Từ (2.41) và (2.42) có được: Tải trọng động lên bánh trước:
N = mg b f p FR p (2.43) h
Tải trọng động lên bánh sau: N = mg ( p − b) + F h (2.44) r p R p
Như vậy, nếu trọng tâm xe càng cao (h tăng lên) thì tải trọng động lên bánh trước sẽ giảm đi, dẫn đến độ bám đường của bánh trước sẽ giảm. Chính vì vậy, qua thực tế thiết kế các loại xe máy, tỷ lệ giữa chiều cao của trọng tâm
và chiều dài cơ sở ở xe máy
h
p
thường nằm trong khoảng 0,3 - 0,45. [61].
Từ các phân tích trên và các thiết kế thực tế, luận án đề nghị gá lắp cụm phương tiện có độ cao trọng tâm h thỏa mãn điều kiện
0,3 ≤
h
≤
0,45 p
; cịn
tọa độ trọng tâm theo phương x sẽ có kết luận sau khi khảo sát hệ phương trình (2.38).
2.3.2. Vận tốc của xe máy khi cua vòng
a) Vận tốc và góc nghiêng lý tưởng khi xe cua vịng
Để nghiên cứu vận tốc và góc nghiêng khi xe đang thực hiện cua vịng, giả thiết như sau (hình 2.4).
+ Xe máy chạy dọc theo một vịng quay bán kính khơng đổi với vận tốc không đổi (điều kiện trạng thái dừng);
+ Coi bề dày mặt cắt ngang của lốp xe bằng không.
Xét trong mặt phẳng vng góc với phương chuyển động của xe khi cua vịng, ngồi sự tác động của trọng lực (của xe và người lái) cịn có các lực tác động lên xe theo phương ngang là lực ly tâm và lực bên (lực bên tác động lên điểm tiếp xúc giữa lốp xe và mặt đường).
Giả sử tải trọng động tác lên bánh trước, bánh sau là Nf và Nr, khi đó theo (2.43) và (2.44) có: Nf + Nr = N = mg.
Gọi µ là hệ số ma sát trượt giữa lốp xe và mặt đường, khi đó tổng hợp lực ma sát trượt ngang giữa lốp và mặt đường là :
Fms = µ.Nf µ.Nr = µ.N =
µ.mg (2.45 a)
Gọi các lực bên tác dụng theo phương ngang tại các điểm tiếp xúc với mặt đường của lốp trước, lốp sau là Fsf và Fsr và tổng hợp hai lực này là Fs, ta có:
Fs = Fsf + Fsr (2.45 b) Gọi vận tốc xe là V và bán kính của vịng quay Rc (khoảng cách từ trọng tâm đến trục quay), góc nghiêng xe với phương thẳng đứng là φ.
Trong điều kiện cân bằng, hợp lực của lực ly tâm và trọng lực sẽ nằm trên mặt phẳng chứa trọng tâm xe và hai điểm tiếp xúc của lốp xe với mặt đường.
Có thể mơ tả sự cân bằng của xe theo hình 2.5 Từ sự cân bằng của xe dẫn đến : 2 mg.tanϕ = => ϕ = arctan Rc v 2 gR c (2.46)