Кинематика криволинейного движения.

Для измене­ния направления движения к автомобилю должны быть приложены поперечные си­лы, определяемые моментом сопротивле­ния повороту и инерционными силами. Если автомобиль или прицеп (полуприцеп) имеет не более одного неуправляемого моста, а криволинейное движение проис­ходит с небольшой скоростью (до 10 км/ч) на недеформируемом грунте, то попе­речные силы по своему действию оказы­ваются незначительными, а увод колес практически не влияет на кинематические параметры поворота. В этих случаях кине­матические параметры криволинейного движения можно рассматривать вне связи с действующими силами и, следо­вательно, без учета увода.

Если поворот автомобиля происходит на деформируемом грунте, а также, если схема или конструкция автомобиля соз­дают вероятность возникновения большего момента сопротивления повороту, то при­нятию допущения о неучете влияния динамических характеристик на кинемати­ческие параметры поворота должен пред­шествовать соответствующий анализ.

На рис. 123 представлена расчетная схе­ма поворота седельного автопоезда, сос­тоящего из двухосного автомобиля-тягача и одноосного полуприцепа. Принятые допущения: колеса автопоезда считаются жесткими в боковом направлении; рас­сматривается плоская модель автопоезда, следовательно, влияние крена на траекто­рию движения не учитывают, так же как трение и зазоры в седельно-сцепном уст­ройстве.

На схеме обозначены: точками /, 2, 3— середины осей автопоезда; vi — скорости середин осей автопоезда; θ — средний угол поворота управляемых колес; γi — курсо­вые углы кинематических звеньев авто­поезда; L1 и L2 — базы соответственно автомобиля-тягача и полуприцепа; Ri— радиус кривизны траектории середины осей автопоезда. Заданными считаются: закон изменения среднего угла поворота управляемых колес θ=f(t); скорость дви­жения середины ведущего моста v2=const. Угловая скорость поворота автомобиля- тягача ωт = γi = v1/R1 = v2/R2 = v1sinθ/L1,

так как v1 = v2/cosθ, тo

 = v₂tgθ/L1                                          (279)

Курсовой угол автомобиля-тягача γ1 определяется интегрированием последнего выражения (279).

Проекции скорости vi на оси координат

Используя эти уравнения, можно вычис­лить координаты точки 1

 (280)

Координаты точки 2 связаны с коорди­натами точки 1 геометрическими соотно­шениями

 (281)

Угловая скорость поворота полуприце­па может быть получена аналогично угло­вой скорости автомобиля-тягача, т. е.

                                     (282)

где α=γ1-γ2. так как отсчет угла α идет от оси полуприцепа против часовой стрел­ки до вектора скорости v2.

Курсовой угол γ2 определяется реше­нием дифференциального уравнения (282).

Координаты точки 3 связаны с коорди­натами точки 2

 (283)

Таким образом, последовательное ре­шение уравнений (279)...(283) с опреде­ленным шагом интегрирования позволяет получить координаты основных точек авто­поезда и построить траектории их движе­ния.

При равных нагрузках на неуправляе­мые мосты, что обычно обеспечивается балансирной подвеской тележки, можно считать одинаковыми и коэффициенты соп­ротивления их боковому уводу осей, и тогда приведенная база трехосной схемы с балансирной тележкой

где l— база тележки; L1— расстояние от переднего моста (шкворня) автомобиля до первого моста тележки.