Маневренность
Маневренность портального автомобиля характеризует его возможности выполнять все необходимые в процессе эксплуатации движения, повороты и развороты на минимальной площади и определяется габаритными размерами, особенностями конструкции, а 6 основном — радиусами поворота. К маневренности портальных автомобилей предъявляются повышенные требования, потому что процесс их погрузки и разгрузки неразрывно связан с операциями маневрирования в двух противоположных направлениях.
Принятые для характеристики маневренности обычных автомобилей минимальные радиусы окружностей, описываемых внешним передним и задним внутренним колесами, а также выступающими (габаритными) точками автомобиля, в данном случае недостаточны, так как они дают возможность оценивать маневренность только таких транспортных средств, у которых длина груза не выходит за пределы машины. Длина аортальных автомобилей обычно значительно меньше длины перевозимого груза, вследствие чего для полной оценки маневренности этих автомобилей необходимо знать показатели их манев-
Р-ис. 35. Схема движения автомобиля с четырьмя управляемыми колесами
а — без груза при несовпадении следов передних и задних колес; б — без груза при совпадении следов передних и задних колес; в — с грузом при несовпадении следов передних и задних колес; г — с грузом при совпадении следов передних и задних колес
ренности без груза и с грузом. В первом случае показатели маневренности будут постоянными для определенной конструкции, во втором переменными, зависящими не только от длины груза, но и от его относительного положения по длине автомобиля, а точнее, от размеров переднего и заднего свесов.
Величину проезжей части дорог и ширину проезда определяют графически по чертежам портальных автомобилей. Если необходимая минимальная ширина проезжей части дороги (ширина покрытия) Вп для автомобиля без груза и с грузом, имеющим свесы, одинакова, то минимально необходимая ширина проезда Bnv — различна, так как движение нагруженного портального автомобиля с выступающими за его габарит свесами ограничено окружающими дорогу вертикальными препятствиями (столбы, деревья, строения и т. п.).
Рис. 36. Схема движения автомобиля с двумя задними управляемыми
колесами на повороте: а — без груза; б — с грузом; Аг и А — необходимая ширина улиц для движения автомобиля с грузом и без него; Ви ВПр — необходимая ширина проезда при движении автомобилей с грузом и без него; Вп — ширина покрытия; Ь0— габарит приближения
Минимальная ширина проезжей части дороги Вп определяется для портальных автомобилей с четырьмя управляемыми колесами как разность радиусов окружностей, описываемых боковыми поверхностями шин внешнего переднего и внутреннего заднего (по отношению к центру поворота) колес (рис. 35 и 36):
Для портальных автомобилей с двумя задними управляемыми колесами минимальная ширина проезжей части с достаточной для практики точностью может быть определена из выражения
Ширина проезда Впр автомобиля без груза /или с грузом, не выступающим за раму автомобиля, определяется как разность внешнего R4 и внутреннего R3 радиусов:
Таблица 15
Параметры, характеризующие маневренность автомобилей
Число управляемых колес
Габаритные размеры автомобиля в мм:
Конструктивные размеры портала в мм:
Габаритные радиусы поворота без груза в мм:
Ширина проезда без груза в мм.
Число скоростей при движении:
* В числителе указана длина без рамок-прижимов и удлиненных грузозахватных башмаков; в знаменателе — с рамками-прижимами и удлиненными грузозахватными башмаками.
** В числителе приведены значения при совпадении следов передних и задних колес; в знаменателе — при несовпадении.
Радиусы R a и Rz определяются при максимальных углах поворота управляемых колес.
Значения указанных выше параметров, характеризующих маневренность некоторых портальных автомобилей, приведены в табл. 15.
Для определения ширины проезда автомобиля, оборудованного рамками-удлинителями или удлиненными грузозахватными башмаками, а также автомобиля с грузом, выходящим за габариты автомобиля, необходимо знать величину внешнего габаритного радиуса, который замеряется по внешней по отношению к центру поворота наиболее выступающей точке автомобиля или груза.
Различают внешний габаритный радиус поворота по заднему свесу автомобиля или груза R$ и внешний габаритный радиус поворота по переднему свесу автомобиля или груза R6.
В этом случае ширина проезда определяется как разность между внешним габаритным радиусом, имеющим большую величину, и внутренним радиусом Rz:
Как видно из приведенных на рис. 35 и 36 схем поворота автомобиля с грузом, ширина проезда определяется в основном внешними габаритными радиусами поворота R5 и R6.
Следует также отметить, что если у автомобилей с одинаковыми углами поворота передних и задних колес для уменьшения ширины проезда необходимо, чтобы значения радиусов Rs и R q были одинаковые, для чего должны быть равны и свесы груза (c=d), то у автомобилей с разными углами поворота колес свес груза за ведущими колесами, поворачивающимися на меньший угол, должен быть больше.
Значения R$ , Re и Rz не всегда могут быть определены при максимальных углах поворота управляемых колес, так как во многих случаях эти углы ограничиваются не кинематикой рулевого управления, а боковыми поверхностями груза. Для примера в табл. 16 приведены параметры, характеризующие маневренность различных моделей портальных автомобилей Шорланд 21 без груза и с грузом максимальной ширины. Как видно из данных табл. 16, увеличение ширины портального автомобиля (примерно на 150 мм) приводит примерно к такому же расширению проезда. Следовательно, приводимые в технических характеристиках портальных автомобилей значения радиуса поворота 7?min, базы L, колеи М и габаритные размеры практически дают возможность только сравнивать между собой маневренность различных автомобилей.
Минимальная ширина проезда автомобилей с двумя задними управляемыми колесами определяется так же, как и для автомобилей с четырьмя управляемыми колесами.
Параметры, характеризующие маневренность портальных автомобилей Шорланд 21 без груза и с грузом
Габаритная ширина в мм.
Внутренний габаритный радиус R3
Ширина проезда в мм.
2670 5 J 30 2460
Внутренний габаритный радиус R3
Ширина проезда в мм.
* Длина груза 5790 мм, ** Длина груза 6940 мм.
Некоторые зарубежные фирмы (Валмет, Конвейенсер и др.) для улучшения условий движения на прямолинейных участках пути автомобилей с четырьмя управляемыми колесами снабжают их устройствами, фиксирующими задние колеса в положении, соответствующем прямолинейному движению, т. е. отключающими их от управления. В табл. 17 приведены сравнительные данные, характеризующие маневренность одного из автомобилей этого типа (автомобиля Шорланд 20) при четырех и двух управляемых колесах.
Радиусы и ширина проезда автомобилей Шорланд 20 с четырьмя и двумя управляемыми колесами (без груза)
Четыре управляемых колеса
Внешний габаритный радиус R4 в м.
Внутренний габаритный радиус R3 в м . Ширина проезда .
Два управляемых колеса
Внешний габаритный радиус в м.
Внутренний габаритный радиус R3 в м . . Ширина проезда в м.
В технических характеристиках портальных автомобилей обычно указывается только минимальный радиус поворота Rmin, измеренный по средней линии следа шины ведущего колеса на поверхности дороги, т. е. внутренний радиус по отношению к центру поворота. Выбор этого радиуса в качестве основного параметра для характеристики маневренности автомобиля объясняется тем, что его величина является постоянной для автомобилей одной серии и не зависит от ширины
Рис. 37. Схема отъезда автомобиля от бокового вертикального
а — с двумя задними управляемыми колесами; б — с четырьмя управляемыми колесами при несовпадении следов передних и задних колес; в — с четырьмя управляемыми колесами при совпадении следов передних и задних колес
портала, а предельный угол поворота ведущих колес обычно меньше, чем неведущих. Значения радиуса Rmin для различных отечественных и зарубежных автомобилей приведены в табл. 2 и 3.
У автомобилей только с двумя задними управляемыми и передними ведущими колесами минимальный радиус поворота Rmin меньше, чем у автомобилей со всеми управляемыми колесами одинакового диаметра. Это объясняется меньшей величиной их базы, большим углом поворота и меньшими размерами управляемых колес, поворот которых не ограничен элементами трансмиссии, как у управляемых ведущих колес. Поворот задних управляемых колес ограничивается только грузом, они могут подходить к его боковым поверхностям очень близко, с зазором 20—25 мм. Однако у автомобилей этого типа невозможен отъезд передним ходом от близко расположенного вертикального бокового препятствия: стены, ограды, отбойного бруса, тротуара и т. п. (рис. 37), что осложняет их эксплуатацию и является существенным недостатком. При одинаковых размерах базы, колеи и величине угла поворота внутреннего (по отношению к центру поворота) колеса наибольший габаритный радиус будет больше при задних управляемых
колесах, чем при передних, что также является недостатком автомобиля этого типа. Из рис. 37 видно, что при повороте автомобиля с четырьмя управляемыми колесами траектории их движения не выходят за окружность, описываемую передним внешним колесом.
Маневренность трехосных портальных автомобилей хуже, чем двухосных, вследствие больших размеров базы. Кинематическая схема поворота таких автомобилей практически не отличается от схемы поворота автомобилей с четырьмя управляемыми колесами при совпадении следов передних и задних колес на повороте. Это объясняется тем, что у трехосных портальных автомобилей колеса средней оси в большинстве конструкций являются только ведущими, а для поворота используются колеса передней и задней осей, угол поворота которых выбирается с учетом тех же положений, что и у автомобилей с четырьмя управляемыми колесами.
На рис. 35 и 36 приведены схемы движения портального автомобиля, построенные с учетом только геометрических параметров автомобиля в предположении, что поворот осуществляется с места. Однако сразу повернуть управляемые колеса нельзя, поэтому каждая точка автомобиля и груза описывает не окружность, а более сложную траекторию, состоящую из: трех участков: входного, окружности и выходного.
Форма переходных траекторий зависит как от геометрических, так и от кинематических параметров автомобиля, т. е. угловой скорости поворота управляемых колес, его поступательной скорости движения на повороте, бокового увода шин и т. п. Поэтому ширина проезда при прямолинейном движении практически будет больше на удвоенный габарит приближения &о, учитывающий возможность случайных отклонений автомобиля от идеально прямолинейной траектории; при повороте — на величину смещения основной траектории (траектории середины автомобиля по оси ведущих колес) от теоретической. При этом следует учитывать, что при перевозках длинномерных грузов, имеющих большие свесы, поворот колес автомобиля даже на небольшой угол вызывает значительное отклонение-концов груза. Но поскольку ширина груза всегда меньше ширины автомобиля, а скорость его при подъезде к местам погрузки и разгрузки невелика, габарит приближения в прямолинейном проезде может быть принят в пределах 0,4—0,6 м.
Режим движения на повороте во многом зависит от эксплуатационных условий (скорости движения, радиуса поворота и т. д.), а в основном от быстроты поворота управляемых колес от положения, соответствующего прямолинейному движению, до положения, соответствующего движению по окружности. Вследствие того, что портальные автомобили быстрее, чем обычные автомобили, а тем более автопоезда, начинают*
движение по окружности, отклонение их фактической траектории от теоретической меньше, чем у других транспортных средств общего назначения.
Поскольку режим движения на повороте зависит от быстроты поворота управляемых колес, его принято характеризовать режимным коэффициентом kv, определяющим угол поворота колес автомобиля у0 на единицу пройденного пути s0 по основной траектории:
Обычно время, необходимое для полного поворота колес портального автомобиля при скорости движения на повороте не более 10 км/ч, составляет 2,0—3,0 сек, а значение kv находится в пределах 0,06—0,12 рад/м.
Маневренность портального автомобиля зависит также и от многих других эксплуатационных факторов, в частности от расстановки подлежащих транспортировке грузов. Наиболее удобна расстановка пакетов, контейнеров и других грузов «в елку», когда угол между продольными осями груза и улицы составляет 30—35°. Уменьшение этого угла удлиняет фронт погрузки; увеличение — ухудшает условия наезда и увеличивает ширину фронта погрузки.
Не меньшее значение для маневрирования при наезде на груз имеет расстояние между двумя смежными пакетами или контейнерами /. Установлено, что расстояние
где 5 — зазор между автомобилем и подпакетной подставкой смежного пакета или смежным контейнером, равный 140—300 мм.
Источник статьи: http://lada-vesta.com.ru/razn/z010.htm
Маневренность автомобиля
Под маневренностью понимается способность автомобиля выполнять разворот на возможно малой площади, двигаться с минимальным радиусом поворота и вписываться в заданную ширину коридора [35]. Маневренность автомобиля зависит от его габаритных размеров, величины колесной базы, ширины колеи, предельных углов поворота передних колес. Маневренность определяется только кинематическими параметрами автомобиля и существенно улучшается, если, кроме передних управляемых колес, используются еще и задние управляемые колеса. Основной параметр, характеризующий маневренность автомобиля, — его минимальный радиус поворота. Легковые автомобили обладают лучшей маневренностью (радиус поворота меньше 6 м) по сравнению с грузовыми, и требуют гораздо меньше площади для маневрирования и разворотов.
Плавность движения
Это способность автомобиля уменьшать вибронагруженность, создаваемую воздействием неровностей дороги на водителя, пассажиров, груз и агрегаты автомобиля. Плавность хода, наряду с вентиляцией и отоплением, удобством сидений, защищенностью от климатических воздействий, наличием дополнительного оборудования, создающего удобства и т.п. определяет комфортабельность автомобиля. Вибронагруженность создается возмущающими силами, в основном при взаимодействии колес с дорогой. Неровности с длиной волн более 100 м называют макропрофилем дороги (он практически не вызывает колебаний автомобиля), с длиной волн от 100 м до 10 см – микропрофиль (основной источник колебаний), с длиной волн менее 10 см – шероховатость (может вызвать высокочастотные колебания). Основными устройствами, ограничивающими вибронагруженность, являются подвеска и шины, а для пассажиров и водителя также упругие сидения [35].
Колебания автомобиля влияют практически на все основные эксплуатационные свойства машины: комфортабельность и плавность хода, устойчивость и управляемость и даже расход топлива.
Колебания возрастают с увеличением скорости движения, повышением мощности двигателя, существенное влияние на колебания оказывает качество дороги.
Колебания и вибрации в автомобилях являются источником шума, оказывая вредное воздействие на водителя, пассажиров и окружающую среду, возникают, прежде всего, при взаимодействии колес с поверхностью дороги. В результате прогиба пневматических шин и деформации подвески колеса и кузов совершают сложные колебания. По колебаниям колес судят об устойчивости и управляемости автомобиля. Колебания кузова непосредственно определяют плавность хода.
Надежность автомобиля
Свойство надежности является комплексным и включает в себя четыре базовых свойства:
Безотказность – это свойство автомобиля и его конструктивного элемента (КЭ) непрерывно сохранять работоспособность в течение определенного времени или пробега.
Для оценки безотказности применяются следующие основные показатели:
вероятность безотказной работы;
плотности вероятности безотказной работы;
средняя наработка до отказа;
средняя наработка на отказ;
параметр потока отказов, ведущая функция потока отказов.
Долговечность – это свойство автомобиля сохранять работоспособность до наступления предельного состояния, при установленной системе проведения работ технического обслуживания (ТО) и ремонта.
Для оценки долговечности применяют следующие основные показатели:
средний ресурс и срок службы;
гамма – процентный ресурс и гамма – процентный срок службы.
К базовым терминам долговечности относятся:
наработка – продолжительность работы автомобиля или его КЭ;
ресурс – суммарная наработка автомобиля или его КЭ от начала эксплуатации или ее возобновления после ремонта до перехода в предельное состояние;
срок службы – календарная продолжительность от начала эксплуатации автомобиля (его КЭ) или ее возобновления после ремонта до перехода в предельное состояние.
Ремонтопригодность или эксплуатационная технологичность – свойство автомобиля, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов (повреждений) и поддержанию (восстановлению) работоспособного (исправного) состояния путем проведения ТО и ремонтов.
Для оценки ремонтопригодности применяют основные показатели:
гамма – процентное время восстановления;
среднее время восстановления;
средняя трудоемкость восстановления.
Для характеристики ремонтопригодности автомобиля и его КЭ используется еще частные относительные показатели – легкосъемность и доступность.
Сохраняемость – свойство автомобиля сохранять показатели безотказности, долговечности и ремонтопригодности в течение и после хранения или транспортирования.
Для оценки сохраняемости применяют следующие основные показатели:
средний срок сохраняемости;
гамма – процентный срок сохраняемости;
На автомобильном транспорте эти показатели применяют для автомобилей при длительном их хранении (консервации), транспортировании; для материалов (масел, технических жидкостей, лакокрасочных покрытий и некоторых видов изделий и запасных частей – в первую очередь шин и аккумуляторных батарей) – при их хранении [31].
Источник статьи: http://studfile.net/preview/5832086/page:5/