МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПРОДОЛЬНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ АВТОМОБИЛЯ

METHOD OF CALCULATING THE VEHICLE'S LONGITUDINAL STABILITY

Andrey Pizyun

Student, Moscow Automobile and Road Construction State Technical University (MADI), Russia, Moscow

Aleksey Akulov

Lecturer, Moscow Automobile and Road Construction State Technical University (MADI), Russia, Moscow

Аннотация. В статье рассматривается метод расчета продольной устойчивости автомобиля. Анализируется влияние характеристик перевозимого груза на устойчивость транспортного средства.

Abstract. The article examines the method of calculating the longitudinal stability of a vehicle. The effect of the characteristics of the transported cargo on the stability of the vehicle is analyzed.

Ключевые слова: устойчивость автомобиля, безопасность движения, перевозимый груз, центр тяжести, продольная устойчивость.

Keywords: vehicle stability, traffic safety, transported cargo, center of gravity, longitudinal stability.

Введение

Одним из важнейших аспектов безопасности движения автомобиля как транспортного средства, наряду с управляемостью, является его устойчивость. Устойчивость транспортного средства (ТС) – свойство, характеризующее способность ТС сохранять параметры положения и движения после прекращения действия возмущающих сил, стремящихся изменить эти параметры [5, с. 3].

Устойчивость автомобиля зависит как от его параметров, так и от параметров перевозимого груза: массы, объема, расположения груза относительно осей. Суммарное смещение центра тяжести груженого автомобиля может превысить допустимое значение, что приведет к радиальному смещению или опрокидыванию транспортного средства.

В связи с этим необходимо определить величину допустимого смещения масс в зависимости от профиля дороги, а также определить критическую скорость движения транспортного средства в этих условиях [4, с. 104].

Продольная устойчивость автомобиля

Продольной устойчивостью автомобиля является его способность сохранять устойчивость в продольном направлении при преодолении подъемов и движении на спусках. Различают следующие виды нарушения продольной устойчивости:

1. Продольное опрокидывание автомобиля через передний или задний мост.

2. Продольное скольжение, вызванное буксованием ведущих колес

Вследствие того, что у современных автомобилей центр масс расположен очень низко, буксование ведущих колес возникает при значительно меньших углах подъема по сравнению с уклонами, на которых возможно продольное опрокидывание через передний или задний мост. Поэтому продольное опрокидывание транспортных средств происходит крайне редко. Как правило, на очень крутом спуске или подъеме и только автомобилей с короткой колесной базой, а также при чрезвычайно нерациональном расположении груза на автомобиле, приводящем к чрезмерному подъему центра тяжести над поверхностью дороги или значительном смещении центра тяжести к переднему или заднему мосту.

Рисунок. Силы, действующие на автопоезд при движении на подъеме

1. Рассмотрим случай опрокидывания тягача:

                                                               (1.1)

            (1.2)

                         (1.3)

 (1.4)

                      (1.5)

           (1.6)

Для одиночного автомобиля конечные формулы имеют вид:

                             (1.7)

                               (1.8)

2. Продольное скольжение, вызванное буксованием колес тягача 4х4

                    (2.1)

  (2.2)

                            (2.3)

                 (2.4)

Для одиночного полноприводного автомобиля:

                                           (2.5)

                                                   (2.6)

Заключение

Проведенные по данной методике расчеты позволят определить максимальный безопасный угол подъема, на котором полноприводные одиночный автомобиль или тягач с прицепом не потеряет продольную устойчивость – не опрокинется через передний или задний мост и не начнет буксовать, вызвав продольное скольжение.