6.1.6. Нормальные реакции опорной поверхности колес

При движении ПА нормальные реакции R_n изменяются. Уменьше­ние или увеличение нагрузки на п-е колесо при движении АТС харак­теризуется коэффициентом λ_п изменения нормальной реакции

(6.27)

где z_n— нормальная реакция опорной поверхности (нагрузка) n-го колеса при стоянке АТС на горизонтальной дороге; G_n — масса АТС, сила веса от которой создает нагрузку z_n.

Если нормальные реакции колес левой и правой стороны одной оси ПА равны, то коэффициент λ_n характеризует также и изменение на­грузки на ось.

Распределение силы веса (Gg) между колесами ПА зависит от по­ложения центра масс автомобиля, жесткости подвески и рамы, давления воздуха в шинах. При вычислении z_n влиянием всех факторов, кро­ме положения центра масс, обычно пренебрегают. Для двухосного ав­томобиля нагрузки z_n вычисляют по формулам (рис. 6.5):

(6.28)

(6.29)

где z₁, z₂ —соответственно нагрузка на левое и правое колесо перед­ней оси; z₃, z₄ — соответственно нагрузки на левые и правые колеса задней оси.

При компоновке ПА добиваются равного распределения силы веса между колесами одной оси:

(6.30)

(6.31)

Из-за обязательного выполнения требований по равенству нагруз­ки на левые и правые колеса одной оси в технических характеристиках АТС и ПА принято указывать только G, расстояние между осями и массы, силы веса, от которых передаются каждой осью. Для двухос­ного АТС указываются: G, L и G₁₂, G₃₄ Данные по G₁₂ и G₃₄, которые приводятся в технических характеристиках АТС, определяются, как правило, экспериментально. Для аналитического определения G₁₂ и G₃₄ необходимо знать расстояния а, L или b, L. Основная погрешность аналитического определения G₁₂ и G₃₄ для двухосного автомобиля свя­зана с ошибками в вычислении положения центра масс АТС, коорди­наты которого (a или b) определяются по формулам для вычисления по­ложения центра масс абсолютно твердого тела. Вычисление а или b по этим формулам приводит к ошибке до 10...15 %.

Для экспериментального определения z₁₂ или z₃₄ колеса передней или задней оси ПА устанавливают на весы (рис. 6.5). Для проверки равенств (6.30), (6.31) ПА устанавливают на весы колесами одной сто­роны. Основные требования при взвешивании: полная комплектация ПА (при отсутствии боевого расчета его имитируют балластом); гори­зонтальная опорная поверхность колес ПА при взвешивании; расторможенные колеса и нейтральное положение рычага механической ко­робки передач. Взвешивают ПА, как правило, два раза: первый при въезде на весы передним ходом, второй — при въезде на весы задним ходом. За зачетные значения G, z₁₂ и z₃₄ принимаются их средние арифметические.

По результатам взвешивания судят о возможности эксплуатации ПА. Необходимо выполнение трех основных требований:

масса G ПА не должна превышать полной массы базового шасси — собственной массы базового шасси плюс грузоподъемность;

распределение массы G между осями ПА (G₁₂ или G₃₄) Должно соответ­ствовать распределению между осями полной массы базового шасси;

нагрузка на колеса левой и правой стороны ПА должна быть рав­ной.

Нагрузки на оси R₁₂ и R₃₄ при движении ПА определяются из урав­нений:

(6.32)

(6.33)

После преобразований уравнений (6.32), (6.33) и подстановки R₁₂ и R₃₄ и z₁₂ и z₃₄ формулы (6.28), (6.29) в формулу (6.27) получим

(6.34)

(6.35)

где α > 0, ј > 0 — при подъеме и разгоне АТС; α < 0, ј < 0 — спус­ке и торможении АТС.

Анализ формул (6.34) и (6.35) показывает, что при движении на подъеме и разгоне ПА увеличивается нагрузка на заднюю ось и умень­шается на переднюю. При движении на спуске и торможении ПА про­исходит обратное явление. Этим объясняется, например, подъем пе­редней части ПА, наблюдаемый при разгоне, и наклон ее вниз («кле­вок») при торможении. При движении по дорогам с асфальтобетонным покрытием коэффи­циенты λ₁₂ и λ₃₄ ПА могут изменяться в пределах от 0,5 до 1,5. Пре­дельные значения коэффициентов достигаются при движении по кру­тым уклонам и при интенсивном разгоне или торможении ПА со всеми ведущими осями, или при экстренном торможении.