LÝ THUYẾT QUAY VỊNG
II.ĐỘNG HỌC QUAY VỊNG CỦA XE BÁNH HƠ
QuaÙ trình quay vịng của xe cĩ thể chia thành các giai đoạn khác nhau.Giai đoạn thứ nhất là giai đoạn bắt đầu đi vào đường vịng.Giai đoạn này được đặt trưng bằng bán kính quay vịng giảm dần.Giai đoạn thứ hai là giai đoạn quay vịng.Ở giai đoạn này, gĩc quay vịng của các bánh xe dẫn hướng khơng thay đổi.Xe thực hiện quay vịng đều, nghĩa là xe quay vịng với bán kính và vận tốc quay vịng khơng đổi.Giai đoạn thứ ba là giai đoạn xe đi ra khỏi đường vịng.Ở giai đoạn này gĩc quay vịng của các bánh xe dẫn hướng giảm dần và bán kính quay vịng tăng dần.Kết thúc giai đoạn thứ ba, các bánh xe dẫn hướng được đưa về vị trí xe đi thẳng (Rqv=∞).
Chúng ta chỉ khảo sát động học quay vịng đều của xe (bán kính quay vịng Rqv = const; vận tốc gĩc quay vịngΩ = const) bởi vì giai đoạn này là giai đoạn đặc trưng hơn cả trong quá trình quay vịng của xe.
Từ mơn học “Cơ lý thuyết” ta biết rằng, nếu một vật rắn, phẳng chuyển động quay thì tâm quay vịng của nĩ sẽ là giao điểm của hai đường thẳng vuơng gĩc với hai véctơ vận tốc của hai điểm bất kì trên vật thể đĩ.Đồng thời bằng phương pháp đồ thị cũng cĩ thể xác định được Rqv vàΩ (hình 4-2).
Hình 4-2.Sơ đồ quay vịng a)Vật rắn; b) Ơtơ
Để xe quay vịng khơng bị trượt bên (lệch bên) thì các đường thẳng đi qua tâm trục các bánh xe phải cắt nhau tại một điểm.Điểm này được gọi là tâm quay vịng của xe.Chỉ cĩ như vậy thì vận tốc của các bánh xe mới nằm trong mặt phẳng lăn của chúng khi xe quay vịng.
Đối với xe hai cầu cĩ cầu trước là cầu dẫn hướng, để các bánh xe lăn hồn tồn (khơng trượt bên hoặc lệch bên) thì tâm quay vịng của xe phải name trên đường thẳng đi qua trục các bánh xe cầu sau (hình 4-3, a).
Hình 4-3, b mơ ta sơ đồ quay vịng của xe ba cầu.Từ sơ đồ ta thấy các bánh xe cầu giữa sẽ bị trượt khi quay vịng do các véctơ vận tốc khơng nằm trong mặt phẳng lăn của các bánh xe cầu này.để đảm bảo cho xe ba cầu khi quay vịng khơng bị trượt thì xe ít nhất là hai cầu dẫn hướng.
Trường hợp tổng quát, xe cĩ n cầu, để xe quay vịng khơng bị trượt bến thì số lượng cầu dẫn hướng phải bằng (n-1).
Song, ngay đối với các bánh xe dẫn hướng, để đảm bảo sự trượt khơng xảy ra thì gĩc quay của chúng phải khác nhau và tuân theo một quy luật nhất định.Nghĩa là:
− = + = L B R g L B R g 2 cot 2 cot 0 0 β α
hay: cotgα - cotaβ =
LB0 B0
Trong đĩ:
α,β -là gĩc quay của các bánh xe phía ngồi và phía trong (hình 4-3, a) L, B0 –các kích thước cơ sở của xe (hình 4-3, b)
Như vậy nếu gĩc quay của các bánh xe dẫn hướng thỏa mãn biểu thức thì chúng sẽ khơng bị trượt khi quay vịng.
Mối quan hệ giữa hai gĩc α vàβ sẽ thỏa mãn biểu thức ( 4-1) khi sử dụng cơ cấu dẫn động lái kiểu bốn khâu bản lề.Cơ cấu này được gọi là hình thang lái.