² и скоростях движения 40 и 60 км/ч должна быть в пределах 60…120 Н. Нижний предел усилия определен пределом различимости, ниже которого водитель теряет ощущение взаимосвязи между поворотом управляемых колес и усилием на рулевом колесе. Верхний предел связан с интенсификацией физической усталости водителя при превышении определенного усилия на рулевом колесе. В соответствие с ГОСТ 21398 – 75 максимальное усилие на рулевом колесе при подобных испытаниях:

· 110 Н – для легковых автомобилей.

· 245 Н – для грузовых автомобилей без усилителя на пути не более 17 м;

· 120 Н – для грузовых автомобилей с усилителем на пути на пути не более 11м;

· 490 Н – в случае прекращения действия усилителя на пути не более 17 м;

· 115 Н – для автобуса при наличии усилителя в заданных условиях.

Предельная скорость входа в заданный поворот определяется на участке с размеченной траекторией, приведенной на рис. Оценочным показателем является скорость автомобиля в момент входа в поворот, предельная по траекторной управляемости на повороте. Нормируется параметр при радиусах поворота 30 и 60 м по внутренней бровке поворота.Для грузовых автомобилей при радиусе поворота 30 м скорость входа должна быть не менее 45 км/ч, при радиусе поворота 60 м – не менее 70 км/ч. При превышении предельной скорости на 5 % не должно наблюдаться отрыва всех колес одного борта автомобиля от дороги. Поворота рулевого колеса, корректирующего занос, на должно быть до скорости 50 км/ч при радиусе поворота 30м и скорости 70 км/ч при радиусе поворота 60м.

Предельная скорость входа в заданную «переставку» определяется на участке с размеченной траекторией. Оценочным показателем является скорость в момент входа в «переставку», предельная по траекторной управляемости. Нормируется боковое смещение «переставки» 3,5 м и ее длина – 12 и 20 м. Скорость входа для грузовых автомобилей при длине переставки 12 м не должна быть меньше 55 км/ч, а при длине 20 м – 80 км/ч. При превышении предельной скорости на 5 % не должно наблюдаться отрыва колес одного борта автомобиля от дороги. Поворот рулевого колеса, корректирующего занос, не должен отмечаться до скорости 55 км/ч при длине « переставки» 12 м и 80 км/ч – при длине «переставки» 20 м.

Как уже отмечалось ранее, устойчивость – это эксплуатационное свойство ТС, характеризующее его способность сохранять заданные параметры движения или положения. Чтобы получить желаемый курсовой угол и траекторию движения автомобиля водитель, поворачивая рулевое колесо, создает управляющие силы. Однако, кроме управляющих сил на автомобиль действуют различного рода случайные силы такие, как взаимодействие колес с неровностями дороги, наклон дороги, неуравновешенность колес, аэродинамические силы и др. Эти силы называют возмущающими и они имеют случайный характер.

В результате действия на автомобиль возмущающих силон может отклоняться от заданных параметров движения или положения. Движение автомобиля в этом случае будет неустойчивым. При изучении устойчивости автомобиля рассматривают условия устойчивости по по боковому смещению, угловой скорости и опрокидыванию в поперечной и продольной плоскостях.

Конструктивный параметр(В/2h)= называют коэффициентом поперечной устойчивости автомобиля. – величина переменная, поскольку высота центра масс h_g разная у груженых и негруженых автомобилей. Обычно для сравнительной оценки поперечной устойчивости различных автомобилей значение hпу приводится для автомобилей полной массы при равномерном распределении груза по кузову, наиболее характерного для данного типа автомобиля. Иногда приводятся также значения hпу для порожнего автомобиля. При расчете боковой устойчивости необходимо брать максимально возможное значение jу для данного автомобиля.

Основными оценочными показателями устойчивости являются:

1) критические скорости по боковому скольжению и по боковому опрокидыванию;

2) критические углы косогора по боковому скольжению и - по боковому опрокидыванию;

3) коэффициент поперечной устойчивости ;

4) критические скорости по курсовой устойчивости и автопоезда по влиянию прицепа.

Значения углов опрокидывания и коэффициентов поперечной устойчивости автомобилей приведены в таблице10.

Таблица 10

Внешние силы, действующие на автомобиль (например, толчки со стороны неровностей дороги, порывы ветра, поперечные составляющие силы тяжести, возникающие в результате поперечных уклонов дороги и др.), стремятся изменить траекторию движения, и водителю поворотами рулевого колеса приходится ее поддерживать.

Величина отклонений автомобиля от желаемой неизменной траектории в результате действия на него внешних сил, а также число и суммарный угол поворотов руля, необходимых для поддержания этой траектории, при одинаковых условиях различны для различных автомобилей. Чем меньше время при прочих равных условиях, необходимое для заданного водителем изменения траектории движения, меньше отклонения автомобиля от заданной неизменной траектории, меньше затраты водителем физической и психической энергии на достижение желательного изменения или сохранения траектории движения, тем лучше управляемость автомобиля.

Во время движения а/п в составе тягача и прицепа при достижении определенной скорости (обычно 35…40 км/ч) у прицепа начинаются поперечные колебания называемые вилянием. В результате этого увеличивается ширина коридора движения а/п, что отрицательно сказывается на безопасность, кроме того возникает опасность заноса прицепа и схода его с дороги; затрудняется управляемость а/п; повышается нагрузка на крюке и расход топлива; увеличивается износ шин и шарнирных соединений в сцепке.

Виляние прицепа возникает как следствие его начального отклонения от заданной траектории, причинами которого могут быть: выход а/п из поворота; движение колес прицепа с уводом при наличии поперечного уклона дороги; наезд колес прицепа на неровность; боковой ветер.

Кинематика поворота

При повороте автомобиля, кроме сил действующих по продольной оси, возникают силы в перпендикулярном направлении. Эти силы называются боковыми.Движение автомобиля по дуге происходит под действием центростремительных сил, возникающих в результате поворота управляемых колес и действующих в плоскости соприкосновения колес с дорогой. Центростремительные силы уравновешивают центробежные силы, стремящиеся вернуть автомобиль к прямолинейному движению. Равнодействующую центробежных сил считают приложенной к центру масс автомобиля и направленной по радиусу окружности от центра, называемого центром поворота автомобиля.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: