333. Bara este deplasată spre dreapta (fig. 82). Unde este direcționată forța de frecare glisantă?
334. Scara de lângă perete ia poziția prezentată în figura 83. Indicați direcția forței de frecare în locurile în care scara atinge peretele și podeaua.
335. Bara se mișcă uniform (fig. 84). Unde sunt forța elastică a firului și forța de frecare de alunecare care apare atunci când bara se mișcă de-a lungul suprafeței mesei? Care este rezultatul acestor forțe?
336. Roata mașinii alunecă (fig. 85). Unde este forța de frecare glisantă direcționată între roata de alunecare și drum? forța de frecare statică (elasticitatea drumului)?
Figura: 86
Figura: 87
837. Cartea este presată pe o suprafață verticală (Fig. 86). Înfățișează grafic direcțiile forțelor gravitației și ale frecării statice care acționează asupra cărții.
338. Coșul se mișcă uniform (vezi fig. 79). Ce forță conduce sarcina pe cărucior? Unde este regizat?
339. O cutie cu sarcină se deplasează pe transportor (fără a aluneca). Unde este direcționată forța de frecare statică între banda transportoare și cutie?
340. Dacă autobuzul se deplasează uniform pe un traseu orizontal, care este forța de frecare statică?
341. Parașutistul, a cărui greutate este de 70 kg, se mișcă uniform. Care este forța de tracțiune a aerului asupra parașutei?
342. Utilizând un dinamometru, mișcați bara uniform (vezi Fig. 82). Care este forța frecării glisante între bara și suprafața mesei? (Împărțirea dinamometrului este de 1 N.)
343. Dinții de ferăstrău sunt separați în direcții diferite de planul ferăstrăului. Figura 87 prezintă tăieturile făcute cu ferăstrău nedisturbat și fixat. Care ferăstrău este mai greu de tăiat: diluat sau nediluat? De ce?
344. Dați exemple de când frecarea este benefică și când aceasta este dăunătoare.
17. PRESIUNEA1
345. Două corpuri cu greutate egală sunt așezate pe masă, așa cum se arată în figura 88 (stânga). Ei pun aceeași presiune pe masă? Dacă aceste corpuri sunt plasate pe solzi, va fi perturbat echilibrul?
346. Punem aceeași presiune asupra creionului, ascuțindu-l cu un cuțit contondent și ascuțit, dacă efortul pe care îl aplicăm este același?
1 La calcul, luați g \u003d 10 N / kg.
37
347. Mișcând aceeași sarcină (Fig. 89), băieții din primul caz aplică mai multă forță decât în \u200b\u200bcel de-al doilea. De ce? În ce caz este mai presantă sarcina pe podea? De ce?
348. De ce este îndoită marginea superioară a lopatei, care este apăsată de picior?
349. De ce părțile de tăiere ale cositoarelor, tocatoarelor de paie și a altor mașini agricole ar trebui să fie ascuțite brusc?
350. De ce este o podea din lemn de perie, bușteni sau scânduri pentru a conduce prin locuri mlăștinoase?
351. Când blocurile de lemn sunt fixate cu un șurub, inele plate metalice - șaibele sunt plasate sub piulița și șurubul (Fig. 90). De ce se face asta?
352. De ce, atunci când scoateți unghiile din tablă, puneți o bandă de fier sau o placă sub clește?
353. Explicați scopul degetului, așezați pe deget atunci când coaseți cu un ac.
354. În unele cazuri, încearcă să scadă presiunea, iar în altele - să o crească. Dați exemple în care în tehnologie sau în viața de zi cu zi acestea scad și unde cresc presiunea.
355. Figura 91 prezintă o cărămidă în trei poziții. În ce poziție a cărămizii va fi cea mai mică presiunea pe tablă? cel mai bun?
Figura: 89
Figura: 91
Figura: 90
38
3
Figura: 92
Figura: 93
356. Cărămizile, localizate așa cum se arată în figura 92, produc aceeași presiune pe masă?
357. Două cărămizi sunt stivuite una peste alta, așa cum se arată în figura 93. Forțele acționează asupra suportului și presiunii sunt aceleași în ambele cazuri?
358. Soclurile sunt presate dintr-o masă specială (aprinsă cu barca), care acționează asupra acesteia cu o forță de 37,5 kN. Suprafața de ieșire este de 0,0075 m2. În ce presiune se află priza de ieșire?
359. Suprafața de jos a tigaiei este de 1300 cm2. Calculați cât de mult va crește presiunea tigaiei de pe masă dacă turnați 3,9 litri de apă în ea.
360. Ce presiune produce un băiat pe podea, a cărui masă este de 48 kg, iar suprafața tălpilor pantofilor săi este de 320 cm2?
361. Un sport care cântărește 78 kg stă pe schiuri. Fiecare schi are 1,95 m lungime și 8 cm lățime. Câtă presiune are sportivul pe zăpadă?
362. Un strung care cântărește 300 kg se sprijină pe fundație cu patru picioare. Determinați presiunea mașinii pe fundație dacă suprafața fiecărui picior este de 50 cm2.
363. Gheața rezistă la o presiune de 90 kPa. Un tractor de 5,4 tone va trece pe această gheață dacă este susținut de piste cu o suprafață totală de 1,5 m2?
364. O remorcă cu două axe cu sarcină are o masă de 2,5 tone. Determinați presiunea exercitată de remorcă pe drum dacă suprafața de contact a fiecărei roți cu drumul este de 125 cm2.
365. O armă de artilerie cu o greutate de 5,5 tone a fost plasată pe o platformă feroviară cu două axe. Cât de mult a crescut presiunea platformei pe șine dacă zona de contact roată-șină este de 5 cm2?
366. Calculați presiunea exercitată pe șine de o mașină încărcată pe patru axe, care cântărește 32 de tone, dacă zona de contact roată-șină este de 4 cm2.
39
Figura: 95
Figura: 96
367. Ce presiune exercită pe sol o coloană de granit, al cărei volum este de 6 m3, dacă suprafața sa de bază este 1,5 m *?
368. Puteți aplica o presiune de 105 kPa cu un cui? Calculați câtă forță trebuie aplicată pe capul unghiei pentru aceasta dacă suprafața vârfului unghiei este de 0,1 mm2.
Toți mecanicii din tinerețe își amintesc o imagine cu o diagramă a unei mașini care se deplasează de-a lungul unei curbe, când roțile sale exterioare parcurg o distanță mai mare decât cele interioare. Cu ajutorul său, în multe manuale pentru drivere, scopul și principiul funcționării diferențialului sunt explicate. De multe ori se reduce la faptul că diferențialul permite roților motoare să se rotească cu viteze diferite și, astfel, permite mașinii să se deplaseze lin în jurul colțurilor.
Asemenea explicații nu sunt tocmai greșite, dar sunt prea simplificate și nu dezvăluie esența diferențialului. Desigur, în cărțile serioase totul este prezentat corect. Se spune că scopul diferențialului cu axul transversal pe o mașină este distribuirea cuplului strict în mod egal între roțile de conducere ale unui ax, și diferențialul dintre axe pentru a distribui cuplul între osiile de conducere - în mod egal sau în proporția optimă (diferențial asimetric).
"Un diferențial este un mecanism în care roțile de antrenare se rotesc independent unele de altele."
Strict vorbind, se rotesc „în mod dependent”, dar oh bine, se spune ceva ca adevărul, dar nu un cuvânt despre restul, pentru a nu deranja oamenii fără o pregătire specială.
Zelenin S.F., Molokov V.A. Carte manuală pe dispozitivul mașinii, M., „Rusavtokniga”, 2000, 80 p. Circulație 15.000 exemplare.
Citat din această carte:
« Diferențialul este destinat pentru distribuția cuplului între arbori de osie a roților motrice la întoarcerea mașinii și la conducerea pe drumuri neuniforme. Diferențialul permite rotilor să se rotească cu viteze unghiulare diferite și să parcurgă trasee diferite, fără a aluneca în raport cu suprafața drumului.
Cu alte cuvinte, 100% din cuplul care ajunge la diferențial poate fi distribuit între roțile de antrenare ca 50 x 50 sau într-o proporție diferită (de exemplu, 60 x 40). Din păcate, proporția poate fi de 100 x 0. Aceasta înseamnă că una dintre roți stă nemișcată (în groapă), în timp ce cealaltă derapă (pe pământ umed, argilă, zăpadă).
Ce poti face! Nimic nu este absolut corect și perfect, dar acest design permite mașinii să se întoarcă fără derapaj, iar șoferul nu schimbă anvelopele uzate complet în fiecare zi.
Figura: 38 Unitate finală cu diferențial
1 - semi-axe; 2 - angrenaj condus; 3 - angrenaj de antrenare; 4 - angrenaje semiaxe; 5 - angrenaje prin satelit
Aceasta nu mai este o simplificare excesivă, ci doar cititori înșelători. Aici, cu excepția celei de-a doua propoziții și a ilustrației, totul nu este adevărat (în prima propoziție trebuie să introduceți cuvântul „în mod egal” și să puneți capăt complet după cuvântul „roți” etc.)
O singură dată, într-un manual de învățământ profesional, am întâlnit o explicație corectă și, în același timp, simplă și clară a esenței diferențialului. Era cu mult timp în urmă și îmi amintesc doar că era un manual pentru șoferii de recoltoare de cereale.
Acolo, cititorului i s-a cerut să-și imagineze că două angrenaje cu conice semi-axiale sunt „dislocate” în două rafturi dințate, aceste rafturi se află pe o masă imaginară și un satelit sub forma unui angrenaj spur. Arată astfel:
Explicația esenței lucrării diferențialului se bazează pe proiectarea sa și pe a treia lege a lui Newton, care spune: forța acțiunii este egală ca mărime și opusă în direcția forței reacției. Următoarea figură arată interacțiunea de forță a satelitului cu rafturile, când forța motrică D este aplicată pe axa satelitului și acest satelit împinge ambele rafturi de-a lungul mesei, iar forțele de rezistență la mișcarea șinelor din stânga și dreapta C stânga și C dreapta sunt aceleași (forțele de frecare ale șinelor pe suprafața unei mese imaginare) iar fiecare dintre ele este egală cu jumătate din forța de rezistență totală C. Forțele din satelit sunt transmise rafturilor în punctele de cuplare a dinților satelitului cu dinții raftului. Datorită egalității forțelor de rezistență la mișcarea C la stânga și la dreapta C, forțele motrice de pe dinții satelitului sunt egale, fiecare dintre ele fiind egală cu jumătate din forța motrică D. Deoarece se aplică forțe egale la doi dinți ai satelitului aflați la distanțe egale față de axa sa, satelitul se află în echilibrează și nu se rotește. Prin urmare, toate cele trei părți se mișcă în linie dreaptă într-o direcție și la viteze egale, și anume la viteza cu care se mișcă axa satelitului și care este setată de motor.
Această situație corespunde unui trafic rutier constant cu o aderență bună.
Acum să ne imaginăm că, în timp ce treceți peste masă, șina din stânga „a dat peste” pata de ulei. În același timp, forța de rezistență la mișcarea sa (forța de frecare împotriva mesei) a scăzut, iar forța de rezistență la mișcarea șinei drepte a rămas aceeași. La un moment dat, echilibrul de forțe de pe dinții satelitului este perturbat: încărcarea dinților stângi devine mai mică decât sarcina care acționează asupra dintelui său drept. Cu alte cuvinte, satelitul a devenit mai ușor să împingă șina stângă decât cea dreaptă. Prin urmare, începe să se rotească în sensul acelor de ceasornic, așa cum se arată în figura următoare.
Datorită rotirii satelitului, mișcarea șinei drepte încetinește, iar șina stângă, dimpotrivă, se accelerează. Apoi, șina dreaptă ajunge la o oprire completă și satelitul continuă să se rotească. Axa sa continuă să se miște cu aceeași viteză ca înainte, deoarece această viteză este setată de motor. Dar, deoarece șina dreaptă stă, satelitul rotativ se rostogolește peste ea. În momentul prezentat în figură, dintele drept al satelitului stă pe loc, întrucât „se sprijină” pe dinteul suportului fix. Dar opusul din stânga al satelitului se mișcă de două ori mai repede decât axa satelitului în sine. Toate acestea corespund unei situații în care una dintre roțile motrice ale unei mașini cu mișcare lentă se încadrează, de exemplu, într-o suprafață mare de gheață, iar cealaltă rămâne pe o suprafață uscată, cu o aderență bună. Adică mașina se oprește și roata pe patinele de gheață, învârtindu-se de două ori mai repede decât înainte, când ambele roți se roteau cu aceeași viteză.
Strict vorbind, cele de mai sus au spus incorect despre dezechilibrul forțelor pe dinții satelitului și numai pentru că, așa cum mi se pare, este mai ușor să înțelegem ce se întâmplă. De fapt, echilibrul de forțe este întotdeauna menținut, numai pentru luarea în considerare a acestuia este necesar să se țină seama și de forțele care determină accelerarea personalului de stânga și decelerarea dreptei. Aceste forțe, care nu sunt considerate de noi, dispar din momentul în care reiki-ul potrivit se oprește complet. În același moment, viteza dublă de mișcare a personalului din stânga devine constantă. Și atunci situația corespunde integral cifrei următoare.
Aici s-a restabilit echilibrul de forțe sau, mai bine zis, au dispărut componentele forței dinamice (cele care au determinat accelerarea unui reiki și decelerarea celuilalt). Șina dreaptă stă, satelitul se rotește, iar șina din stânga se mișcă uniform, cu dublul vitezei. Este foarte important de menționat că echilibrul de putere a trecut la un nou nivel. Acum forțele egale de pe dinții stânga și dreapta ai satelitului sunt semnificativ mai mici decât cele anterioare. În virtutea celei de-a treia legi a lui Newton, aceste forțe nu pot depăși forța motrice care poate fi aplicată pe o șină pe un loc cu ulei sau pe o roată pe un loc de gheață. Cu alte cuvinte, dacă o roată se află pe un drum uscat, iar opusul alunecă pe gheață sau noroi, aceasta nu înseamnă că 100% din cuplul este transmis de la motor la roata de derapare, așa cum se spune în cartea menționată mai sus. Acest moment este întotdeauna și în toate condițiile este împărțit în egală măsură de diferențialul dintre roți, dar nu poate fi mai mult decât adeziunea uneia dintre roți la drum permite, în plus, roata cu aderență mai mică.
Doar dacă în aceste condiții diferențialul este blocat, adică oprit de la serviciu, printr-o cale sau alta conectând rigid arborele osiei, este posibil să transferați pe roata care stă pe un drum uscat partea copleșitoare a cuplului pe care motorul îl poate dezvolta. În acest caz, alunecarea se va opri, ambele roți se vor roti la aceeași viteză, dar doar una dintre aceste roți va asigura partea copleșitoare a forței de tracțiune totală.
Mi se pare că, cu ajutorul modelului cu rafturi dințate, toate celelalte moduri de funcționare ale diferențialului cu axe transversale pot fi clar explicate. De exemplu, o situație care apare uneori în timpul frânării motorului. Imaginați-vă că o mașină se deplasează în jos pe un drum uscat cu petice de gheață. Șoferul frânează cu motorul. În acest caz, forța motrice este forța inerțială a masei mașinii. Iar forța de rezistență la mișcare este forța aplicată axelor sateliților diferențiali din partea motorului. Una dintre roți străbate un petic de gheață. Forța de tracțiune a acestei roți spre drum scade brusc și începe să se rotească în direcția opusă. Aici, același lucru se va întâmpla cu șinele dacă axa satelitului este fixată, dar lăsați-o liberă să se rotească în jurul acestei axe, adică să simuleze situația în care axa satelitului este frânată sau ținută de motor. Dacă acum mutați unul dintre rafturile dințate înainte, satelitul va începe să se rotească și să provoace al doilea rack să se deplaseze înapoi. Aici, o șină care se deplasează înainte corespunde unei roți pe un drum uscat, iar o șină care se deplasează înapoi corespunde unei roți pe gheață și care se rotește în sens invers. În opinia mea, rotația roții de alunecare în sens opus demonstrează foarte clar „dorința” diferențialului de a-și îndeplini scopul și de a egaliza forțele de pe cele două roți ale osiei de conducere. În acest caz, acestea sunt forțele de frânare. Datorită alinierii lor, este exclusă sau redusă considerabil probabilitatea unei derapaje a autovehiculului cu acest mod de frânare.
Puteți lua în considerare multe alte situații care apar atunci când diferențialul funcționează. Dar cred că ceea ce s-a spus este suficient pentru a fi sigur: - diferențial cu axă transversală este mereu diviziunilor cuplul motorului in aceeasi masura între două roți ale unei axe de conducere.
Acum să revenim la imaginea menționată la început cu o mașină care se deplasează de-a lungul unei curbe. Dacă mașina este cu tracțiune din spate, cele două roți din spate care primesc același cuplu convertesc aceste cupluri în două forțe de tractare egale (dacă anvelopele roților au același diametru, aceeași presiune de umflare și poartă aceleași părți din greutatea mașinii). Și două forțe de tracți egale tind să împingă mașina în linie dreaptă. De aceea, șoferul trebuie să țină ferm volanul la viraje. Strict vorbind, diferențialul pe o astfel de mașină nu ajută atât de mult încât să interfereze cu virajul. Dar contribuie direct la stabilitatea mișcării în linie dreaptă (împreună cu unghiurile roților din față).
Pentru o mașină cu tracțiune față, situația este oarecum diferită. Aici, forțele de tracțiune sunt aceleași și pe cele două roți, dar „se întorc” împreună cu roțile direcționate. Prin urmare, de exemplu, este mai ușor pentru o mașină cu tracțiune din față să iasă dintr-o rută alunecoasă adâncă: roțile de tracțiune față întoarse în mod activ să tragă acolo unde este nevoie. Și pe tracțiunea cu roțile din spate, roțile de tracțiune spate împing în mod activ mașina de-a lungul pistei.
Aici este doar o mică parte din ceea ce șoferii ar fi trebuit să știe despre funcționarea diferențială și a fost nevoie de o mulțime de cuvinte și imagini. Așadar, poate cei care se limitează la imaginea notorie, cu kilometraj diferit pentru roți diferite de la colț, nu? Poate. Dar cred că, dacă nu intrați în explicații îndelungate, atunci scrieți cel puțin pentru ce este destinat acest mecanism. Iar cine dorește să ajungă în partea de jos, va găsi unde să citească despre asta. Și nu este absolut necesară propagarea propriei neînțelegeri a acestei esențe.
O serie de forțe acționează asupra unei mașini în mișcare, unele fiind direcționate de-a lungul axei de mișcare a mașinii, iar unele sunt direcționate într-un unghi față de această axă. Să acceptăm să numim prima dintre aceste forțe longitudinale, iar a doua laterală.
Figura: Diagrama forțelor care acționează asupra roții motrice.
a - stare de imobilitate; b - stare de mișcare
Forțele longitudinale poate fi direcționat atât în \u200b\u200bdirecția, cât și împotriva direcției vehiculului. Forțele direcționate în direcția de deplasare se mișcă și tind să continue mișcarea. Forțele împotriva direcției de deplasare sunt forțe de rezistență și tind să oprească vehiculul.
Următoarele forțe longitudinale acționează asupra unei mașini care se deplasează pe o secțiune de drum orizontal și drept:
- forță de tragere
- forța de rezistență la aer
- forța de rezistență la rulare
Atunci când mașina se deplasează în sus, apare o forță de rezistență pentru a crește, iar când mașina accelerează, o forță de rezistență la accelerare (forță de inerție).
Forța de tracțiune
Cuplul generat de motorul auto este transmis roților de antrenare. Mecanismele de transmisie sunt implicate în transferul cuplului de la motor la roțile de antrenare. Cuplul la roțile de antrenare depinde de cuplul motorului și de cutia de viteze și raporturile finale de antrenare. În punctul în care roțile ating suprafața drumului, cuplul produce o forță circumferențială. Rezistența drumului la această forță circumferențială este exprimată prin forța reactivă transmisă de pe șosea spre roata de antrenare. Această forță este direcționată către mișcarea vehiculului și se numește forță de împingere sau de tragere. Forța de tractare de la roți este transmisă pe osia de antrenare și mai departe pe cadru, forțând vehiculul să se miște. Mărimea forței de tractare este mai mare, cu atât este mai mare cuplul motorului și raporturile de viteză ale cutiei de viteze și ale antrenării finale. Forța de tracțiune pe roțile motrice atinge cea mai mare valoare atunci când mașina se deplasează într-o treaptă inferioară, prin urmare, angrenajul inferior este utilizat atunci când porniți o mașină cu o sarcină, atunci când conduceți off-road. Cantitatea de tracțiune pe roțile motrice ale vehiculului este limitată de aderența anvelopelor la suprafața drumului.
Forța de tracțiune
Fricțiunea care apare între roțile motrice ale unui vehicul și drum se numește tracțiune. Forța de aderență este egală cu produsul coeficientului de aderență și greutatea de aderență, adică greutatea pe roțile motrice ale vehiculului. Valoarea coeficientului de aderență a anvelopelor la drum depinde de calitatea și starea suprafeței drumului, de forma și starea modelului de rulare a pneului și de presiunea aerului din anvelopă.
În mașinile de pasageri, greutatea totală este distribuită aproximativ în egală măsură pe axe. Prin urmare, greutatea sa de cuplare poate fi luată egală cu 50% din greutatea totală. Pentru camioanele cu sarcină maximă, greutatea de aderență (greutatea pe puntea spate) este de aproximativ 60-70% din greutatea brută.
Valoarea coeficientului de aderență are o importanță deosebită pentru funcționarea mașinii și siguranța traficului, deoarece afectează capacitatea de traversare a mașinii, calitățile de frânare, posibilitatea de alunecare și derapaj a roților motrice. Cu un coeficient de aderență nesemnificativ, pornirea autoturismului de la o oprire este însoțită de alunecare, iar frânarea este însoțită de alunecarea roții. Ca urmare, uneori mașina nu poate fi deplasată dintr-un loc, iar la frânare, există o creștere accentuată a distanței de frânare și apariția unei derapaje.
Pe suprafețele din beton asfaltat pe vreme caldă, bitumul apare pe suprafață, ceea ce face ca drumul să fie gras și mai alunecos, ceea ce reduce coeficientul de aderență. Coeficientul de aderență este deosebit de puternic redus atunci când drumul este udat de prima ploaie, atunci când o peliculă de nămol lichid nu este încă spălată. Un drum cu zăpadă sau gheață este deosebit de periculos pe vreme caldă când suprafața se dezgheață.
Pe măsură ce viteza de conducere crește, coeficientul de aderență scade, în special pe un drum umed, deoarece lățimile modelului de rulare a anvelopelor nu au timp să împingă peliculă de umiditate.
Starea bună a modelului de rulare a anvelopelor are o importanță deosebită atunci când conduceți pe drumuri neasfaltate, zăpadă, nisip, precum și pe drumuri asfaltate, acoperite cu o peliculă de noroi sau apă. Datorită prezenței proeminențelor modelului, suprafața de sprijin scade și, prin urmare, presiunea specifică pe suprafața drumului crește. În același timp, filmul de noroi este presat mai ușor și se restabilește contactul cu suprafața drumului, iar pe solul ușor, proeminențele modelului se angajează direct cu solul.
Presiunea crescută a aerului în anvelopă reduce suprafața de susținere a acesteia, în urma căreia presiunea specifică crește atât de mult, încât la pornire și în timpul frânării se poate produce distrugerea cauciucului și aderența roților la drum.
Astfel, valoarea coeficientului de adeziune depinde de multe condiții și poate varia în limite destul de semnificative. Întrucât multe accidente se datorează prinderii slabe, șoferii trebuie să fie capabili să estimeze aproximativ coeficientul de prindere și să selecteze în mod corespunzător viteze de deplasare și manevrare.
Forța de rezistență la aer
Când conduceți, mașina depășește rezistența la aer, care este suma mai multor rezistențe:
- tracțiune (aproximativ 55-60% din rezistența totală a aerului)
- creat prin proeminente părți ale unui autobuz sau mașină, aparate (12-18%)
- provenind din trecerea aerului prin caloriferul și compartimentul motorului (10-15%) etc.
În partea din față a mașinii, aerul este comprimat și extins, în timp ce în partea din spate a mașinii, se creează un vid, care provoacă turbulențe.
Forța rezistenței aerului depinde de dimensiunea frontalei, de suprafața mașinii, de forma acesteia, precum și de viteza de mișcare. Zona frontală a unui camion este definită ca produsul pistei (distanța dintre pneuri) și înălțimea vehiculului. Forța rezistenței aerului crește proporțional cu pătratul vitezei vehiculului (dacă viteza crește de 2 ori, atunci rezistența aerului crește de 4 ori).
Pentru a îmbunătăți fluidizarea și a reduce rezistența la aer, parbrizul mașinii este poziționat în mod obișnuit, iar părțile proeminente (faruri, aparate de protecție, mânerele ușilor) sunt instalate la culoare cu conturul exterior al caroseriei. În vehiculele comerciale, rezistența la aer poate fi redusă acoperind patul de încărcare cu o prelată întinsă între acoperișul cabinei și hayon.
Forța de rezistență la rulare
Fiecare roată a mașinii este supusă constant unei sarcini verticale, ceea ce provoacă o reacție verticală a drumului. Când vehiculul se deplasează, acesta este afectat de forța de rezistență la rulare, care apare din cauza deformării anvelopelor și a șoselei și a frecării anvelopelor pe șosea.
Forța de rezistență la rulare este egală cu produsul din greutatea brută a vehiculului și coeficientul de rezistență la rulare a pneului, care depinde de presiunea aerului din anvelope și de calitatea suprafeței drumului. Iată câteva valori pentru coeficientul de rezistență la rulare a anvelopelor:
- pentru pavaj beton asfaltat - 0.014-0.020
- pentru acoperire cu pietriș-0.02-0.025
- pentru nisip-0,1-0,3
Forța de rezistență la ridicare
Drumul constă în alternanțe de ascensiuni și coborâri și rareori are secțiuni orizontale lungi.
Atunci când conduceți în sus, mașina prezintă o rezistență suplimentară, care depinde de unghiul de înclinare a drumului spre orizont. Cu cât este mai mare greutatea vehiculului și unghiul de înclinare a drumului, cu atât rezistența la urcare este mai mare. Atunci când se apropie de creștere, este necesar să se evalueze corect posibilitățile de depășire a creșterii. Dacă ascensiunea este scurtă, aceasta este depășită cu accelerarea mașinii înainte de ascensiune. Dacă urcușul este lung, este depășit cu o viteză scăzută, schimbându-se la ea la începutul creșterii.
Când mașina se deplasează în jos, forța de rezistență la creștere este direcționată în direcția de mișcare și este forța motrică.
Forța rezistenței la accelerație
O parte din forța tractivă în timpul accelerației este cheltuită pentru accelerarea maselor rotative, în principal volanul arborelui cotit al motorului și roțile mașinii. Pentru ca mașina să înceapă să se miște cu o anumită viteză, trebuie să depășească forța de rezistență la accelerație, care este egală cu produsul din masa și accelerația mașinii. Când mașina accelerează, forța de rezistență la accelerație este direcționată în direcția opusă mișcării. Când vehiculul se frânează și încetinește, această forță este îndreptată către vehicul. Există momente în care, în timpul unei accelerații accentuate, marfa sau pasagerii cad din aer liber, de pe scaunele motocicletei și în timpul frânării bruște, pasagerii lovesc parbrizul sau partea din față a mașinii. Pentru a evita astfel de cazuri, este necesar, prin creșterea ușoară a turației arborelui cotit al motorului, să depășim forța rezistenței la accelerație și să frânăm fără probleme mașina.
Centrul de greutate
O mașină, ca orice alt corp, este supusă gravitației direcționate vertical în jos. Centrul de greutate al unei mașini este punctul din mașină din care greutatea mașinii este distribuită uniform în toate direcțiile. Centrul de greutate al mașinii este situat între punțile față și spate la o înălțime de aproximativ 0,6 m pentru mașini și 0,7-1,0 m pentru camioane. Cu cât centrul de greutate este mai scăzut, cu atât vehiculul este mai stabil împotriva rulării. Când o mașină este încărcată cu marfă, centrul de greutate crește pentru mașini cu aproximativ 0,3-0,4 m, iar pentru camioane cu 0,5 m sau mai mult, în funcție de tipul de marfă. Dacă sarcina este plasată inegal, centrul de greutate se poate deplasa și înainte, înapoi sau spre lateral, ceea ce va compromite stabilitatea vehiculului și ușurința de control.
Schimbarea direcției de mișcare a oricărui corp poate fi realizată numai aplicându-i forțe externe. Când un vehicul se deplasează, multe forțe acționează asupra acestuia, în timp ce anvelopele îndeplinesc funcții importante: fiecare schimbare în direcția sau viteza vehiculului determină apariția de forțe de acțiune în anvelopă.
Autobuzul este legătura dintre vehicul și șosea. În locul de contact al anvelopei cu șoseaua este rezolvată problema principală a siguranței traficului de vehicule. Toate forțele și momentele apărute în timpul accelerării și decelerației mașinii, la schimbarea direcției de mișcare a acesteia, sunt transmise prin anvelopă.
Anvelopa absoarbe forțele laterale, menținând vehiculul pe calea aleasă de șofer. Prin urmare, condițiile fizice ale aderenței anvelopelor la suprafața drumului determină limitele încărcărilor dinamice care acționează asupra vehiculului.
Figura: 01: Montarea anvelopei fără tub pe jantă;
1. Jante; 2. Rulment (Hump) pe suprafața de aterizare a mărgele anvelopei; 3. margele de margine; 4. Carcasa anvelopelor; 5. strat interior etanș; 6. curea centura; 7. Protector; 8. Peretele lateral al anvelopei; 9. Perla anvelopelor; 10. Miez de margele; 11. supapă
Criterii de evaluare decisive:
-Provizionarea mișcării rectiliniere stabile atunci când forțele laterale acționează asupra mașinii
-Asigurarea virajelor stabile Asigurarea tracțiunii pe diverse suprafețe ale drumului Asigurarea tracțiunii în diverse condiții meteorologice
-Asigurarea unei bune manevrabilități a vehiculului Asigurarea condițiilor de conducere confortabile (amortizarea vibrațiilor, asigurarea unei funcționări fluide, zgomot minim de rulare)
-Rezistență, rezistență la uzură, durată de viață lungă
-Preț scăzut
-Risc minim de deteriorare a anvelopelor în timpul alunecării
Alunecarea anvelopelor
Alunecarea sau alunecarea anvelopelor apare din diferența dintre viteza teoretică de deplasare datorată rotației roții și viteza efectivă de deplasare datorată forțelor de aderență ale roții.
Folosind exemplul de mai sus, această afirmație poate fi clarificată: lăsați circumferința de-a lungul suprafeței de rulare exterioară a unei anvelope pentru mașini de pasageri să fie de aproximativ 1,5 m. Dacă roata se învârte în jurul axei de rotație de 10 ori în timp ce mașina se mișcă, atunci calea parcursă de mașină ar trebui să fie de 15 m. Dacă se produce alunecarea anvelope, apoi calea parcursă de mașină devine mai scurtă. Legea inerției Fiecare corp fizic tinde fie să mențină o stare de repaus, fie să mențină o stare de mișcare rectilinie.
O forță externă trebuie aplicată corpului pentru a scoate corpul fizic dintr-o stare de repaus sau pentru a-l abate de mișcarea rectilinie. Modificarea vitezei de mișcare, atât în \u200b\u200btimpul accelerației mașinii, cât și în timpul frânării, va necesita o aplicare corespunzătoare a forțelor externe. Dacă șoferul încearcă să frâneze atunci când viraje pe o suprafață a drumului acoperit cu gheață, vehiculul va tinde să conducă drept, fără să fie nevoie de o dorință clară de a schimba viteza, iar răspunsul la direcție va fi prea lent.
Pe o suprafață înghețată, doar frânele mici și forțele laterale pot fi transmise prin roțile mașinii, astfel că conducerea pe drumuri alunecoase nu este o sarcină ușoară. Momente de forțe În timpul mișcării de rotație, momentele forțelor acționează sau influențează corpul.
În modul de mișcare, roțile se rotesc în jurul axelor lor, depășind momentele de inerție în repaus. Momentul de inerție a roților crește cu o creștere a vitezei de rotație a acesteia și, în același timp, a vitezei vehiculului. Dacă vehiculul se află pe o parte pe un drum alunecos (de exemplu, o suprafață de drum înghețată), iar pe cealaltă parte pe șosea cu un coeficient normal de aderență (coeficient de aderență neuniform μ), atunci vehiculul primește o mișcare de rotație în jurul unei axe verticale la frânare. Această mișcare de rotație se numește moment yaw.
Distribuția forțelor împreună cu greutatea corpului (gravitația), diferite forțe externe acționează asupra mașinii, a cărei amploare și direcție depinde de modul și direcția de mișcare a vehiculului. În acest caz, vorbim despre următorii parametri:
Forțe în direcția longitudinală (de exemplu, forța de tracțiune, forța de rezistență la aer sau forța de frecare la rulare)
Forțele care acționează în direcția laterală (de exemplu, forța aplicată pe volanele unei mașini, forța centrifugă la viraje sau forța unui vânt lateral sau o forță care rezultă din conducerea pe o pantă).
Aceste forțe sunt de obicei denumite forțele de alunecare laterală a vehiculului. Forțele care acționează în direcție longitudinală sau transversală sunt transmise anvelopelor, iar prin ele către carosabil în direcție verticală sau orizontală, provocând deformarea anvelopei în direcție longitudinală sau transversală.
Figura: 04: Proiecția orizontală a unghiului de alunecare α și efectul forței laterale Fs; vn \u003d Viteza pe direcția de alunecare vx \u003d Viteza în direcția longitudinală Fs, Fy \u003d Forțele laterale α \u003d unghiul de alunecare Aceste forțe sunt transmise corpului mașinii prin:
șasiul auto (așa-numitele forțe ale vântului)
controale (forța de direcție)
motor și unități de transmisie (forța de conducere)
mecanisme de frânare (forțe de frânare)
În sens invers, aceste forțe acționează de pe suprafața drumului pe pneuri și sunt apoi transmise vehiculului. Acest lucru se datorează faptului că: orice forță provoacă opoziție
Figura: 05: Viteza roții vx în direcție longitudinală, forța de frânare FB și cuplul de frânare MB; vx \u003d Viteza roții în direcție longitudinală FN \u003d Forța verticală (reacție normală de susținere) FB \u003d Forța de frânare MB \u003d cuplul de frânare
Pentru a asigura mișcarea, forța de tracțiune transmisă roții cu ajutorul cuplului generat de motor trebuie să depășească toate forțele de rezistență externe (forțe longitudinale și laterale) care apar, de exemplu, atunci când vehiculul se deplasează pe un drum cu o pantă laterală.
Pentru a evalua dinamica de conducere, precum și stabilitatea la volan a vehiculului, trebuie cunoscute forțele care acționează între pneu și suprafața drumului în așa-numitul plasă de contact dintre anvelopă și rută. Forțele externe care acționează în zona de contact pneu-drum sunt transmise prin intermediul roții către vehicul. Pe măsură ce practica de conducere crește, șoferul învață din ce în ce mai bine să răspundă la aceste forțe.
Pe măsură ce experiența de conducere progresează, șoferul devine din ce în ce mai conștient de forțele care acționează în peticul de contact pneu-drum. Mărimea și direcția forțelor externe depinde de intensitatea accelerării și decelerației vehiculului, sub acțiunea forțelor laterale ale vântului sau când se conduce pe un drum cu o pantă transversală. Experiența de a conduce pe drumuri alunecoase este separată, când impactul excesiv asupra comenzilor poate deraina anvelopele mașinii în alunecare.
Cel mai important lucru este însă că șoferul învață acțiunile corecte și contorizate de către controalele care împiedică apariția mișcării necontrolate. Acțiunile necorespunzătoare ale șoferului la o putere mare a motorului sunt deosebit de periculoase, deoarece forțele care acționează în plasturele de contact pot depăși limita admisă de aderență, ceea ce poate determina ca mașina să alunece sau să piardă complet controlul și să crească uzura anvelopelor.
Forțele din plasturele de contact pneu la drum Doar forțele dozate strict în plasturele de contact roți-drum sunt capabile să asigure viteza și direcția de deplasare corespunzătoare dorinței șoferului. Forța totală a plasturei de contact a anvelopei cu șoseaua constă din următoarele forțe care o constituie:
Forța tangențială pe circumferința anvelopei Forța tangențială Fμ este generată de transmiterea cuplului de către trenul de antrenare sau de frânarea vehiculului. Acționează în direcția longitudinală pe suprafața drumului (forță longitudinală) și permite șoferului să accelereze atunci când acționează pe pedala de gaz sau să încetinească atunci când acționează pe pedala de frână.
Forța verticală (reacție normală de susținere) Forța verticală dintre pneu și suprafața drumului este denumită forța radială sau reacția normală de susținere FN. Forța verticală dintre pneu și suprafața drumului este întotdeauna prezentă, atât atunci când vehiculul se deplasează, cât și când este staționat. Forța verticală care acționează pe o suprafață de rulment este determinată de fracția din greutatea vehiculului pe acea roată, plus forța verticală suplimentară rezultată din redistribuirea greutății în timpul accelerării, frânării sau virajului.
Forța verticală crește sau scade pe măsură ce vehiculul circulă în sus sau în jos, în timp ce creșterea sau scăderea forței verticale depinde de direcția de deplasare a vehiculului. Răspunsul normal al suportului este determinat atunci când vehiculul este staționat pe o suprafață orizontală.
Forțele suplimentare pot crește sau micșora forța verticală între roată și suprafața drumului (răspunsul normal al rulmentului). Așadar, atunci când conduceți fără rotire, forța suplimentară reduce componenta verticală pe roțile interioare până la centrul de rotație și crește componenta verticală pe roțile din partea exterioară a vehiculului.
Zona de contact a anvelopei cu suprafața drumului este deformată de forța verticală aplicată pe roată. Deoarece pereții laterali ai pneului suferă o deformare corespunzătoare, forța verticală nu poate fi distribuită uniform pe întreaga zonă a plasturelui de contact, dar are loc o distribuție trapezoidală a presiunii pneului pe suprafața rulmentului. Pereții laterali ai anvelopei absorb forțe externe, iar anvelopa se deformează în funcție de mărimea și direcția sarcinii externe.
Forța laterală
Forțele laterale acționează asupra roții, de exemplu, atunci când există o traverse transversale sau când virajul este în viraje. Roțile direcționate ale unui vehicul în mișcare, atunci când se abat de la poziția liniară, sunt, de asemenea, supuse forței laterale. Forțele laterale sunt cauzate de măsurarea direcției de deplasare a vehiculului.
