Скорость и ускорение автомобиля

Зная радиус колеса и его угловую скорость, можно найти линейную скорость оси колеса v_K = г_кш_к, м/с. При прямолинейном поступательном движении автомобиля скорости всех его точек равны и равны скорости v автомобиля.

Принимая во внимание, что со_к = (оJi , окончательно получим:

Если скорость автомобиля выражается в километрах в час, то чтобы перевести м/с в км/ч, надо г_а умножить на 3600/1000 = 3,6.

Тогда.

Ускорение автомобиля при прямолинейном движении также равно ускорению оси колес:

Динамика автомобильного колеса

Рассмотрим наиболее простой случай — качение колеса по недеформируемой дороге.

Схема сил, приложенных к колесу в этом случае, показана на рис. 5. Силы Р, Р. и момент М действуют на колесо со стороны автомобиля. Силу Р будем называть нормальной нагрузкой на колесо. Эта сила всегда направлена вниз перпендикулярно плоскости дороги. Силу Р будем называть толкающей. Эта сила параллельна плоскости дороги и в зависимости от режима движения колеса может быть направлена либо по движению, либо.

Рис. 5. Силы, действующие на автомобильное колесо.

против движения колеса. Момент М подводится к колесу либо полуосью, либо от тормозного механизма. В некоторых случаях момент М может быть равным нулю.

Будем считать положительным направление момента, совпадающее с направлением вращения колеса.

Силы R_x и R_ являются реакциями дороги. Реакцию /?_ будем называть нормальной реакцией дороги. Она всегда направлена вверх перпендикулярно плоскости дороги. Точка ее приложения смещена на некоторую величину а_ш относительно основания перпендикуляра, опущенного из центра колеса на плоскость дороги. Касательная реакция R_x расположена в плоскости дороги и в зависимости от режима движения колеса может быть направлена либо по движению колеса, либо против движения. Будем считать положительным направление этой реакции по движению колеса.

Составим уравнение моментов относительно центра колеса О.

Если /_к — момент инерции колеса относительно оси его вращения, то откуда Определив из равенства (8) и обозначая — = /_ш, окон- dt О чательно получим:

Рассмотрим три характерных случая качения колеса:

1. Момент М подводится к колесу через полуось от двигателя и направление его совпадает с направлением вращения колеса. Такой момент будем называть крутящим. Величина этого момента может быть найдена из равенства (8).

Подставляя значение момента из равенства (8) в равенство (17) и принимая во внимание равенство (16), получим:

Величину называют тяговой силой и обо.

значают Р_т.

Следовательно, Если

В этом случае колесо называют ведущим.

2. Момент М = 0; из равенства (17) получим:

Колесо называют ведомым.

Знак «минус» указывает на то, что реакция X направлена против движения.

3. Момент М подводится к колесу от тормозного барабана или от полуоси и направлен в сторону, противоположную вращению колеса. Такой момент называют тормозным и обозначают М_тор.

В этом случае из равенства (17), учитывая, что М = -М_тор,.

Знак «минус» и в этом случае показывает, что реакция X направлена в сторону, противоположную движению.

Колесо в этом случае называют тормозным.