Исследование динамики изменения критерия качества РП

Известно, что большая часть транспортной работы совершается автомобилем в режиме движения по траектории, близкой к прямолинейной [171]. В этом случае основными факторами, определяющими величину критерия качества РП будут усилие в рулевом приводе, упругость и величина зазоров в его подвижных сопряжениях. При этом усилие в РП также является функцией перечисленных ранее конструктивных и эксплуатационных факторов

Учитывая, что экспериментальные зависимости изменения критерия качества РП от перечисленных факторов имеют два экстремума, а также то, что описание этого изменения аналитически представляет значительные трудности [64] алгоритмом моделирования процесса изменения эксплуатационного состояния рулевого привода предусмотрен подбор аппроксимирующего выражения (3.30 и 3.31).

Динамика изменения критерия качества РП исследована при моделировании перебором вариантов совместного действия названных факторов.

Исследование влияния критерия качества РП на поворачиваемость автомобиля

При моделировании для случая прямолинейного движения коэффициент смещений в РП принимается равным нулю, пренебрегая малыми величинами углов увода в этом режиме движения. Тогда смещения в кинематической цепи РП проявлялись путём непосредственного изменения угла поворота управляемого колеса.

В случае моделирования криволинейного движения коэффициент смещения в РП определялся для каждого конкретного случая или выбирался из задаваемого диапазона при переборе вариантов, после чего определялось изменение величины угла поворота управляемых колёс с учётом также изменения угла увода шины.

При моделировании принято, что величина бокового ускорения при сравнении полученных результатов с допускаемыми величинами ЭС, равна 4 м/с2 согласно [90].

Влияние величины и направления смещений в кинематической цепи РП на угол поворота управляемых колёс оценивалось для режимов:

а) вход в поворот:

(56)

б) выход из поворота:

(57)

в) прямолинейное движение:

(58)

г) движение со свободным рулём и фиксированным рулевым колесом оценивалось по усилию в РП по формулам (15.1) и (15.2).

Результаты моделирования отбирались для следующих параметров: углы увода передней оси 5°, задней - 3° (недостаточная поворачиваемость); средняя величина смещений в РП - 3 мм (угол поворота УК-1°); соотношение моментов на колёсах передней оси равно

2; средний угол поворота управляемых колёс - 10° и скорость движения 10 м/с.

На основании теоретического исследования (3.1.) получен ряд зависимостей показателя поворачиваемости и мгновенного радиуса поворота от характеристик РП, выраженных коэффициентом смещений в РП, соотношением моментов на управляемых колёсах и состояния рулевого привода, определяемого средней величиной смещений в кинематической цепи РП, вызванной наличием зазоров в его подвижных сопряжениях.

Зависимость изменения коэффициента смещений в РП от средней величины смещений (рис. 15) показывает, что влияние критерия качества РП значительно во всем исследованном диапазоне смещений. При этом наблюдается два экстремума аналогично зависимости смещения от усилия в РП. Существенное влияние на коэффициент смещения в РП оказывает и соотношение моментов на управляемых колёсах до его величины 2,5, т.е. в диапазоне, где совершается большая часть транспортной работы.

Учитывая принятые ранее допущения о линейности зависимости мгновенного радиуса поворота от коэффициента смещений в РП, его зависимость от средней величины смещений в рулевом приводе принимает вид (рис. 16). Причём зависимости 1,2 и 3 получены для выхода автомобиля из поворота, а 4,5 и 6 - для входа в поворот. Из рисунка 16 следует, что в последнем случае динамические нагрузки в 2-8 раз выше, а влияние коэффициента смещений в РП на мгновенный радиус поворота достигает для входа в поворот 12-15%, а для выхода из поворота - 6-8,5%.