Влаштований автомобіль (привести загальну кінематичну схему)

20. Якими способами може здійснюватися поворот будівельної машини? Як розрахувати радіус повороту 2-х осной машини з керованими передніми колесами?

Оскільки орган управління - рульове колесо - постійно знаходиться в руках водія, воно на сучасних автомобілях виконує також інформаційну функцію - по зусиллям, вібрацій на рульовому колесі відбувається передача водієві інформації про стан дорожнього покриття, навантаженості контакту коліс з дорогою.

Рульове управління автомобіля повинно забезпечувати відчувається водієм зв'язок між кутом повороту рульового колеса і напрямком руху автомобіля, володіти високою надійністю. Зусилля, необхідні для управління, не повинні призводити до підвищеної стомлюваності водія і в той же час повинні інформувати його про стан контакту керованих коліс з дорогою (забезпечувати «почуття дороги»). Від рульового управління залежить мінімальний радіус повороту автомобіля на обмежених площах. Конструкція рульового управління не повинна передавати ударні навантаження від нерівностей дороги на руки водія.

Всі перераховані вище вимоги враховуються при проектуванні рульового управління.

Змінити напрямок руху автомобіля можна двома різними способами: за рахунок повороту коліс або ланок автомобіля в горизонтальній площині (кінематичний спосіб) або за рахунок створення на колесах правого і лівого борту різних за величиною або у напрямку поздовжніх сил (силовий спосіб) (г).

Для управління більшістю сучасних автомобілів застосовується кінематичний спосіб, який може бути реалізований шляхом: - повороту керованої осі (а);

- повороту керованих коліс (б);

- повороту зчленованих ланок (складання рами) (в).

Поворот керованої осі - це найбільш старий з відомих способів управління. Він застосовувався ще на двовісних гужових возах. При такому способі вісь з колесами поверталася щодо шкворня, встановленого в центрі вози. Система управління виходила дуже простий, але вимагала сильного звуження передньої частини кузова для перекочування керованих коліс, не забезпечувала демпфірування ударів від нерівностей дороги на органи управління і при граничних кутах повороту осі виникала небезпека бічного перекидання через зменшення площі опори автомобіля.

Для часткового усунення зазначених недоліків намагалися замінити керовану вісь одним колесом, встановленим по центру автомобіля (наприклад, автомобіль К. Бенца). В даний час така схема повороту залишилася на дво- і триколісних транспортних засобах. Поворот керованої осі сьогодні застосовується тільки на причепах.

Принцип управління за рахунок повороту зчленованих ланок застосовується в разі, коли колеса транспортного засобу мають великі розміри і поворот кожного з них утруднений. Несуча система транспортного засобу складається з двох частин, до кожної з якої приєднана передня і задня осі. Обидві частини з'єднані один з одним рухливо за допомогою вертикального шкворня. Відносний поворот частин ( «складання» рами чи іншої несучої системи) відбувається за допомогою гідравлічних циліндрів рульового управління. До недоліків даної схеми відноситься низька точність управління при високій швидкості, труднощі розміщення кузовів або кабін на двох рухомих частинах рами, ускладнення трансмісії. У зв'язку з цим даний спосіб рульового управління на сучасних автомобілях застосовується рідко, основна сфера використання - тихохідні трактори, дорожньо-будівельні машини, спеціальні всюдиходи і т. П.

Найбільшого поширення в конструкції автомобіля отримало рульове управління з поворотними колесами. У цьому випадку кожне кероване колесо може повертатися в горизонтальній площині щодо власної осі повороту. Для синхронізації повороту правого і лівого колеса однієї осі вони пов'язані шарнірним механізмом - рульової трапецією.

Рульова трапеція забезпечує поворот правого і лівого коліс на різні кути, що дозволяє їм котитися на повороті з різних радіусів без прослизання.

Основні переваги зазначеної схеми повороту: колеса займають при поворотах невеликий обсяг всередині кузова, що дозволяє зручно розміщувати над керованим мостом інші агрегати автомобіля (двигун, трансмісію і т. Д.); для повороту коліс потрібні незначні зусилля, близьке розташування колеса до осі його повороту зменшує удари, що передаються від дороги на рульове керування.

Двовісний автомобіль має, як правило, одну передню вісь з керованими колесами. Іноді для поліпшення маневреності такі автомобілі постачають усіма керованими колесами, але при цьому ускладнюється конструкція рульового управління і виникають проблеми з керованістю на високій швидкості. Тому на автотранспортних засобах з передніми і задніми керованими колесами при русі з високими швидкостями примусове управління задніми колесами відключають, а колеса фіксуються в нейтральному положенні.

Для сучасних швидкісних легкових автомобілів конструкція підвіски задніх некерованих коліс і наявність пружних гумово шарнірів кріплення важелів до несучої системі (еластокінематіка підвіски) забезпечує при русі на повороті незначні кути повороту коліс через крен кузова і дії на колеса бічних сил. Це явище називається «доворотом» некерованих коліс і при правильно спроектованої підвісці дозволяє поліпшити керованість в швидкісних поворотах.

Одну вісь з керованими колесами можуть мати і тривісні автомобілі, але за умови, що друга і третя некеровані осі зближені. Якщо ці осі рознесені або автомобіль має більше трьох осей, то для запобігання бічного ковзання коліс застосовують кілька осей з керованими колесами.

При цьому водій безпосередньо повертає колеса першої осі, колеса інших осей пов'язані з першою віссю за допомогою механічних, гідравлічних або електрогідравлічних передач, які керують їх поворотом. Керовані колеса напівпричепів можуть повертатися в залежності від кута складання між автомобілем-тягачем і напівпричепом або двома частинами зчленованих автобусів.