Reklama
Znany i polecany fotograf Białystok wykonuje profesjonalne zdjęcia.
A A A

Siły działające na samochód

zawsze pionowy. Reakcje podłoża dnią i równoważą siłę ciężkości. 1 Pod pojęciem obciążenia statyczne należy rozumieć te siły, których działanie nie zależy od ruchu pojazdu. Do obciążeń statycznych należą więc: siła ciężkości oraz działające na koła reakcje podłoża. Siła ciężkości G przy­łożona jest w środku ciężkości samo­chodu i jej kierunek działania jest przechodzą przez punkty styku kół z jez-teakcje te można rozłożyć na składowe X styczne do nawierzchni i normalne Z (rys. 6.1). Indeksem P oznaczono siły działające na koła przednie, a indeksem T — siły działające na koła tylne *). Jeśli samochód stoi na poziomej nawierzchni, reakcje styczne X równe są zeru. Przyjmując układ sił jak na rys. 6. la łatwo można wyznaczyć poszczególne reakcje, sporządzając równania równowagi momentów względem punktów A i B. W równaniach tych, zgodnie z rys. 6.1, przyjęto następu­jące oznaczenia: / — rozstaw osi samochodu, a, b, h — współrzędne środka ciężkości samochodu, a — kąt nachylenia drogi. W przytoczonym rozumowaniu samochód został potraktowany jako figura płaska. Wyznaczone reakcje są więc reakcjami działającymi nie na koła, lecz na osie pojazdu. Znając wartości reakcji przypadających na osie, łatwo obliczyć reakcje przypadające na poszczególne koła — dzieląc wartość reakcji na oś przez liczbę kół (jeżeli spełniony jest warunek symetrii obciążenia) lub pisząc równania równowagi momentów dla każdej osi wzglę­dem punktów styku poszczególnych kół z jezdnią — analogicznie jak postą­piono przy wyznaczaniu reakcji na osie. Wzory 6.1-7-6.4 umożliwiają określenie wartości reakcji przypada­jących na osie pojazdu, na podstawie znajomości współrzędnych środka ciężkości (a, b, h). W praktyce często postępuje się odwrotnie, stosując te wzory do wyznaczania współrzędnych środka ciężkości. W tym przypadku wartości reakcji na osie określa się doświadczalnie. Samochód ustawia się poziomo i za pomocą wag wyznacza się naciski ZP i ZT przypadające na przednią i tylną oś. Naciski te równe są odpowiednio reakcjom GP i GT o-kreślonym wzorami 6.4. Mierząc rozstaw osi / łatwo można wyznaczyć war­tości a i b Wysokość położenia środka ciężkości h określa się ustawiając samochód jedną osią (np. tylną) na wadze, a drugą (przednią) na podporze (rys. 6.2). Rozpatrując układ sił przedstawiony na rysunku można napisać równanie równowagi momentów względem punktu A gdzie: G'T — nacisk mierzony na wadze po pochyleniu samochodu. G'T • l • cos cn—G • c = 0 Ponieważ c — a cos a+ (h—r) sin a zatem podstawiając tę zależność do równania momentów otrzymamy G'T -1 cos a—G [a cos a + (h—r) sin a] =0 Teraz można wyznaczyć wysokość położenia środka ciężkości h . G'r-1-G-a . h = ——- 1- r Gtga Wzór ten można jeszcze przedstawić w nieco wygodniejszej po­staci, oznaczając G'T = GT -f" AGr gdzie: AC^ — przyrost mierzonego nacisku osi tylnej, spowodowany pochyleniem samochodu pod kątem a. Wówczas (GT + AGT)l-G-a . GT-1- G■ a + AGT-1 . n = — t T — — + r G tg a G tg a ponieważ jednak GT • l = G • a (patrz wzór 6.5), więc ostatecznie k=f^- + r (6.6) Gtg a W ten sposób, mierząc przyrost nacisku AGT wywołany pochy­leniem samochodu, można wyznaczyć wysokość h położenia środka ciężkości. Ćwiczenie 6.1. Obliczanie rozkładu nacisków na osie. Obliczyć reakcje działające na osie samochodu ciężarowego, stojącego na jezdni pochylonej pod kątem a = 7° (przednia oś wyżej niż tylna), jeżeli ciężar tego sa­mochodu wynosi G = 78 kN, rozstaw osi / = 3,2 m, a środek ciężkości usytuowa­ny jest w odległości a = 1,85 m od przedniej osi i na wysokości h = 1,15 m. Odp. ZP = 29,2 kN, ZT = 48,3 kN. Ćwiczenie 6.2. Określanie położenia środka ciężkości. Obliczyć wysokość położenia środka ciężkości samochodu, jeżeli wiadomo, że w da­nych warunkach reakcja działająca na tylną oś jest dwa razy większa od reakcji działającej na przednią oś; pozostałe dane jak w ćw. 6.1. Odp. h -- 2,3 m.