Устойчивость колесных машин

1. Продольная устойчивость колесных машин.

Рисунок 16- Расчетная схема к расчету устойчивости

У современных автомобилей с низко расположенным центром тяжести опрокидывание в продольной плоскости маловероятно. Колесные трактора или колесные тягачи повышенной проходимости, обычно имеют короткую базу и высоко расположенный, из-за большого клиренса, центр тяжести. Поэтому и опасность продольного опрокидывания для этого типа машин резко возрастает.

Продольная устойчивость автомобилей и тракторов нарушается, когда под действием внешних сил и моментов передние и задние колеса начинают отрываться от грунта.

Следовательно, потеря устойчивости характеризуется условием Z₁ = 0 или Z₂ = 0, гдеZ₁ и Z₂ – нормальные реакции грунта на колеса.

Когда автомобиль стоит неподвижно на горизонтальной площадке

;

При ускоренном движении на подъем, наличие сопротивления воздуха

При установившемся движении без прицепа

Снижение нагрузки на переднюю ось вызывает соответствующие увеличение нагрузки на заднюю. На перераспределение нагрузок и на продольную устойчивость машины существенное влияние оказывают конструктивные параметры h, L, a, h_кр. На автомобилях и тракторах типа 4х2 для увеличения сцепного веса центр тяжести располагают близко к оси задних колес так, что для неподвижной машины

, однако это грозит нарушением продольной устойчивости и ухудшением управляемости.

Для колесных трелевочных тракторов и лесных автомобилей для продольной устойчивости большое влияние оказывает наличие всех ведущих колес. В этом случае перераспределение нагрузок на оси не сказываеться на величине сцепного веса, который равен сумме Z₁ + Z₂.

Уравнение потери продольной устойчивости колесной машины, когда опрокидывание происходит вокруг точек опоры задних колес Z₁ или

.

Пользуясь полученным соотношением, можно определять предельные углы подъема.

Например, предельный угол подъема, на котором автомобиль стоит с заторможенными колесами, не сопротивляясь.

Таким образом, предельные углы подъема и спуска зависят от соотношения базы машины L и высоты центра тяжести h, а также от его продольной координаты α.