Оценка параметров устойчивости и управляемости АТС в стендовых условиях

Страница 2

Колеса передней оси приводятся во вращение передними беговыми барабанами посредством асинхронного электродвигателя. Кроме того, имеется возможность привода от двигателя автомобиля как переднеприводного, так и заднеприводного, через цепную передачу между барабанами передней и задней секций.

Другой немаловажной особенностью данного стенда является возможность самоориентации автомобиля, имеющего непараллельность возможного расположения осей передних и задних колес и барабанов стенда. Без подобной самоориентации измеренные боковые силы на передних управляемых колесах неизбежно будут содержать компоненту, вызванную данной непараллельностью, что осложнит адекватную интерпретацию данных сил для анализа и оценки параметров согласно целей исследования.

Рис. 21. Схема универсального диагностического стенда

На данном стенде эта задача решена использованием силового метода ориентации автомобиля на стенде, разработанном А. Филимоновым. В его основу положено силовое равновесие колес в поперечном направлении в процессе качения по свободно вращающимся барабанам. Ось ведущих неуправляемых колес всегда перпендикулярна направлению прямолинейного движения автомобиля. Это можно использовать для точной ориентации автомобиля на стенде при условии, что ведущие колеса установлены на барабанах, оси которых строго параллельны по-перечной оси стенда.

Далее ведущие колеса прокручивают эти барабаны, и в результате взаимодействия сил, возникающих в местах контакта роликов и колес, ведущая ось автоматически при прокрутке занимает положение на стенде, соответствующее прямолинейному движению АТС.

Управляемые же колеса устанавливаются в нейтральное положение по отношению к продольной оси стенда поворотом руля. Причем критерием правильности установки колес в прямолинейное положение в данном случае может служить как уменьшение величины схождения при их отклонении от нейтрального положения, так и равенство боковых сил на измерительных датчиках опорных барабанов.

Проведем теоретический анализ возможности адекватного использования измеряемого значения силы Риу лев (пр) при аналогичном дорожном испытании курсового угла

Известно, что если на эластичное колесо действует при его качении по плоской поверхности боковая сила Р¶у, то перемещение центра колеса не будет совпадать с направлением плоскости его вращения, составляя с этой плоскостью угол увода d, который при небольших значениях (до 8°) можно приближенно найти по следующей формуле:

,

где Кув - коэффициент сопротивления уводу.

Естественно предположить, что если на колесо извне боковая сила не действует, а колесо установлено таким образом, что его направление перемещения образует с плоскостью вращения определенный угол de,a (колесо установлено со схождением и развалом), то в пятне контакта колеса с опорной поверхностью появится боковая сила Р¶¢у, которую также можно выразить зависимостью Р¶¢у =Кув×de,a. Для конкретного типа шин и условий эксперимента величина Кув будет зависеть от нормальной нагрузки, действующей на колесо. Для практических расчетов можно использовать формулу, предложенную Р. Смилиеем и В. Горном:

Кув=С(А-В×Gк)× Gк,(1)

где А, В, С - коэффициенты, зависящие от конструкции шины.

Таким образом, зная нагрузку и тип шин, можно определить Кув, а задаваясь величиной угла и влиянием развала - схода dea, определить величину боковой силы в пятне контакта при качении колеса, установленного со схождением.

Если рассматривать качение колеса по беговым барабанам стенда, то нормальная нагрузка, приходящаяся на колесо Gк, распределяется между барабанами по известным зависимостям. Таким образом, можно предположить, что боковая сила в пятнах контакта колеса с барабанами, вызванная качением колеса со схождением, будет равна

,(2)

где индексы «п» и «и» относят соответствующие параметры к приводному и измерительному барабану соответственно.

Очевидно, что