9.11 Оптимальное схождение управляемых колес

В общем случае минимальный износ шин управляемых колес будет,если управляемые колеса будут двигаться с нулевыми углами развала и схождения.

Однако при установке управляемого моста, имеющего нулевые углы развала, непосредственно на автомобиль произойдет деформация балки управляемого моста, выбор зазоров в подшипниках шкворневых узлов и ступиц колес. В результате этого колеса будут установлены с отрицательным углом развала. Для компенсации этого влияния управляемые колеса, автомобилей устанавливаюся с положительным углом развала, а его величина зависит от жесткости балки управляемого моста и конструкции шкворневого узла. Для существующих автомобилей угол развала как правило положительный, а его величина чаще всего не превышает +1° .

Что же касается схождения (разница расстояний по тормозному барабану В-А см. рис.9.21), то его величина должна компенсировать влияние угла развала, деформации рулевой трапеции, выбор зазоров в шаровых пальцах рулевой трапеции во время движения автомобиля.

Задача сводится к тому, чтобы при заданному углу развала, с учетом конструктивных параметров автомобиля, определить схождение, обеспечивающее минимальный износ шин при движении по прямолинейной траектории.

Рис.9.21 Схема для определения оптимального схождения управляемых колес Заметим, что при движении по криволинейной траектории ходимость шин управляемых колес зависит не от установочных параметров управляемых колес (развала и схождения), а от поперечного и продольного наклонов шкворней.

Минимальный износ шин управляемых колес будет в том случае, если угол увода, вшванный качением управляемых колес с развалом, будет равен углу схождения управляемых колес 8_y=S_cx. В этом случае боковые силы и стабилизирующие моменты шин от каждого из этих углов будут иметь равные по абсолютной величине значения, однако различное направление. Результирующие значения боковых сил и стабилизирующих моментов в контакте колеса с дорогой будут стремиться к нулевым значениям.

Угол увода при качении с развалом равен

(9.66)

где а- большая ось отпечатка шины;

у ш- угол развала колеса с учетом знака в нейтральном положении. Учитывая, что схождение управляемых колес определяется как разность расстояний между торцами тормозных барабанов управляемых колес сзади и спереди оси балки управляемого мосга, вправе записать

В-А=2ДЕ,

где В-А-схождение управляемых колес. Из анализа треугольника ДСЕ определим

где СД- расстояние между точками замера схождения. Если замеры проводятся по тормозному барабану, то этим расстоянием как правило будет диаметр тормозного барабана dб,

Если учесть, что на автомобилях угол схождения значительно меньше 1 , то с достаточной для практики точностью можем записать

sinбcx= бсx

где 5сх -угол схождения в рад., который определяется по формуле (9.66)

С учетом зависимости (9.66) после преобразований получим формулу для определения схождения управляемых колес

(9.67)

Формула (9.67) позволяет определить схождение управляемых колес, необходимое для компенсации качения колес с углом развала у_ш. Однако во время прямолинейного движения автомобиля на его управляемые колеса действуют продольные силы. Эти силы относительно осей шкворней вызывают поворачивающие моменты, которые вызывают деформацию рулевой трапеции, выбор зазоров в шаровых пальцах поперечной тяги и как результат- уменьшают схождение управляемых колес.

Для компенсации влияния этих продольных сил рекомендуется увеличить рассчитанное по формуле (9.67) схождение управляемых колес на 0,0005м (0,5мм).

С учетом изложенного формула для определения оптимального схождения управляемых колес примет вид

(9.68)

В формуле (9.68) угол развала у_ш берется с учетом знака.

В качестве примера приведем рассчитанные по формуле (9.68) значения и данные схождений, предложенные заводами-производителями КрАЗ и КамАЗ.

Рекомендуемое заводом схождение управляемых колес автомобиля КамАЗ-5511 составляет 2...5мм. Расчетное по формуле (9.68) схождение составляет 2,93 мм. При этом исходными данными для расчета схождения управляемых колес автомобиля КамАЗ-5511 являлись: большая ось отпечатков шин управляемых колес а=0,261м; радиус колеса г_к =0,476м; расстояние между точками замера схождения колес dg =О,508м; угол развала колес в нейтральном положении у_ш=+1°.

Для автомобиля КрАЗ-260, в которого колеса установлены с отрицательным углом развала-0,5 ° , рекомендуемое заводом схождение 0.2 мм. Рассчитанное схождение по формуле (9.68) равно -0,714мм и имеет отрицательный знак. Исходными данными для расчета схрждения управляемых колес автомобиля КрАЗ-260 являлись: большая ось отпечатков шин управляемых колес а=0,315м; радиус колеса г_ж =0,6м; расстояние между точками замера схождения колес de =0,530м; угол развала колес в нейтральном положении у_ш= -0,5°. Из приведенного следует, для автомобилей КрАЗ-260, в которых колеса установлены с отрицательным развалом, для обеспечения ходимости шин управляемых колес они должны быть установлены с расхождением —0,714 мм, но никак не со схождением, рекомендуемым заводом О...2мм.

Следовательно, если управляемые колеса автомобиля установлены с отрицательным углом развала, то для обеспечения минимального износа шин их необходимо устанавливать с расхождением, в противном случае будет повышенный износ шин.