|
Если сцепление шин с дорогой в поперечном направлении недостаточно, то под действием боковых сил колеса могут начать скользить. В общем случае скольжение передних и задних колес может начаться неодновременно или происходить с разной интенсивностью, в результате чего возникает непроизвольный поворот машины вокруг какой-то вертикальной оси. Такое явление называется заносом. Заносы чаще всего наблюдаются при резких торможениях или разгонах, на поворотах, при движении по дороге с поперечным уклоном, при подскакивании колес на неровностях и т. д. Влияние перечисленных факторов особенно проявляется на мокрых и скользких дорогах и в других случаях, когда сцепление колес с дорогой ухудшается. Склонность к заносу при торможении и разгоне объясняется тем, что в это время на колеса действуют значительные касательные реакции дороги, которые отрицательно влияют на устойчивость колес против бокового скольжения. Рассмотрим одновременное действие на колесо двух реакций: касательной Рн при разгоне (рис. 103,6) или тормозной Рт при торможении (рис. 103, а) и боковой Z. Для данных условий движения равнодействующая этих сил может быть определена по следующим выражениям: _ _ R = ypK*+Z*\ R = VPf+Z*. По условиям сцепления с дорогой максимальное значение результирующей реакции Ятах = ФсА* где фец — коэффициент сцепления колеса с дорогой; QK — нормальная нагрузка на колесо.

При R=Rm&z боковая реакция Z также будет иметь максимальное значение Zmax* С учетом этого получим *тах = К(^к)2-ЛЛ Таким образом, чем больше касательное или тормозное усилие, действующее на колесо, тем меньше его сцепление с дорогой в боковом направлении. В предельном случае, когда тяговое или тормозное усилие принимает наибольшее возможное по сцеплению с дорогой значение (pcnQn, сила сцепления колеса с дорогой в боковом направлении Zmai=0. Тогда колесо начнет скользить в поперечном направлении даже при теоретически бесконечно малой боковой силе (ветра, инерционной и т. п.). Наиболее вероятен занос ведущей оси автомобиля, колесам которой при работе в тяговом режиме и торможении приходится часто развивать большие касательные усилия. При торможении грузовых автомобилей сила сцепления ведущих задних колес с дорогой снижается также из-за перераспределения весовых нагрузок между осями. Рассмотрим процесс заноса в упрощенном виде. Выясним, что произойдет с двигающимся прямолинейно автомобилем в случае заноса передней (рис. 103, а) и задней (рис. 103,6) осей. В первом случае направление движения передней оси автомобиля изменится. Она будет двигаться со скоростью 0| (рис. 103, а)% представляющей собой равнодействующую скоростей v (до заноса) и v2 (бокового скольжения колес). В результате этого автомобиль начнет перемещаться по кривой, центр которой О' лежит на пересечении нормалей к векторам скоростей vi передней и v задней осей. Поперечная составляющая Р\ возникающей в процессе заноса центробежной силы Рц направлена в сторону, противоположную скольжению передних колес. При таком направлении центробежная сила противодействует заносу и способствует, таким образом, восстановлению заданного прямолинейного движения. ' Значительно более опасен занос задней оси. В этом случае автомобиль начнет поворачиваться вокруг центра О" (рис. 103,6), лежащего на пересечении нормалей к векторам скоростей V2 задней и v передней осей. При таком положении центра поворота возникающая центробежная боковая сила Р\ усиливает занос. Начавшийся занос будет усиливаться, если своевременно не принять мер к его прекращению. Для прекращения начавшегося заноса задней оси следует уменьшить касательную силу на ведущих колесах, прекратив торможение или уменьшив подачу топлива в двигатель, и повернуть передние колеса в ту сторону, куда заносит заднюю ось. Скорость этих процессов и требуемая точность регулирования параметров близки или превышают пределы физиологических возможностей человека. Почувствовать и своевременно принять меры по прекращению заноса часто не в состоянии даже опытный водитель. Поэтому важное значение имеет внедрение автоматических устройств с микропроцессорами (мини-ЭВМ), блокирующих и деблокирующих тормоза и, таким образом, препятствующих заносу. Рассмотрим, что произойдет при заносе задней оси во время поворота. Вследствие изменения направления движения задней оси центр поворота переместится из точки О (рис. 103,в), где он находился до заноса, в точку О', в которой пересекаются нормали к векторам скоростей v2 задней и vx передней осей. Радиус R поворота в результате этого уменьшится до что приведет к увеличению центробежной силы, действующей на автомобиль, и к дальнейшему усилению заноса. Чтобы уменьшить опасность возникновения заноса при повороте, рекомендуется снижать скорость до поворота, в особенности при движения на влажных и скользких дорогах. На устойчивость автомобиля против заноса влияют те же параметры, которые определяют его продольную и поперечную устойчивость. Чем больше продольная база, шире колея колес и ниже центр тяжести, тем устойчивее автомобиль против заноса. При работе на тракторах и автомобилях в условиях возможной потери устойчивости и заноса необходимо строго соблюдать основные правила техники безопасности. Требования безопасности к сельскохозяйственным тракторам, в том числе и для рассматриваемых условий, регламентированы в отечественных (ГОСТ 12.2.019—76) и международных (СТ СЭВ 1859—79) стандартах. К основным нормируемым показателям безопасности сельскохозяйственных тракторов относятся: поперечная статическая устойчивость, путь торможения, размеры зон безопасности в кабине, силы сопротивления перемещению органов управления, уровни вибрации и шума, микроклимат, освещенность, электро- и пожаробезопасиость. Кроме того, в нормативах предусмотрены требования к безопасности оператора при работе с опасными элементами машины, с пнев-мо- и гидроприводами, в горных условиях, при монтаже, ремонте, транспортировании и хранении машин. При истирании рисунка протектора и износе почвозацепов коэффициент сцепления снижается на 35 ...40%. С увеличением скорости движения коэффициент сцепления шин на дорогах всех типов также снижается. Поэтому скорость движения, особенно на поворотах и скользкой дороге, должна находиться в пределах, обеспечивающих надежную устойчивость к опрокидыванию и заносу: 0,6... 1,5 м/с для колесных тракторов и 3... ... 8 м/с для автомобиля. При выполнении транспортных работ колеса трактора необходимо установить на максимальную колею (не менее 1600 мм для универсально-пропашных тракторов), разблокировать межколесные дифференциалы. Во избежание заносов и потери управляемости не допускается работать на тракторах и автомобилях, если тормозная система неравномерно затормаживает все колеса. Коэффициент сцепления шин с дорогой снижается при их нагреве, поэтому повышенный нагрев шин в условиях эксплуатации недопустим, особенно при езде на дальние расстояния. Во избежание запаса автомобиля не рекомендуются резкие разгоны или торможения, особенно на грунтовых или влажных и скользких дорогах. Для контроля за углом склона и предупреждения тракториста о возникающей опасности на тракторах, работающих на склонах, следует устанавливать креномеры и сигнализаторы крена, состоящие из датчика и сигнальной лампы или звукового сигнала. Работа с выключенным или неисправным сигнализатором или отключенной системой стабилизации не допускается. На склоне рекомендуется работать не выше чем на III передаче, со скоростью не более 2 м/с. Максимальная допустимая скорость трактора при развороте на склоне должна быть не более 0,8... 1 м/с (I передача), при этом не следует снижать частоту вращения двигателя ниже номинальной.
|