равління, тобто зменшується кут повороту керованих коліс на одиницю повороту рульового колеса. З виразу (6) випливає, що при цьому також зменшується і момент сил тертя в рухомих з'єднаннях РП, що породжує ударний характер навантаження і прогресивне збільшення зсувів в РП.
Ці причини викликають збільшення сумарного кута повороту рульового колеса для підтримки заданої траєкторії руху на одиницю шляху, частина якого служить для компенсації люфтів в рульовому управлінні. У цьому випадку рівняння робіт, витрачених в рульовому приводі тільки на подолання сил тертя в рухомих з'єднаннях і компенсацію зсувів в них, з урахуванням (3), приймає вигляд:
В
(7)
Звідси шляхом інтегрування при відомих початкових умовах можна отримати вираз залежності кута повороту КК від зсувів в кінематичного ланцюга рульового приводу автомобіля.
Шарніри рульових тяг, враховуючи їх кількість, є основними елементами, формують зміщення в кінематичного ланцюга рульового приводу автомобілів. Це визначає необхідність аналізу робіт сил тертя в них, які можна визначити як різницю робіт, яку здійснюють рульової сошкою і отриманої на поворотних важелях цапф.
При цьому елементарна робота визначається:
а) рульової сошки: (8)
б) поворотного важеля: (9)
Для визначення цих робіт необхідно представити моменти на рульовій сошці і поворотному важелі функціями їх кутів повороту. З цією метою введемо коефіцієнт пропорційності наростання моменту щодо кута повороту (те ж - зусилля в РП щодо зміщення в ньому), фізичний сенс якого випливає з діаграми (рис.1) дорівнює:
.
(10)
В
Рис.1. Діаграма робіт: витраченої на рульовій сошці на подолання необоротних зсувів в РП та отриманої на поворотному важелі.
Тоді робота, витрачена на рульовій сошці і отримана на поворотному важелі цапфи, буде дорівнює, відповідно:
,
(11)
.
(12)
Робота сил тертя для обох половин рульового приводу дорівнює:
.
(13)
Враховуючи, що кут повороту рульової сошки можна висловити:
.
(14)
Вираз (13) може бути приведене до вигляду:
В
(15)
Виходячи з фізичних процесів, що протікають в рульовому приводі, розділимо всю область зміщень в РП і відповідних їм зусиль на чотири діапазони згідно діаграмі (рис.2). У першому діапазоні переважають попередні зміщення, викликані силами в'язкого тертя в рухомих сполученнях РП. Їх величина незначна (до 0,15 мм), вони повністю вибираються при зусиллі 10 Н.
У другому діапазоні переважають незворотні зміщення, викликані наявністю зазорів в сполученнях що носять ізносний характер. Їх величина не перевищує 1,5-2 мм для технічно справних автомобілів при зусиллі 30-50 даН, після зняття якого вони не компенсуються.
У третьому діапазоні мають місце оборотні зміщення, викликані пружністю елементів РП. Вони досягають 8-10 мм при середньо експлуатаційних навантаженнях в РП не вище 300 даН, після зняття яких вони компенсуються. У четвертому діапазоні мають місце тільки залишкові зміщення, викликані пластичним деформуванням деталей і є критерієм міцності властивостей.
В
Рис.2. Діаграма діапазонів зусиль і зсувів в кінематичного ланцюга РП, яка випливає з фізичних процесів в рульовому приводі
Таким чином, за умови, що поворот рульової сошки відбувається в межах зсувів у кінематичного ланцюга РП, враховуючи прийняті раніше допущення, робота, витрачена на подолання моментів тертя в рухомих сполученнях, зазорів і пружності РП, дорівнює:
,
(16)
Або
.
(17)
Тоді момент сил тертя в сполученнях рульового приводу дорівнює:
.
(18)
Тому для розглянутого випадку повороту рульової сошки на величину зміщень в РП, робота сил тертя може бути визначена:
,
(19)
що представляє зручність для експериментальних досліджень, в умовах яких коефіцієнт До а дорівнює критерієм якості РП.
В
2. Розрахунок шляху тертя і швидкості відно...
