5.5. Устойчивость автомобиля

Наиболее часто потеря устойчивости автомобиля или колесного трактора выражается в поперечном опрокидывании и боковом скольжении. Потеря продольной устойчивости обычно происходит при буксовании на подъеме и в последующем скольжении назад. В практике потеря боковой устойчивости наблюдается, как привило, при движении.

Рассмотрим устойчивость автомобиля, движущегося на закруглении постоянного радиуса Rсо скоростьюна дороге с наклоном полотна β. Наиболее типичен случай движения по внутреннему краю дороги (рис. 17а). На автомобиль действуют сила тяжестии центробежная сила, которые могут быть разложены на составляющие

; ;

; .

Из уравнения моментов сил относительно точки С получим в окончательном виде

, (5.25)

где – максимальная скорость, при которой автомобиль сохраняет устойчивость движения, называемая критической скоростью по условию опрокидывания.

При движении на горизонтальной дороге критическая скорость равна

. (5.26)

Величина максимального угла поперечного уклона при движении прямолинейно без опасности опрокидывания определяется из выра-жения

. (5.27)

Отношение называется коэффициентом поперечной устойчивости и обозначается.

Действие боковой силы (+) может привести к скольжению в поперечном направлении, когда сумма боковых сил равна сумме боковых реакций (рис. 17б).

. (5.28)

Поэтому в окончательном виде максимальная скорость, при которой возможно движение без бокового скольжения, равна

. (5.29)

При отсутствии бокового уклона (β = 0) максимальная скорость равна

. (5.30)

Скорость называется критической скоростью по условиям бокового заноса автомобиля.

Для прямолинейного участка дороги определяется значение угла поперечного наклона дороги

. (5.31)

В ряде случаев возникает необходимость выяснить, что раньше происходит: опрокидывание или боковое скольжение, для чего сопоставим выражения (5.27) и (5.30)

. (5.32)

Отсюда можем сделать вывод: на дороге, где коэффициент сцепления меньше коэффициента боковой устойчивости , первым будет наблюдаться боковое скольжение. Этот вывод справедлив и для прямолинейного движения по дороге, имеющей поперечный уклон.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Анилович В. Я., Водолажченко Ю. Т. Конструирование и расчет сельскохозяйственных тракторов. М.: Машиностроение, 1976.

2. Архангельский В. М. Автомобильные двигатели. М.: Машиностроение, 1973.

3. Барский И. Б. Конструирование и расчет тракторов. М.: Машиностроение, 1973.

4. Гаспарянц Г. А. Конструкция, основы теории и расчета автомобиля. М.: Машинотроение, 1978.

5. Колчин А. И., Демидов В. П. Расчет автомобильных и тракторных двигателей. М.: Высшая школа, 1971.

6. Лукин П. П. Конструирование и расчет автомобиля. М.: Машиностроение, 1984.

7. Основы теории автомобиля и трактора: Учеб. пособие для вузов / В. В. Иванов и др. 2-е изд. – М.: Высшая школа, 1972.

8. Проектирование трансмиссий автомобиля: Справочник / Под ред. А. И. Гришкевича. М.: Машиностроение, 1984.

9. Теория автомобиля / В. А. Иларионов и др. М.: Автотрансиздат, 1960.

10. Трелевочный трактор ТДТ-55А и его модификации / И. К. Емельянов, В. М. Крашенинников и др. М.: Лесная промышленность, 1981.

11. Трелевочный трактор ТТ-4. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. М.: Машиностроение, 1979.

12. Тягач лесовозный МАЗ-509А. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Минск: Полымя, 1980.

13. Чудаков Д. А. Основы теории и расчета трактора и автомобиля. М.: Колос, 1972.

14. Документы текстовые учебные. Курсовые и дипломные проекты (работы): Стандарт предприятия / ПетрГУ. Петрозаводск, 2006.

15. ГОСТ 7057-2001 «Методы полевых испытаний тракторов»

16. ГОСТ 17461-84 «Технология лесозаготовительной промышленности. Термины и определения».

17. ГОСТ 27141-86 «Тракторы лесопромышленные. Общие технические требования к новым лесопромышленным тракторам».

18. Краткий автомобильный справочник НИИАТ

19. Справочная книга автомобилиста

Таблица 3. Коэффициент сопротивления качению f₁иf₂

Тип и состояние дороги	Колесные машины	Гусеничные машины
Асфальт: в хорошем состоянии в удовл. сост.	0,015 – 0,018 0,018 – 0,020	– 0,06
Бетон	0,010 – 0,015	–
Гравийная	0,020 – 0,025	–
Гравийно-щебеночная	0,020 – 0,030	–
Грунтовая: сухая укатанная после дождя	0,025 – 0,035 0,05 – 0,15	– 0,06 – 0,10
Лежневая	0,020 – 0,030	0,015 – 0,025
Луг	0,12 – 0,15	0,07 – 0,12
Волок: летний зимний	0,25 – 0,35 0,1 – 0,2	0,10 – 0,25 0,07 – 0,16
Лесосека (летняя)	0,2 – 0,3	0,15 – 0,25
Песок: сухой влажный	0,1 – 0,3 0,06 – 0,15	0,15 – 0,18 0,10 – 0,12
Снежная: укатанная неукатанная	0,03 – 0,04 0,15 – 0,25	0,03 – 0,06 0,10 – 0,15
Снежная целина	0,1 – 0,3	0,15 – 0,25
Лед	0,02	0,03

При трелевке в полупогруженном состоянии коэффициент сопротивления волочащейся части пакета f₂:

• зима 0,3 – 0,45;

• лето 0,4 – 0,8.

Таблица 4. Коэффициент сцепления 

Тип и состояние дороги	Колесные машины	Гусеничные машины
Асфальт или бетон: сухой мокрый покрытый грязью покрытый слоем снега глубиной до 5 см	0,7 – 0, 8 0,5 – 0,6 0,25 – 0,45 0,2 – 0,4	– – – –
Гравийная и гравийно-щебеночная	0,5 – 0,65	–
Грунтовая: сухая укатанная после дождя в период распутицы	0,5 – 0,6 0,2 – 0,4 0,15 – 0,3	0,9 – 1,1 0,7 – 0,8 0,3 – 0,6
Лежневая: сухая мокрая	0,55 – 0,62 0,3 – 0,4	0,9 – 1,0
Снежная: укатанная обледенелая	0,3 – 0, 35 0,1 – 0,3	0,5 – 0,7 0,2 – 0,5
Суглинок: сухой увлажненный до пластичного состояния увлажненный до текучего состояния	0,4 – 0,5 0,2 – 0,4 0,15 – 0,25	0,8 – 1,0 0,6 – 0,7 0,3 – 0,5
Песок: влажный сухой	0,4 – 0,5 0,2 – 0,3	0,5 – 0,7 0,4 – 0,5
Снег: рыхлый уплотненный	0,2 – 0,4 0,3 – 0,5	0,4 – 0,5 0,5 – 0,6
Лед гладкий	0,05 – 0,1	–
Волок (лесосека): летний зимний	0,35 – 0,45 0,25 – 0,40	0,7 – 0,9 0,5 – 0,6

Таблица 6. Параметры гусеничных трелевочных тракторов

Параметры	Трактор типа ТДТ-55А	Трактор типа ТТ-4
Число опорных катков на борт	4	5
Вес: Gk , , Н	0,8 GТ 3960 –	0,8 GТ 5200 0,03 GТ
Геометрические параметры, мм
L	2310	2870
B	1690	2000
b	1515	1673
h1	800	1110
ak	1458	1270
hk	916	1255
aгр	430	440
	1495	1650
aзв	550	1170
hзв	653	700
bг	710	950
hп	420	430
hз	420	660
l	1750	1945
lб	730	672
lц	450	427
аб	365	336
	–	1105
	–	840
	–	663
hc^пр	–	490
r	340	340
Rзв	238	263
γ 	33	26

* для ТБ-1М – h_гр = 996 мм.

Учебное издание