Теория движения военных колесных машин

Содержание

Слайд 2

Распределение нормальных реакций Нормальная реакция Rz на колесе КМ определяет радиус

Распределение нормальных реакций

Нормальная реакция Rz на колесе КМ определяет радиус качения

rк, силу сопротивления качению и предельную продольную реакцию по сцеплению Rxφ.

В общем случае при вычислении Rzi КМ рассматривают как динамическую колебательную систему. Однако для решения многих задач можно принять жесткую связь вала двигателя с ведущими колесами, а также рассматривать стационарное (установившееся) движение.
К установившемуся условно отнесем также движение с постоянным ускорением при сохранении постоянной траектории КМ.

Слайд 3

Распределение нормальных реакций В качестве расчётной примем плоскую модель автомобиля с двумя колёсами (осями).

Распределение нормальных реакций

В качестве расчётной примем плоскую модель автомобиля с двумя

колёсами (осями).
Слайд 4

Распределение нормальных реакций Из уравнений равновесия сил на ось ZC и

Распределение нормальных реакций

Из уравнений равновесия сил на ось ZC и суммы

моментов относительно точки контакта колес 1-й оси:

Неизвестными являются моменты сопротивления ка-чению колес Mf = fш·Rz·rк0, в которых fш и rк0 зависят от нормальной нагрузки Rz и крутящего момента Mк.

Слайд 5

Распределение нормальных реакций С достаточной для практики точностью можно сделать три

Распределение нормальных реакций

С достаточной для практики точностью можно сделать три допущения:
радиус

rкв и коэффициент сопротивления качения в ведомом режиме fшв, коэффициенты тангенциальной эластичности λM и λP определяются нормальной реакцией при статическом положении КМ;
в ведущем режиме

крутящий момент Mк определяется из условия равномерного распределения суммарного крутящего момента Mкм, необходимого для преодоления сопротивления КМ, по всем nкM ведущим колесам:

где

Слайд 6

Распределение нормальных реакций КМ с балансирной тележкой и реактивными штангами. На

Распределение нормальных реакций

КМ с балансирной тележкой и реактивными штангами.
На КМ

с числом осей больше двух часто используются конструктивные схемы системы подрессоривания, объединяющие две соседние оси. Классическим примером являются трехосные машины с 2-й и 3-й осями, связанными балансирной системой подрессоривания.
Слайд 7

Распределение нормальных реакций Однако установка только одного балансира приводит к перераспределению

Распределение нормальных реакций

Однако установка только одного балансира приводит к перераспределению нормальных

реакций по осям в тяговых режимах. В ведущем режиме происходит уменьшение нормальной реакции на 2-й оси и увеличение на 3-й.

Это неблагоприятно сказывается при движении по твердым опорным поверхностям, приводя к повышенному износу шин и возникновению циркуляции мощности. На деформируемых опорных поверхностях возрастают деформации грунта и сопротивление качению.

Для устранения этого недостатка в конструкцию вводятся реактивные штанги, воспринимающие реактивные моменты ведущих осей и обеспечивающие выравнивание нормальных реакций по осям.

Слайд 8

Распределение нормальных реакций Расчетная схема сил и моментов, действующих на балансирную

Распределение нормальных реакций

Расчетная схема сил и моментов, действующих на балансирную тележку

с реактивными штангами представлена ниже.
Слайд 9

Распределение нормальных реакций Реактивный момент, воспринимаемый верхней и нижней реактивными штангами

Распределение нормальных реакций

Реактивный момент, воспринимаемый верхней и нижней реактивными штангами заменим

моментом от одной приведен-ной штанги, установленной в зоне действия верхней штанги:

Условия равновесия тележки имеют следующий вид:

Для упрощения описания системы введем ряд допущений:
rк ≈ rк0 ≈ rд; ax = 0; εк = 0.

Слайд 10

Распределение нормальных реакций Уравнения равновесия моментов на одном колесе: Подставив выражения

Распределение нормальных реакций

Уравнения равновесия моментов на одном колесе:

Подставив выражения RΣi в

уравнение суммы моментов для тележки, после преобразований получим:

При hо = rд правая часть этого уравнения равна нулю, и, следовательно, равны нормальные реакции Rzо2 = Rzо3.

Слайд 11

Распределение нормальных реакций В современных конструкциях КМ hо незначительно отличается от

Распределение нормальных реакций

В современных конструкциях КМ hо незначительно отличается от rд,

поэтому можно говорить о равенстве нормальных реакций по осям балансирной тележки.

Это позволяет заменять две оси на одну, с приложением всех сил на оси балансира (в точке О) и рассматривать при определении нормальных нагрузок схему двухосной КМ.

l1Б – расстояние от первой оси КМ до оси балансира

Слайд 12

Распределение нормальных реакций для многоосной КМ с индивидуальной подвеской колес или осей

Распределение нормальных реакций для многоосной КМ с индивидуальной подвеской колес или

осей
Слайд 13

Распределение нормальных реакций Уравнения равновесия для многоосной КМ имеют вид: Дополнительные

Распределение нормальных реакций

Уравнения равновесия для многоосной КМ имеют вид:

Дополнительные уравнения можно

получить, представив изменение нормальных реакций в зависимости от перемещения корпуса КМ относительно нулевого положения:

– приведенная жесткость системы подвеска – шина;
cпi – жесткость подвески колеса; cшi – нормальная жесткость шины; zi – вертикальное перемещение точки корпуса, расположенной над i-й осью.

Слайд 14

Распределение нормальных реакций Обозначив для удобства Перемещение zi для i-й оси

Распределение нормальных реакций

Обозначив для удобства

Перемещение zi для i-й оси можно выразить

(для абсолютно жесткой рамы) через перемещение корпуса над 1-й осью z1 и угол наклона (дифферента) корпуса αкр x под действием внешних сил:

после решения уравнений получаем

Слайд 15

Расчет нормальных реакций для трехосной КМ Тогда для плоской (велосипедной) схемы

Расчет нормальных реакций для трехосной КМ

Тогда для плоской (велосипедной) схемы движения

КМ можно сделать допущение, что концы векторов нормальных реакций лежат на одной прямой.

Для многоосных КМ можно принять, что кузов КМ является жестким, а жесткость упругих элементов на всех осях примерно одинакова.

Слайд 16

Расчет нормальных реакций для трехосной КМ с индивидуальной подвеской

Расчет нормальных реакций для трехосной КМ с индивидуальной подвеской

Слайд 17

Распределение нормальных реакций

Распределение нормальных реакций