I. TÍNH TON ĐỘNG HỌC CỦA HỆ THNG LI
4. Xác định mô men cản quay vòng ti chỗ
Sơ đƒ lực tác dụng lên hệ thống lái:
Hình 26: Sơ đồ lực tác dng lên hệ thống lái
Lực tác động lên vành tay lái của ô tô sy đạt giá trị cực đại khi ta quay vòng ô tô tại chỗ. Lúc đó mô men c{n quay vòng trên bánh xe dẫn hướng M sy bằng t‚ngc số của mô men c{n chuy}n động M , mô men c{n M do sự trượt lê bánh xe trên1 2 mặt đường và mô men c{n M gây nên bwi các góc đặt của bánh xe và trụ đứng3 nhằm làm ‚n định các bánh xe dẫn hướng.
Mc = 2( M + M + M )1 2 3 1
η
Với η là hiệu suất tính đvn t‚n hao ma sát tại cam quay và các khớp trong dẫn động lái η = 0,5 ÷ 0,7 chọn η = 0,7.
Mô men c{n lăn được xác định theo công thức: M1 = G . f . a (6)bx Trong đó:
Gbx: Trọng lượng tác dụng lên một bánh xe dẫn hướng.
Hình 27: Sơ đồ đặt bánh xe dẫn hướng Gbx = G1 2 = 13500 2 = 6750 (N) a: cánh tay đòn; Ta có: B + 2(r.tgβ + a) = B nên ta có: a = t Bt− −B 2.r . tgβ 2 Trong đó: Bt: chiều rộng vvt trước B = 1665 (mm);t
B: kho{ng cách gi~a hai trụ đứng czu dẫn hướng B = 1450 (mm); r: bán kính tự do của bánh xe. r = (B + d 2 ) . 25,4 (mm) (7) B: chiều rộng lốp B = 7 (inch); d: đường kính vành bánh xe d = 16 (inch). Nên ta có: r = (7 + 16 2 ) . 25,4 = 381 (mm) β: góc nghiêng ngang trụ quay đứng β = 60.
Khi đó: a = 1665 1450− −2.381. tg60
2 = 67,4 (mm)
f: hệ số c{n lăn ta xét trong trường hợp khi ô tô chạy trên đường xấu như đường đất, đá s†i (f = 0,04).
Vậy nên:
M1 = 6750.0,04.0,0674 = 18,2 (Nm)
b) Mô men cản M do sự trượt lê của bánh xe trên mặt đường2
Khi có lực ngang Y tác dụng lên bánh xe thì bề mặt tivp xúc gi~a lốp và đường sy bị lệch đi đối với trục bánh xe. Nguyên nhân lệch này là do sự đàn hƒi bên của lốp. Đi}m đặt của lực Y sy nằm cách hình chivu của trục bánh xe một đoạn x về phía sau, đoạn x được thừa nhận bằng n€a kho{ng cách của tâm diện tích tivp xúc đvn rìa ngoài của nó theo công thức sau:
x = 0,5 . √r2−rbx2 (8) Trong đó:
r: bán kính tự do của bánh xe r = 381(mm); rbx bán kính làm việc của bánh xe;
Ta thừa nhận:
rbx = 0,96.r = 0,96.381 = 365,8 (mm) Nên:
x = 0,5. √3812−365,82 = 53,27 (mm)
Hình 28: Sơ đồ lực ngang tác dng lên bánh xe khi xe quay vòng
Mô men c{n do bánh xe trượt lê là:
M2 = G . bx φ . x (Nm) (9) Với φ là hệ số bám ngang. Lấy φ = 0,85. Vậy ta có:
Đ} làm ‚n định các bánh xe dẫn hướng người ta làm các góc đặt bánh xe: β: góc nghiêng của trụ quay đứng trong mặt ph|ng ngang của xe;
γ : góc nghiêng của trụ quay đứng trong mặt ph|ng dọc của xe;
δ : góc lệch của vvt tivp xúc của lốp với mặt đường so với mặt ph|ng gi~a của bánh xe;
α: góc do„ng của bánh xe dẫn hướng;
γc : góc chụm của bánh xe dẫn hướng.
Tất c{ các góc này đ} làm ‚n định cho hệ thống lái nhưng chúng làm xuất hiện mô men c{n M , việc tính toán mô men này tương đối phức tạp. Trong tính toán3 giá trị mô men c{n M được k} đvn bwi hệ số χ.3
χ: hệ số tính đvn {nh hưwng của M do czu trước của ô tô bị nâng lên.3 χ = 1,07 ÷ 1,15. Ta chọn χ = 1,1. Như vậy: Mc = 2.(M1+M2). χ η (Nmm) (10) Do đó: Mc = 2.(18,2 305,6+ ).1,1 0,7 = 1020 (Nm)