Переходные характеристики машины при скачкообразном повороте рулевого колеса | Статья в журнале «Молодой ученый»

Библиографическое описание:

Адилов О. К., Кулмурадов Д. И., Бегматов Б. Я. Переходные характеристики машины при скачкообразном повороте рулевого колеса // Молодой ученый. — 2014. — №20. — С. 101-104. — URL https://moluch.ru/archive/79/13757/ (дата обращения: 22.07.2018).

При расчетном моделировании переходных характеристик варьировались передаточное число рулевого управления, скорость движения машины, коэффициенты сопротивления уводу и поперечная жесткость шин.

Расчеты проводились для четырех колесной машины с передним расположением управляемого колеса и четырех колесной схемы машины с задними управляемыми колесами и транспортного трактора с одним прицепом.

При расчетах определялись средний угол поворота управляемого колеса, угловая скорость поворота машины, поперечные деформации шин передних и задних колес. Решение уравнений движения проводилось численным интегрированным методом Рунге — Кутта с применением стандартных программ.

2,6

Рис. 1.1. Переходные характеристики рулевого управления при различных передаточных числах скорость движения 20 км/ч рулевого управления: 1–12,8; 2–16,2; 3–21,5; 4–31,0

 

При расчетах время, за которое рулевое колесо поворачивалось на угол 65°, принималось равным 0,265 с. Этим параметрам соответствует угловая скорость поворота рулевого колеса, равная 250 град/с (4,4 рад/с).

На рис.2.6 показаны переходные характеристики рулевого управления при разных значениях передаточного числа рулевого управления.

Как установлено, при всех значениях передаточного числа рулевого управления переходная характеристика угла поворота управляемых колес имеет монотонный характер изменения. Анализ этих характеристик показывает следующее. Во-первых, время запаздывания поворота управляемых колес после поворота рулевого колеса оказывается различным, при разных значениях передаточного числа рулевого управления.

Наименьшее запаздывание имеет место при передаточном числе рулевого управления, равном 12,8, и составляет 0,09–0,10 с. С увеличением передаточного числа рулевого управления время запаздывания поворота управляемых колес начинает расти и при передаточном числе рулевого управления, равном 31,0, составляет 0,20 с, т. е. увеличивается в 2 раза.

Во-вторых, как и ожидалось, отношение угла поворота рулевого колеса к углу поворота управляемых колес отличается от его статического значения и всегда больше его. Причем эта величина (динамическое передаточное число) отличается от его статического значения на 5–15 %.(рис 2.7)Это явление объясняется тем, что фактический угол поворота управляемых колес, при одном и том же значении угла поворота рулевого колеса, уменьшается с увеличением статического передаточного числа рулевого управления. Поэтому силы и моменты от этих сил уменьшаются, что обусловливает меньшее «скольжение» рулевого колеса и меньшие деформации в рулевом приводе.

2

Рис 1.2. Максимальные значения динамических передаточных чисел при скачкообразном повороте рулевого колеса

 

Максимальная скорость поворота управляемых колес определялась по переходной характеристике угла поворота управляемых колес путем вычисления производной вблизи точки, касательная к которой имеет наибольший угол (рис 2).

На рис 3 показана зависимость скорости поворота управляемых колес при скачкообразном повороте рулевого колеса на угол 65° в зависимости от передаточного числа рулевого управления. Как установлено, зависимость максимальной угловой скорости поворота управляемых колес с увеличением передаточного числа рулевого управления уменьшается по закону, близкому к линейному.

2

Рис 2. Определение максимальной угловой скорости поворота управляемых колес

 

При передаточном числе рулевого управления, равном 12,8, угловая скорость поворота управляемых колес составляет 0,055с-1, а при передаточном числе, равном 31,0, -0,033с-1, т. е. уменьшается более чем на 65 %.

При номинальном значении передаточного числа рулевого управления (21,5) угловая скорость меньше, чем при Uс=12,8 на 25 %.

Уменьшение скорости поворота управляемых колес объясняется меньшей скоростью поворота золотника распределительного устройства насос–дозатора.

2,9

Рис. 3. Зависимость скорости поворота управляемых колес от передаточного числа рулевого управления при скачкообразном повороте рулевого колеса на угол 65°

 

Переходные характеристики машины по угловой скорости поворота также имеют монотонный (апериодический) характер изменения (см. рис 2)

Время переходного процесса составляет 0,35–0,5 с. Его меньшие значения обусловлены к значениями передаточных чисел рулевого управления, равными 12,8 и 16,1. С увеличением же передаточного числа рулевого управления время переходного процесса возрастает.

Время запаздывания поворота машины лежит в диапазоне 0,13–0,17 с. и также зависит от передаточного числа рулевого управления. Передаточному числу, равному 12,8, соответствует время запаздывания 0,130–0,135 с, а при передаточном числе 31,0 — оно составляет 0,165–0,170 с.

Установившиеся значения угловой скорости поворота, отношение к углу поворота рулевого колеса (чувствительность машины к управлению) показаны на рис. 4. Изменения установившихся значений угловой скорости, отношений к углу поворота колеса лежат в диапазоне 0,04–0,03с-1. С увеличением передаточного числа рулевого управления чувствительность машины к управлению снижается приблизительно линейному закону.

При передаточном числе рулевого управления, равному 12,8, чувствительность к управлению составляет 0,04 с-1, а при передаточном числе, равном 31,0, снижается до 0,035 с-1.

Рис 4. Переходные характеристики угловой скорости поворота при различных передаточных числах рулевого управления Скорость движения 20 км/ч:1–12,8; 2–16,2; 3–21,5; 4–31,0

 

Расчеты при изменении коэффициентов сопротивления уводу шин и жесткости рулевого управления показали, что изменением этих параметров можно вносить некоторую коррекцию в характеристики чувствительности машины к управлению. Однако влияние передаточного числа рулевого управления на чувствительность машины к управлению существеннее, чем изменение жесткости рулевого управления либо коэффициентов сопротивления уводу шин.

 

Литература:

 

1.      Каримов И. А. Узбекистан на пороге ХХI века. Ташкент — Узбекистон. 1997. — 137с.

2.      Хашимов Д. И. Управляемость и устойчивость движения хлопкоуборочных машин. Т.,Укитувчи, 1993, — 128 с.

3.      Хашимов А. Д., Турсунов И. С., Хашимов Д. И., Махмудов Г. Н. Определение требуемого быстродействия рулевого управления колесной машины. Сборник научных трудов Международной научно-технической конференции «Развитие автомобильно-дорожного комплекса в Республике Узбекистан». — Ташкент: ТАДИ, 2001. — С. 62.

Основные термины (генерируются автоматически): рулевое управление, передаточное число, рулевое колесо, угловая скорость поворота, колесо, скачкообразный поворот, угол поворота, чувствительность машины, переходной процесс, максимальная угловая скорость.


Похожие статьи

Выбор оптимального метода диагностирования рулевого привода...

Суммарный люфт в рулевом управлении проверяют на неподвижном транспортном средстве количественно, с использованием приборов, фиксирующих угол поворота рулевого колеса и начало поворота управляемых колес совместно.

Исследование управляемости транспортного средства при...

Угол поворота рулевого колеса в зависимости от времени приведен на рис. 4. Траектория пройденного автомобилем пути в горизонтальной плоскости представлена на рис. 5. Вертикальный профиль дороги по траектории не изменялся...

Общий анализ неисправностей рулевого управления...

На рулевой колонке также размещены органы управления светом фар, указателями поворота, звуковым сигналом, омывателем и очистителем стекол.

Основные термины (генерируются автоматически): рулевое управление, рулевое колесо, дорожное покрытие, шаровой шарнир...

Определение параметров привода с упругими связями

- угол поворота ротора двигателя относительно платформы

При этом в качестве входной величины принимается угловая скорость ротора двигателя, приведенная к выходному валу редуктора , а выходной — абсолютная угловая скорость объекта.

Анализ условий устойчивости стационарного движения редуктора

Численный анализ уравнений движения экипажа показывает, что при больших значениях угловой скорости собственного вращения колеса, отклонения центра колеса, от программного увеличивается существенно.

Совершенствование конструкции узла челночного устройства...

причем — средняя угловая скорость челночного вала за период обвода петли; — угловая скорость главного вала. В большинстве швейных машинах для обеспечения равномерного вращения передаточное число постоянно

Кинематическое исследование гибкого планетарного механизма...

Также, обозначив через передаточное отношения в зоне наружной части передачи , получим: , где

На рисунке 2 при и угла поворота водила с интервалом получен график кривой

Из рисунка 2 видно, что при вращении водила с угловой скоростью по часовой стрелки ролика...

Экспериментальное определение угловой поперечной жёсткости...

В процессе поворота с некоторым радиусом R под действием центробежной силой P на плече высоты оси крена этой же массы кузова на подвеске каждой опорной оси автомобиля образуется поперечной момент Мβ.

Скорость км/час.

Выбор оптимального метода диагностирования рулевого привода...

Суммарный люфт в рулевом управлении проверяют на неподвижном транспортном средстве количественно, с использованием приборов, фиксирующих угол поворота рулевого колеса и начало поворота управляемых колес совместно.

Исследование управляемости транспортного средства при...

Угол поворота рулевого колеса в зависимости от времени приведен на рис. 4. Траектория пройденного автомобилем пути в горизонтальной плоскости представлена на рис. 5. Вертикальный профиль дороги по траектории не изменялся...

Общий анализ неисправностей рулевого управления...

На рулевой колонке также размещены органы управления светом фар, указателями поворота, звуковым сигналом, омывателем и очистителем стекол.

Основные термины (генерируются автоматически): рулевое управление, рулевое колесо, дорожное покрытие, шаровой шарнир...

Определение параметров привода с упругими связями

- угол поворота ротора двигателя относительно платформы

При этом в качестве входной величины принимается угловая скорость ротора двигателя, приведенная к выходному валу редуктора , а выходной — абсолютная угловая скорость объекта.

Анализ условий устойчивости стационарного движения редуктора

Численный анализ уравнений движения экипажа показывает, что при больших значениях угловой скорости собственного вращения колеса, отклонения центра колеса, от программного увеличивается существенно.

Совершенствование конструкции узла челночного устройства...

причем — средняя угловая скорость челночного вала за период обвода петли; — угловая скорость главного вала. В большинстве швейных машинах для обеспечения равномерного вращения передаточное число постоянно

Кинематическое исследование гибкого планетарного механизма...

Также, обозначив через передаточное отношения в зоне наружной части передачи , получим: , где

На рисунке 2 при и угла поворота водила с интервалом получен график кривой

Из рисунка 2 видно, что при вращении водила с угловой скоростью по часовой стрелки ролика...

Моделирование алгоритма работы бесплатформенной...

Проекции относительной угловой скорости.

Углы поворотов Эйлера-Крылова. , 2. Результаты моделирования. Рассмотренные данные были взяты с участка ж. д. «Вырица-Коммунар».

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Выбор оптимального метода диагностирования рулевого привода...

Суммарный люфт в рулевом управлении проверяют на неподвижном транспортном средстве количественно, с использованием приборов, фиксирующих угол поворота рулевого колеса и начало поворота управляемых колес совместно.

Исследование управляемости транспортного средства при...

Угол поворота рулевого колеса в зависимости от времени приведен на рис. 4. Траектория пройденного автомобилем пути в горизонтальной плоскости представлена на рис. 5. Вертикальный профиль дороги по траектории не изменялся...

Общий анализ неисправностей рулевого управления...

На рулевой колонке также размещены органы управления светом фар, указателями поворота, звуковым сигналом, омывателем и очистителем стекол.

Основные термины (генерируются автоматически): рулевое управление, рулевое колесо, дорожное покрытие, шаровой шарнир...

Определение параметров привода с упругими связями

- угол поворота ротора двигателя относительно платформы

При этом в качестве входной величины принимается угловая скорость ротора двигателя, приведенная к выходному валу редуктора , а выходной — абсолютная угловая скорость объекта.

Анализ условий устойчивости стационарного движения редуктора

Численный анализ уравнений движения экипажа показывает, что при больших значениях угловой скорости собственного вращения колеса, отклонения центра колеса, от программного увеличивается существенно.

Совершенствование конструкции узла челночного устройства...

причем — средняя угловая скорость челночного вала за период обвода петли; — угловая скорость главного вала. В большинстве швейных машинах для обеспечения равномерного вращения передаточное число постоянно

Кинематическое исследование гибкого планетарного механизма...

Также, обозначив через передаточное отношения в зоне наружной части передачи , получим: , где

На рисунке 2 при и угла поворота водила с интервалом получен график кривой

Из рисунка 2 видно, что при вращении водила с угловой скоростью по часовой стрелки ролика...

Экспериментальное определение угловой поперечной жёсткости...

В процессе поворота с некоторым радиусом R под действием центробежной силой P на плече высоты оси крена этой же массы кузова на подвеске каждой опорной оси автомобиля образуется поперечной момент Мβ.

Скорость км/час.

Выбор оптимального метода диагностирования рулевого привода...

Суммарный люфт в рулевом управлении проверяют на неподвижном транспортном средстве количественно, с использованием приборов, фиксирующих угол поворота рулевого колеса и начало поворота управляемых колес совместно.

Исследование управляемости транспортного средства при...

Угол поворота рулевого колеса в зависимости от времени приведен на рис. 4. Траектория пройденного автомобилем пути в горизонтальной плоскости представлена на рис. 5. Вертикальный профиль дороги по траектории не изменялся...

Общий анализ неисправностей рулевого управления...

На рулевой колонке также размещены органы управления светом фар, указателями поворота, звуковым сигналом, омывателем и очистителем стекол.

Основные термины (генерируются автоматически): рулевое управление, рулевое колесо, дорожное покрытие, шаровой шарнир...

Определение параметров привода с упругими связями

- угол поворота ротора двигателя относительно платформы

При этом в качестве входной величины принимается угловая скорость ротора двигателя, приведенная к выходному валу редуктора , а выходной — абсолютная угловая скорость объекта.

Анализ условий устойчивости стационарного движения редуктора

Численный анализ уравнений движения экипажа показывает, что при больших значениях угловой скорости собственного вращения колеса, отклонения центра колеса, от программного увеличивается существенно.

Совершенствование конструкции узла челночного устройства...

причем — средняя угловая скорость челночного вала за период обвода петли; — угловая скорость главного вала. В большинстве швейных машинах для обеспечения равномерного вращения передаточное число постоянно

Кинематическое исследование гибкого планетарного механизма...

Также, обозначив через передаточное отношения в зоне наружной части передачи , получим: , где

На рисунке 2 при и угла поворота водила с интервалом получен график кривой

Из рисунка 2 видно, что при вращении водила с угловой скоростью по часовой стрелки ролика...

Моделирование алгоритма работы бесплатформенной...

Проекции относительной угловой скорости.

Углы поворотов Эйлера-Крылова. , 2. Результаты моделирования. Рассмотренные данные были взяты с участка ж. д. «Вырица-Коммунар».

Задать вопрос