permeabilitate- capacitatea vehiculului de a circula pe drumuri de proasta calitate și în afara rețelei de drumuri, precum și - de a depăși obstacole artificiale și naturale fără implicarea mijloacelor auxiliare. permeabilitate este una dintre caracteristicile constitutive ale mobilității vehiculului, de regulă - este stabilită la proiectarea echipamentelor în funcție de scopul propus, ținând cont de fezabilitatea economică.
În felul său permeabilitate echipamentele de transport sunt împărțite în vehicule convenționale, înalte și înalte:
Tipuri tipice de obstacole
Drum dificil
Conducerea pe drumuri accidentate reduce durata de viață a vehiculului. Dacă forța de tracțiune dezvoltată de mașină este insuficientă, aceasta se poate bloca.
Pentru ca mașina să facă față drumurilor accidentate, sunt utilizate următoarele măsuri:
- Vehiculele de teren sunt semnificativ mai puternice decât vehiculele rutiere. Au o caroserie și un cadru mai puternice, plus suspensie întărită.
- Cuplu motor ridicat. Tracțiune integrală de dorit, blocare diferențial.
- Garda mare la sol.
- Arcuri moi, cursa mare a suspensiei.
- Troliu pentru scoaterea unei mașini blocate.
Obstacole punctuale
Obstacole mici, dar înalte (pietre, cioturi, denivelări) mașina trebuie să treacă pe sub fund. Pentru aceasta, sunt importante următoarele:
- Garda mare la sol.
- Pentru a nu deteriora motorul cu obstacole, compartimentul motor de mai jos este protejat de un palet puternic.
- Articulațiile CV cu antere de cauciuc sunt foarte vulnerabile. Articulațiile CV protejează în mod fiabil, astfel încât este imposibil să spargeți antera cu o zăpadă. Sau folosesc o suspensie față dependentă, în care articulația homocină este situată în interiorul unui pumn metalic.
Urcări și coborâri
Când conduceți în deal, motorul se poate bloca. Dacă nu există suficientă aderență pe anvelope, mașina poate cădea. Când conduceți pe o pantă, vehiculul se poate răsturna. Când mergeți în deal sau în deal pe un teren plan, vehiculul se poate prinde de caroserie și se poate bloca.
Transmisia trebuie să aibă viteze joase care să vă permită să urcați pante abrupte și să vă deplasați pe teren moale.
Putere specifică
raportul tracțiune-greutate
Raportul dintre forța de tracțiune și masa vehiculului.
Parametrii a cincea roată
Presiunea la sol
Pe primele vehicule de teren, precum și pe succesorii lor în scopuri militare și economice, au fost utilizate în mod tradițional anvelopele de automobile cu presiune ridicată la sol cu urechi dezvoltate. Pe de o parte, lățimea mică a cauciucului a contribuit la scăderea rezistenței la rulare, ceea ce a crescut viteza de mișcare pe teren dur, a îmbunătățit eficiența combustibilului. Pe de altă parte, roțile înguste, datorită presiunii specifice mai mari, au oferit o tracțiune mai bună pe solurile puțin adânci, vâscoase și afanate. Depășirea evident impracticabile, fără mijloace tehnice auxiliare, a unor zone cu soluri vâscoase adânci (mlaștini, gresii afanate, zăpadă virgină) nu făcea parte din sarcinile unor astfel de vehicule. Alte tipuri de vehicule autopropulsate - vehicule cu mai multe roți, vehicule pe șenile etc. - au fost orientate pentru îndeplinirea unor astfel de sarcini.
De îndată ce vehiculele de teren au început să fie utilizate în mod activ pe drumurile asfaltate, a apărut un nou nivel de cerințe pentru siguranța lor activă; pentru a îmbunătăți manevrabilitatea și capacitățile de frânare, au fost folosite roți mai largi. Designul unor astfel de mașini a început să ofere unități de putere mai puternice, datorită cărora rezistența crescută la rulare a fost parțial nivelată.
Cu toate acestea, pentru vehiculele de teren care nu sunt proiectate pentru utilizare permanentă pe drumuri asfaltate, acestea încearcă să instaleze roți care au cea mai mică presiune pe sol posibilă datorită diametrului și lățimii lor crescute. În prezența urechilor dezvoltate, acest design de roată vă permite să vă deplasați pe soluri vâscoase relativ adânci. Diametrul crescut vă permite să depășiți obstacolele de înălțime mai mare, inclusiv îmbunătățirea capacității mașinii de a rula șina și de a crește garda la sol a vehiculului.
Vehiculele pneumatice pentru toate terenurile folosesc roți cu diametru foarte mare și largi, cu presiune internă scăzută. Presiunea la sol extrem de scăzută permite să nu se deterioreze suprafețele solului, plantele și oferă, de asemenea, flotabilitate (cu volum intern suficient al pneului). Urechile dezvoltate sunt rareori utilizate, deoarece, de fapt, rolul lor este jucat de o anvelopă elastică, care repetă forma solului la locul peticei de contact și, din această cauză, crește forța de frecare.
tip suspensie
Specificul de utilizare impune vehiculelor de teren: garda la sol crescută în comparație cu vehiculele cu modificări ale drumului, intensitatea energetică mare și durabilitatea elementelor elastice și de amortizare, curse mari ale suspensiei, precum și rezistența elementelor de suspensie la solicitări mecanice. (impacturi asupra solului, obstacole) .
În cele mai multe cazuri, designul suspensiei dependente îmbunătățește plutirea vehiculului pe teren accidentat datorită capacităților sale de articulare mai mari în comparație cu cele independente. Cu alte cuvinte, la ruperile profilului solului, roțile, cu un astfel de design de suspensie, au mai multe șanse să poată menține contactul cu suprafața solului. Vehiculele cu suspensie independentă și absența diferențialelor de blocare, sau a sistemelor care le imită efectul, în astfel de condiții se produce agățarea roții, ceea ce duce la pierderea mobilității vehiculului. Carcasa dependentă a axei suspensiei joacă adesea rolul de a proteja carterul motorului, ceea ce este important la depășirea suprafețelor cu elemente proeminente (bușteni, pietre, etc.) Pe de altă parte, suspensia independentă, datorită carcasei diferenţialului ridicat, măreşte autovehiculul. curatenie totala. De asemenea, o suspensie independentă are un număr mai mare de elemente în mișcare încărcate, ceea ce îi reduce fiabilitatea și crește costul de fabricație și întreținere.
Cu toate acestea, există și un tip de suspensie dependentă care poate crește semnificativ garda la sol a mașinii, păstrând în același timp principalele avantaje ale designului dependent - osii cu roți dințate. Grinda axului din ele este situată deasupra axei de rotație a roților, diferențialul este amplasat în mod tradițional pe grinda în sine, cu toate acestea, mecanismele de viteză sunt situate direct la fiecare roată. Cele mai cunoscute mașini care folosesc acest design sunt Unimog, Volvo și UAZ. Podurile cu acest design sunt numite „portal”. Dezavantajele includ vibrații și zgomot crescute, greutate crescută, pierderi de dinamică și, desigur, raritate și costuri ridicate.
Din punct de vedere al manevrării, atunci când călătoriți cu viteză mare pe teren accidentat, un design independent de suspensie este cel mai de preferat. În primul rând, acest lucru se datorează volumului mai mic al maselor sale neresortate, intensității energetice mai mari și tendinței mai mici de rostogolire. Acest design este folosit pe majoritatea mașinilor pentru raiduri, inclusiv faimosul Paris-Dakar.
PRELEZA 12 Indicatorii de permeabilitate caracterizează posibilitatea și eficiența lucrărilor de transport în condiții dificile de drum. Gradul de mobilitate a vehiculului este caracterizat de nivelul de pierdere a permeabilității. Pierderea permenței poate fi totală sau parțială. Cu o pierdere completă a permeabilității, apare un blocaj, are loc încetarea mișcării. Pierderea parțială a permeabilității este asociată cu o scădere a vitezei și o creștere a consumului de combustibil. Factori care afectează pierderea permeabilității:
Atingerea părților proeminente ale mașinii pentru drumuri sau teren neuniform; pante longitudinale și transversale care provoacă pericolul de răsturnare; obstacole care creează rezistență mare la mișcare și sunt de netrecut fie din cauza proprietăților de tracțiune insuficiente, fie din cauza restricțiilor de aderență a roților motoare la suprafața de sprijin; obstacole care pot provoca inundarea mașinii (mlaștini mlăștinoase, bariere de apă). Toate obstacolele pot fi împărțite în două grupe: obstacole datorate profilului drumului sau terenului; obstacole din cauza capacităţii portante slabe a suprafeţei de sprijin. În acest sens, se face o distincție între profil și patenta de cuplare suport. Capacitatea autovehiculului de a depăși obstacolele menționate este evaluată prin două grupe de indicatori ai capacității transversale: - indicatori transversali; - indicatori de permeabilitate suport-cuplare. Capacitatea unei mașini de cross-country depinde în mare măsură de formula sa de roți, care este formată din două cifre.
Prima cifră corespunde numărului total de roți ale mașinii, iar a doua numărului de roți motrice. De exemplu, formula roților a unui vehicul cu două axe cu o axă motoare este 4 x 2 și cu două osii motoare (tracțiune integrală) 4 x 4. În funcție de nivelul cerințelor pentru capacitatea de cross-country, mașinile sunt împărțit în trei categorii: cruce limitată, înaltă și înaltă. Vehiculele cross-country limitate (vehicule rutiere) sunt proiectate pentru a fi utilizate pe drumuri asfaltate și neasfaltate în timpul sezonului uscat. Acestea includ vehicule cu aranjamente de roți 4 x 2, 6 x 2, 6 x 4, 8 x 4. Vehiculele de teren au tracțiune integrală (4 x 4, 6 x 6 etc.), o transmisie mai complexă (de obicei cu cutie de transfer și diferențial central), anvelope cu presiune redusă sau controlată a aerului. Diferenţialele de transmisie utilizează mecanisme de blocare cu comandă sau control automat. Diferențialele cu alunecare limitată și diferențialele autoblocante sunt utilizate pe scară largă. Pentru autoextracția unei mașini blocate, este instalat un troliu.
Vehiculele de teren sunt vehicule speciale pentru operare pe teren. Ei au capacitatea de a depăși șanțuri, margini verticale, pante mari etc. Vehiculele speciale formează un grup separat. Sunt proiectate pentru funcționare în anumite condiții: teren mlăștinos, nisipos, zăpadă adâncă etc. 1. Capacitate de cross-country de profil Abilitatea de cross-country de profil caracterizează capacitatea vehiculului de a depăși denivelările și obstacolele de pe drum și de a se integra în traficul necesar banda pe drum. Unii dintre acești indicatori coincid cu indicatorii de stabilitate și controlabilitate discutați în capitolele 10 și 11. Să luăm în considerare indicatorii care caracterizează permeabilitatea mașinii în plan vertical. Garda la sol este distanța H de la punctul cel mai de jos al mașinii până la planul drumului (Fig. 1), care caracterizează posibilitatea de deplasare fără a lovi obstacole concentrate (pietre, cioturi etc.).
Orez. 1. Indicatori ai capacității longitudinale de traversare a mașinii Fața L n și spate L 3 contopite și unghiurile față γ p și spate γ 3 conplome caracterizează capacitatea mașinii de a depăși neregulile semnificative în calea deplasării la intrare un obstacol sau la părăsirea acestuia, de exemplu, în cazuri de ciocnire cu un deal, traversarea unui șanț etc.
Contopirea (față sau spate) este determinată de distanța dintre proiecțiile de pe planul drumului din punctul extrem al părții proeminente a conturului mașinii și axa de rotație a celei mai apropiate roți. Pentru a determina unghiurile γ p și y 3, sunt trase tangente la circumferințele roților și la astfel de puncte ale părților proeminente din față și din spate ale mașinii pentru care aceste unghiuri sunt minime. Razele de permeabilitate longitudinale R np și transversale R pop determină conturul unui obstacol pe care o mașină îl poate depăși fără a lovi. Raza longitudinală a posibilității de circulație este egală cu raza cercului tangent la cercurile roților și unul dintre punctele cele mai de jos din baza vehiculului L. Toate celelalte puncte ale vehiculului trebuie să se afle în afara acestui cerc. R non este definit în mod similar. Cu cât R np și R non sunt mai mici, cu atât capacitatea mașinii de cross-country este mai bună. Pe măsură ce baza mașinii scade, R np scade. Dependența lui R non de calea B este similară. Unghiurile de dezaliniere ale podurilor γ mi, depind de tipul suspensiei. Suspensiile independente și de echilibrare permit o aliniere mai mare a osiilor decât cele dependente. Cu unghiuri insuficiente γ mi, roțile individuale se pot desprinde de sol. Dacă acest lucru se întâmplă cu roțile axei motoare, atunci mișcarea mașinii va fi imposibilă, deoarece posibilitatea realizării momentului de tracțiune de la M la v va fi exclusă.
Capacitatea de cross-country a unei mașini într-un plan orizontal îi caracterizează manevrabilitatea. Pentru aprecierea manevrabilitatii se folosesc urmatorii indicatori: raza minima de viraj R n min (Fig. 2); raza de cotitură dimensională exterioară R lip.n rază dimensională interioară R lip.in; latimea benzii de gubarite R buza = R lip.n - R lip.v. Orez. 2. Indicatori de manevrabilitate a vehiculului
Cele mai manevrabile sunt vehiculele individuale cu toate roțile orientabile. Manevrabilitatea trenurilor rutiere este mult mai slabă decât manevrabilitatea vehiculelor individuale, deoarece remorca (sau semiremorca) este deplasată în centrul virajului (Fig. 3). Pentru a determina înălțimea obstacolului de prag depășit de mașina H pr, luați în considerare diagramele prezentate în Fig. 4. Impactul caroseriei asupra roții se exprimă prin sarcina normală F z și forța F x. Pentru roata condusă, F x este forța de împingere a corpului, iar pentru roata motoare, forța este rezistența la mișcarea corpului. Dacă mașina este cu mai multe axe și cu tracțiune integrală, atunci pentru roțile individuale, forța F x se poate dovedi pentru scurt timp a fi forța de împingere a caroseriei. La determinarea reacției mediului exterior la roți, se va porni de la faptul că în momentul depășirii obstacolului, roata se desprinde de suprafața drumului și interacționează doar cu proeminența obstacolului de prag. Viteza mașinii este mică. Deformarea anvelopelor și forțele de inerție pot fi neglijate. Luați în considerare mai întâi roata antrenată (Fig. 4, a). Reacția proeminenței R este îndreptată spre centrul roții O. Din condițiile de echilibru a roții
Orez. 4. Schema forțelor care acționează asupra roții la depășirea obstacolului de prag: o roată antrenată; b roata motoare Din formula (1) rezultă că cu o creștere a H CR forța necesară F x crește, iar când H np = r c ajunge la infinit. Prin urmare, mașina nu poate depăși un obstacol cu înălțimea H np = r c. Forța de împingere a roții conduse este creată de forța de tracțiune a roților motrice, în plus, unde totalul
Reacția longitudinală a drumului la toate roțile motrice. Dar valoarea lui R kv este limitată de aderența roților la drum și nu poate depăși valoarea R kv max \u003d φ x R zv, unde R zv este reacția totală normală a drumului la roțile motrice (vezi § 6.7). Prin urmare, valoarea maximă a lui F x este, de asemenea, limitată. Ca rezultat, H CR de obicei nu depășește (0,2 ... 0,3) ks. Pentru roata motoare (Fig. 4, b), reprezentăm reacția proeminenței obstacolului de prag sub forma a două componente ale normalei R n și tangentei R τ față de suprafața roții. Componenta R τ se datorează acțiunii momentului M kv, furnizat roții motoare. Să presupunem că roțile rămase ale mașinii sunt conduse și pentru deplasarea lor roata motoare trebuie să dezvolte forța de tracțiune F τ necesară pentru a depăși forța de rezistență a caroseriei F x, adică Deoarece mașina depășește un obstacol la viteză mică, vom poate presupune că F x numai datorită rezistenței la rulare. Atunci F x =m a gf. Ecuațiile echilibrului roților au forma:
Reacția tangențială R τ este limitată de aderență. Valoarea sa limită R z = R n φ x este substituită în ecuațiile de echilibru. Rezolvându-le împreună, eliminăm reacția necunoscută R n. Ca urmare, se obține din (2) Dacă F x este neglijat, atunci (3) Din expresia (3) rezultă că cu cât coeficientul de aderență φ x este mai mic, cu atât unghiul α este mai mare, adică. mai mică decât înălțimea obstacolului de prag depășit H pr. Rezistența corpului F x reduce și H pr. Pe lângă φ x, dimensiunea roții afectează valoarea lui H pr. Cu aceeași valoare a lui a, cu cât r c este mai mare, cu atât H ave este mai mare.
Înălțimea maximă a obstacolului de prag depășit de vehicule fără tracțiune integrală și autoturisme este (0,3 ... 0,5) r s, tracțiune integrală (0,5 ... 0,8) r s. Capacitatea de a depăși șanțul este determinată de numărul și locația podurilor, formula roții, dimensiunea roților și poziția centrului de masă al vehiculului. Pentru vehiculele cu două și trei axe, lățimea șanțului care trebuie depășit depinde de dimensiunea roților și de aranjamentul roților. Astfel de vehicule sunt capabile să depășească un șanț cu margini puternice de până la (1,0...1,3) ks lățime. Aproximativ lățimea șanțului depășit de vehiculele cu mai multe osii poate fi determinată prin formula b p =0,2l 1 (n m -1), unde l 1 este distanța longitudinală de la axa roților din față la centrul de masă al vehicul; n m număr de poduri.
2. Permeabilitatea tracțiunii Indicatorii de tracțiune caracterizează capacitatea mașinii de a se deplasa în condiții dificile de drum și pe suprafețe deformabile. Permeabilitatea vehiculului de tracțiune depinde de parametrii și designul mecanismelor și sistemelor vehiculului, precum și de proprietățile de rezemare ale suprafeței de susținere. Principala influență asupra permeabilității este asigurată de propulsie, transmisie și suspensie. Indicatorii permeabilității cuplajului suport al mașinii sunt strâns legați de indicatorii proprietăților de tracțiune și viteză. O serie de indicatori ai proprietăților de tracțiune și viteză caracterizează direct gradul de mobilitate a vehiculului în condiții dificile de drum. Acestea includ: factorul dinamic maxim al mașinii D max, factorul dinamic al ambreiajului D φ, urcarea maximă h max, puterea specifică a mașinii R bate. Folosiți și indicatori specifici ai permenței de cuplare suport. Coeficientul masei de cuplare k φ este raportul dintre masa m φ atribuibilă axelor motoare și masa brută a vehiculului m a:
(4) Pentru vehiculele cu tracțiune integrală, k φ = 1. Pentru a crește capacitatea de traversare a vehiculelor fără tracțiune integrală, centrul de masă este deplasat pe axa motoare. Presiunea roților pe suprafața de susținere este evaluată de doi indicatori: presiunea medie pe suprafața de contact și presiunea medie peste urechile modelului benzii de rulare. Presiunea medie în contactul p k este calculată prin formula (5) unde A k este aria conturului contactului: A k = V W l K; H w lățimea profilului anvelopei; l la lungimea suprafeței de contact. Pe drum asfaltat
Unde r c și r st sunt razele libere și statice ale roții. Pe deformabil. suprafața l to depinde de adâncimea de scufundare a roții în pământ. Presiunea medie pe roată peste urechile modelului benzii de rulare (6) unde k np este coeficientul de saturație al benzii de rulare. Valoarea lui kpr depinde de tipul benzii de rulare: pentru un model de drum, este în intervalul 0,6 ... 0,8; pentru universal 0,5...0,7; pentru cross-country 0.5..0.6. Coeficientul de trecere prin capacitatea portantă a suprafeței de sprijin este determinat de formula (7) unde p s este capacitatea portantă a solului sau drumului. Capacitatea portantă a solului depinde de umiditatea relativă a acestuia (Fig. 5). Cu cât P p este mai mic, cu atât permeabilitatea este mai slabă. Presiunile p k si p pr determina posibilitatea de miscare pe sol deformabil.
Pentru a preveni distrugerea rapidă a suprafețelor drumurilor în multe țări, sunt introduse prin lege restricții privind sarcina pe osie a vehiculelor. De exemplu, în țările CSI, pe drumurile cu pavaj permanent din beton de ciment și beton asfaltic, sarcina admisă pe podul cel mai încărcat este de până la 100 kN, pe un boghiu de până la 180 kN și pe drumurile cu capacitate portantă redusă ( pietriș, pietriș, pavaje ușoare), respectiv 60 și respectiv 110 kN.
- aceasta este capacitatea lui de a se deplasa pe drumuri proaste și în condiții off-road, precum și de a depăși diverse obstacole întâlnite pe drum. Permeabilitatea este determinată de capacitatea de a depăși rezistența la rulare (folosind forțele de tracțiune pe roți), dimensiunile totale ale vehiculului, capacitatea mașinii de a depăși obstacolele întâlnite pe drum.
Principalul factor care caracterizează permeabilitatea este raportul dintre cea mai mare forță de tracțiune și forța de rezistență la mișcare. În cele mai multe cazuri, capacitatea mașinii de cross-country este limitată de tracțiunea insuficientă a roților cu drumul și, prin urmare, de incapacitatea de a utiliza forța maximă de tracțiune. Pentru a evalua permeabilitatea vehiculului la sol se folosește coeficientul de masă de aderență, care se determină împărțind masa atribuibilă roților motoare la masa totală a vehiculului.
Coeficientul de masă de cuplare pentru diferite vehicule este diferit, iar vehiculele cu toate roțile care circulă au cea mai mare capacitate de traversare.
În cazul utilizării remorcilor care măresc masa totală a autotrenului, dar nu modifică masa de cuplare, permeabilitatea este redusă brusc.
Cantitatea de aderență a celor din frunte cu șosea este afectată semnificativ de presiunea specifică asupra drumului și de modelul benzii de rulare. Presiunea specifică este determinată prin împărțirea masei pe roată la suprafața amprentei anvelopei. Pe solurile afânate, permeabilitatea mașinii va fi mai bună dacă presiunea specifică este mai mică. Pe drumurile dure și alunecoase, permeabilitatea se îmbunătățește cu presiune specifică ridicată.
Anvelopele cu un model mare al benzii de rulare pe soluri moi vor avea o amprentă mai mare și o presiune specifică mai mică; pe teren dur, amprenta la sol a acestei anvelope va fi mai mica si presiunea specifica va creste.
La conducerea pe teren moale sau mlăștinos se folosesc anvelope arcuite, care dau o amprentă mare și o presiune specifică mai mică, și se folosesc și mașini unde presiunea aerului din anvelope poate fi reglată.
Capacitatea de cross-country a mașinii este, de asemenea, afectată de ecartamentul diferit al roților din față și din spate. Atunci când ecartamentul roților din față și din spate coincide, roțile din spate rulează de-a lungul pistei deja tăiate, astfel încât rezistența lor la rulare scade, iar permeabilitatea vehiculului crește, cu excepția zonelor mlăștinoase unde roțile din spate se pot defecta.
Viabilitatea mașinii este determinată și de dimensiunile de gabarit.
Parametri generali de admisibilitate- indicatori care caracterizează permeabilitatea materialului rulant pe drumuri denivelate și capacitatea acestuia de a se încadra în dimensiunile drumului. Principalii parametri de permeabilitate de ansamblu sunt: garda la sol h, unghiurile de consolă frontală α1 și spate α2, razele de permeabilitate longitudinale ρ1 și transversale ρ2, razele de viraj Rn exterioare și interioare Rb, lățimea de viraj bk a coridorului, unghiurile de zveltețe βv în verticală și αg în planurile orizontale.
Orez. Parametrii vehiculului cross-country
Orez. Unghiuri de flexibilitate în planuri verticale (a) și orizontale (b).
Curatenie totala este distanța dintre punctul cel mai de jos al materialului rulant și drum. Caracterizează posibilitatea de mișcare fără a lovi obstacole concentrate (pietre, cioturi, denivelări etc.). De obicei, garda la sol este sub carcasa transmisiei finale. Valoarea acestuia depinde de tipul de material rulant și de condițiile de funcționare a acestuia. Deci, pentru camioanele de teren, garda la sol este de 245 ... 290 mm, iar pentru vehiculele de teren - 315 ... 400 mm. O creștere a garda la sol duce la o creștere a capacității de cross-country, care poate fi obținută prin creșterea diametrului roților și reducerea dimensiunilor transmisiei finale (de exemplu, transmisii finale distanțate). Cu toate acestea, o creștere a garda la sol duce la o creștere a centrului de greutate al materialului rulant, ca urmare a căreia stabilitatea acestuia se poate deteriora.
Unghiuri de consolă față și spate- acestea sunt unghiurile formate de planul drumului și planurile tangente la roțile din față și din spate și la punctele cele mai de jos proeminente ale părților din față și din spate ale materialului rulant. Ele caracterizează permeabilitatea pe drumuri accidentate în momentul intrării sau ieșirii dintr-un obstacol (lovirea unui deal, traversarea unui șanț, groapă, șanț etc.).
Cu cât valoarea unghiurilor ab și ar este mai mare, cu atât abruptul denivelărilor de drum poate fi depășit de materialul rulant. Pentru camioanele de teren, unghiurile de consolă sunt: a1=25……42° și a2 - 18…38°, iar pentru vehiculele de teren - 35…55° și, respectiv, 32…42°.
Raze de permeabilitate longitudinale și transversale sunt razele cercurilor tangente la roți și, respectiv, punctele cele mai de jos ale materialului rulant în planul longitudinal și transversal. Aceste raze definesc conturul obstacolelor depășite de materialul rulant fără a le lovi. Cu cât razele specificate sunt mai mici, cu atât permeabilitatea este mai mare; stoc rulant. Deci, de exemplu, raza de permeabilitate longitudinală pentru camioanele convenționale este de 2,7 ... 5,5 m, iar pentru; off-road - 2,0 ... 3,5 m.
- acestea sunt unghiurile de abatere posibilă a axei ochiului de cuplare a remorcii față de axa cârligului de remorcare. Unghiul de flexibilitate verticală al trenului rutier caracterizează permeabilitatea acestuia pe drumuri denivelate, iar unghiul de flexibilitate orizontală caracterizează capacitatea de a vira, adică manevrabilitatea sa. Pentru trenurile rutiere cu remorci cu două osii, unghiurile de îndoire sunt: βv nu mai puțin de ±62° α r nu mai puțin de ±55°, iar pentru trenurile rutiere cu semiremorcă βv nu mai puțin de ±8° și α ± 90°.)
Manevrabilitatea vehiculului este determinată de:
- Razele interioare și exterioare de viraj sunt distanțele de la centrul de viraj, respectiv, până la punctele cele mai apropiate și cele mai îndepărtate ale materialului rulant la virajul maxim al roților directoare.
- Lățimea de viraj a coridorului este diferența dintre razele de viraj exterioară și interioară.
- Razele de viraj și lățimea de viraj a coridorului caracterizează manevrabilitatea materialului rulant, adică capacitatea acestuia de a răsturna o zonă minimă. Mașinile simple sunt mai manevrabile decât trenurile rutiere. Manevrabilitatea autotrenurilor scade odată cu creșterea numărului de unități de remorcă.
Abilitatea de cross-country este înțeleasă ca proprietatea unei mașini de a se deplasa pe teren accidentat și dificil fără a atinge conturul inferior al caroseriei cu nereguli. Passabilitatea mașinii este caracterizată de două grupe de indicatori: indicatori geometrici ai capacității de cross-country și suport - indicatori de cuplare a capacității de cross-country. Indicatorii geometrici caracterizează probabilitatea de a lovi mașina peste denivelări, iar caracteristicile de cuplare de sprijin caracterizează posibilitatea de a conduce pe tronsoane dificile de drum și în teren.
În funcție de capacitatea de cross-country, toate mașinile pot fi împărțite în trei grupuri:
– vehicule de uz general (formula roți 4x2, 6x4);
– vehicule cross-country (formula roți 4x4, 6x6);
- vehicule de teren cu un aspect și design special, cu mai multe axe cu tracțiune integrală, pe șenile sau semișenile, vehicule amfibii și alte vehicule special concepute pentru a funcționa numai în condiții off-road.
Luați în considerare indicatorii geometrici ai permenței.
Garda la sol este distanța dintre punctul cel mai de jos al vehiculului și suprafața drumului. Acest indicator caracterizează posibilitatea deplasării autoturismului fără a atinge obstacolele situate pe calea deplasării (Fig. 5.9).
Razele permeabilității longitudinale și respectiv transversale, r pr și r pop, sunt razele cercurilor tangente la roți și punctul cel mai de jos al mașinii, situate în interiorul bazei (rut). Aceste raze caracterizează înălțimea și forma obstacolului pe care mașina îl poate depăși fără să-l lovească. Cu cât sunt mai mici, cu atât este mai mare capacitatea mașinii de a depăși neregulile semnificative fără a le atinge cu punctele cele mai de jos.
Colțurile din față și de jos ale surplomei, α p1 și, respectiv, α p2, sunt formate de suprafața drumului și planul tangent la roțile din față sau din spate și la punctele cele mai de jos proeminente ale părții din față sau din spate ale mașinii.
Înălțimea maximă a pragului pe care o poate depăși vehiculul pentru roțile motoare este de 0,35 ... 0,65 din raza roții. Înălțimea maximă de prag depășită de roata motoare poate ajunge la raza roții și este uneori limitată nu de capacitățile de tracțiune ale vehiculului sau de proprietățile de aderență ale drumului, ci de unghiuri mici de consolă sau de degajare.
Lățimea maximă necesară a pasajului la raza minimă de viraj a mașinii caracterizează capacitatea de a manevra pe zone mici, astfel încât capacitatea vehiculului de traversare în plan orizontal este adesea considerată o proprietate operațională separată a manevrabilității. Cele mai manevrabile sunt mașinile cu toate roțile orientabile. În cazul remorcării cu o remorcă sau semiremorci, manevrabilitatea mașinii se deteriorează, deoarece la întoarcerea autotrenului, remorca se va amesteca spre centrul virajului, motiv pentru care lățimea benzii de rulare a autotrenului este mai mare. decât cea a unei singure mașini.
Următoarele sunt legate de indicatorii de cuplare suport ai permeabilității.
Forța maximă de tracțiune - cea mai mare forță de tracțiune pe care o mașină este capabilă să o dezvolte în treapta joasă.
Greutatea cuplajului - forța gravitațională a mașinii atribuită roților motoare. Cu cât cântați mai multe scene, cu atât mai mare este capacitatea mașinii de cross-country. Dintre vehiculele cu un aranjament de roți 4x2, vehiculele cu tracțiune spate cu motor din spate și vehiculele cu tracțiune față cu motor din față au cea mai mare capacitate de traversare, deoarece cu acest aranjament roțile motrice sunt întotdeauna încărcate cu masa motorului.
Presiunea specifică a anvelopei pe suprafața de sprijin este definită ca raportul dintre sarcina verticală a anvelopei și zona de contact, măsurată de-a lungul conturului zonei de contact a anvelopei cu drumul q = G: F.
Acest indicator este de mare importanță pentru capacitatea mașinii de cross-country. Cu cât presiunea specifică este mai mică, cu atât solul este mai puțin distrus, cu atât adâncimea pistei formate este mai mică, cu atât rezistența la rulare este mai mică și capacitatea mașinii de cross-country este mai mare.
Raportul de potrivire a ecartamentului este raportul dintre ecartamentul roții din față și ecartamentul roții din spate. Odată cu coincidența deplină a ecartamentului roților din față și din spate, roțile din spate se rostogolesc pe sol compactat de roțile din față, iar rezistența la rulare este minimă. Dacă ecartamentul roților din față și din spate nu se potrivește, se consumă energie suplimentară pentru a distruge pereții compactați ai căii formate de roțile din față de către roțile din spate. Prin urmare, la vehiculele cross-country, anvelopele simple sunt adesea instalate pe roțile din spate, reducând astfel rezistența la rulare.
Permeabilitatea mașinii depinde în mare măsură de designul său. Deci, de exemplu, în vehiculele de cross-country, se folosesc diferențiale cu alunecare limitată, diferențiale interax și interroți blocabile, anvelope cu profil larg cu urechi dezvoltate, trolii pentru auto-tragere și alte dispozitive care facilitează capacitatea vehiculului în teren.
Accesibilitatea vehiculului
Principalii indicatori ai stării drumului (solului) sunt rezistența la rulare a roților și aderența roților la șosea (sol). Aceste mărimi sunt determinate de coeficienți. Parametrii care caracterizează capacitățile tehnice ale vehiculului de a se deplasa în condiții dificile de drum și off-road sunt denumiți în mod obișnuit parametri cross-country. Acestea includ masa mașinii și o serie de indicatori asociați cu aceasta, precum și unele dimensiuni geometrice.
Masa unei mașini de pasageri este relativ mică și practic nu limitează deplasarea unei mașini pe drumuri. Off-road, poate restricționa mișcarea doar pe soluri moi cu o acoperire cu crusta (mlaștină, zăpadă cu crustă înghețată). Mai mult, cu cât masa este mai mică, cu atât permeabilitatea este mai bună. Masa este o componentă a unui număr de alți parametri trans-țari, care includ în primul rând puterea specifică. Caracterizează tracțiunea și calitățile dinamice ale mașinii, și în special capacitatea de deplasare pe drumuri (sol) cu rezistență mare la rulare a roților (nisip, zăpadă, noroi). Puterea specifică este exprimată în kilowați de putere maximă a motorului pe tonă de greutate brută a vehiculului. Pentru mașinile moderne, este destul de mare și ajunge la 25-40 kW/t (pentru comparație, precizăm că pentru camioane nu depășește 10-12 kW/t, iar pentru autotren - 5-7 kW/t sau mai puțin). ).
Masa de cuplare (masa atribuibilă roților motoare) creează forța de tracțiune a roților motoare cu drumul și aceasta, la rândul său, asigură implementarea forței de tracțiune.
Poate șoferul, variind greutatea de aderență, să crească gradul de circulație al vehiculului pe un drum greu cu rezistență mare la rulare și un coeficient scăzut de aderență a roților la șosea (în noroi, nisip, zăpadă)? Experiența arată că se poate. Să demonstrăm acest lucru cu un mic exemplu.
Conducătorul autovehiculului BA3-21013 circula pe un drum de pământ. În mașină se aflau patru pasageri. În față era o zonă acoperită cu un strat adânc de noroi gros. Să presupunem că în această secțiune coeficientul de rezistență la rulare a fost 0,1, iar coeficientul de aderență a fost 0,2. Șoferul a decis că fără pasageri i-ar fi mai ușor să depășească zona noroioasă și i-a lăsat. Totuși, încă nu a putut trece prin el, mașina s-a blocat și s-a oprit.
A făcut șoferul ceea ce trebuia debarcând pasagerii? Probabil ca nu. Calculele elementare confirmă acest lucru. Greutatea neîncărcată a BA3-21013 fără pasageri este de 1050 kg, dintre care 480 kg sunt pe roțile motrice din spate. Cu astfel de indicatori, forța de rezistență la rulare a fost de 105 kgf (1050X0,1), iar forța de aderență pe roțile motoare a fost de 96 kgf (480X0,2). O astfel de forță de aderență poate asigura și implementarea unei forțe de tracțiune de cel mult 96 kgf. Dintr-o comparație a acestor cifre, se poate observa că nu este respectată condiția de bază a mișcării, ceea ce impune ca forța de tracțiune să depășească forța de rezistență.
Acum imaginați-vă că șoferul a lăsat toți pasagerii în mașină. Apoi masa totală a mașinii a fost de 1350 kg, rezistența la rulare a roților a crescut la 135 kgf. Dar, odată cu creșterea masei totale a mașinii, sarcina pe puntea spate și masa de cuplare au crescut și ele la 740 kg. Forța de tracțiune și, desigur, forța de tracțiune realizată de aceasta a crescut proporțional la 148 kgf. În această variantă, principala condiție de deplasare a fost deja îndeplinită (forța de tracțiune este mai mare decât forța de rezistență), iar mașina cu pasageri a depășit cu succes o porțiune dificilă de drum.
Din exemplul de mai sus, rezultă o concluzie practică: pentru a depăși cu încredere zonele cu rezistență mare la rulare a roților, ar trebui să se străduiască să maximizeze masa de aderență a vehiculului.
Presiunea specifică a roților pe sol (presiunea pe centimetru pătrat din zona de susținere a anvelopelor) este un indicator care este adesea decisiv atunci când o mașină se deplasează printr-o mlaștină, nisip afânat, sol argilos noroios în condiții noroioase.
Cu cât presiunea specifică este mai mică, cu atât roțile se scufundă mai puțin în pământ și cu atât este mai probabil să depășească o astfel de secțiune. Presiunea specifică scăzută a roților la sol se realizează în primul rând prin reducerea presiunii aerului din anvelope. De exemplu, la camioanele de teren, cum ar fi GAZ-66, ZIL-131, Ural-4320, presiunea în anvelope poate fi modificată de către șofer în mișcare, ceea ce crește considerabil capacitatea de cross-country a acestor vehicule pe soluri moi. Iar pe autoturisme, se poate permite ca măsură extremă reducerea presiunii aerului din anvelope înainte de a depăși o secțiune dificilă. Pentru a face acest lucru, presiunea este redusă în toate cele patru roți; după depășirea site-ului, acesta este imediat adus la normal.
Parametrii geometrici ai capacității de cross-country a mașinii caracterizează capacitatea sa de a depăși obstacolele și de a se deplasa pe drumuri sau off-road cu nereguli mari. Astfel de parametri sunt garda la sol (garda la sol), unghiurile de intrare și de ieșire, baza și calea, raza de lucru a roții, raza longitudinală de permeabilitate.
Orez. 1. Parametri geometrici ai capacității de cross-country a mașinii: P - spațiu liber, v'-unghi de intrare; v“- colţul ieşirii; B - baza; K - pista; r este raza roții; R - raza longitudinală de trecere
Orez. 2. Un unghi mic de ieșire pentru autoturisme conduce către partea din spate a mașinii atingând drumul la părăsirea unui obstacol de prag: y'- unghi de intrare: y"- unghi de plecare
Să fim atenți la colțurile de intrare și de ieșire. Sunt formate din planul drumului și avioane trase prin punctele caroseriei care ies în față și în spatele mașinii tangente la circumferințele roților și caracterizează capacitatea mașinii de a depăși praguri, șanțuri, gropi și altele similare. obstacole. La autoturisme, unghiul de ieșire este de obicei mai mic decât unghiul de intrare, iar șoferul trebuie să fie întotdeauna conștient de acest lucru. Faptul este că la astfel de unghiuri este posibil să se conducă peste un obstacol de prag, dar la ieșire să-l atingă cu partea din spate a corpului.
Vehiculele pot folosi o varietate de mijloace pentru a crește capacitatea de cross-country. Cele mai frecvente sunt Mijloacele care îmbunătățesc aderența roților cu solul: lanțuri antiderapante, brățări diverse, plăcuțe antiderapante etc. Aceste unelte sunt folosite doar la depășirea terenurilor dificile și sunt instalate pe mașină direct în fața acestuia. lor. Când conduceți pe un drum bun, aceste fonduri sunt îndepărtate, deoarece provoacă o uzură crescută a șasiului și mai ales a anvelopelor. Dacă este necesar, deplasați-vă cu ei, viteza nu trebuie să depășească 40 km/h.
LA Categorie: - Conducere