Стаття

Отримано 27.02.2022

Доопрацьовано 09.07.2022

Прийнято 22.08.2022

Взято з Том 26, № 3, 2022

Сторінки 344 -358

Soltus, А., Klimov, Е., & Taranduska, L. (2022). Features of the steered wheel kinematics and dynamics depending on the knuckle length. The National Transport University Bulletin, 26(3), 344-358. https://doi.org/10.33744/2308-6645-2022-3-53-344-358

Особливості кінематики і динаміки керованого колеса залежно від довжини цапфи

А. Солтус Е. Клімов Л. Тарандушка

У статті наведено результати досліджень кінематичних і динамічних параметрів керованого колеса залежно від довжини цапфи під час його повороту на місці. Об’єкт дослідження – момент опору повороту шини керованого колеса на місці. Мета роботи – визначення особливостей руху керованого еластичного колеса під час повороту на місці залежно від довжини цапфи і нахилів шворня та отримання аналітичних залежностей для визначення моменту опору повороту шини. Метод дослідження – аналітично-експериментальний. Доведено, що явища, які супроводжують поворот на місці еластичного керованого колеса та рух некерованого колеса по криволінійній траєкторії за своєю природою ідентичні. Під час повороту керованого колеса на місці, як і під час руху еластичного колеса по криволінійній траєкторії, відбувається бічне зміщення та закручування диска відносно контактного відбитка шини. При цьому центр відносного руху контактного відбитка шини знаходиться в його межах, а зі збільшенням довжини цапфи зміщується до краю відбитка. Центром переносного руху контактного відбитка шини керованого колеса під час його повороту на місці є проєкція на опорну поверхню центра повороту колеса, а на його положення не суттєво впливає поздовжній нахил шворня. Аналіз проведених експериментальних досліджень на стенді, що дозволив задавати дискретно довжину цапфи 0,225, 0,295, 0,365, 0,680, 0,820 м, показав, що центр відносного повороту контактного відбитка шини є функцією довжини цапфи. З урахуванням наведених досліджень уточнено залежності для визначення граничного за зчепленням моменту опору повороту шини керованого колеса. Результати досліджень можуть стати у нагоді фахівцям, які працюють над удосконаленням експлуатаційних властивостей колісних транспортних засобів, зокрема маневреності, керованості та стійкості руху.

радіус траєкторії; контактний відбиток шини; кероване колесо; довжина цапфи; центри переносного та відносного рухів
  1. Soltus, А. P. (2010). Teorija ekspluatacijnyh vlastyvostej avtomobilja [Theory of operational properties of the vehicle]. Kyi'v : Aristej [in Ukrainian].
  2. Jazar, R.N. (2014). Tire Dynamics. In: Vehicle Dynamics. New York, NY : Springer [in English].
  3. Wong, J.Y. (2001). Theory of Ground Vehicles – 3rd ed., John Wiley & Sons, Inc. [in English].
  4. Soltus, A. P., Tarandushka, L.A., Klimov, E.S., Chernenko, S.M. (2021). Osoblyvosti ruhu elastychnogo kolesa po kryvolinijnij ta prjamolinijnsj trajektorii' z vidvedennjam [Features of an elastic wheel motion along a curvilinear and rectilinear trajectory with a slip]. Visnyk mashynobuduvannia ta transportu – Journal of Mechanical Engineering and Transport, 2 (14), 121-130 [in Ukrainian]. DOI: https://doi.org/10.31649/2413-4503-2021-14-2-121-130.
  5. Soltus, A. P., Klimov, E.S. (2012). Doslidzhennia traiektorii rukhu kontaktnoho vidbytka shyny kerovanoho kolesa pry povoroti na mistsi [The Study of Tyre Contact Trajectory of Steering Wheel at Turning]. Visnyk SevNTU. Ser. Mashynopryladobuduvannia ta transport – Bulletin of SevNTU. Mechanical engineering and transport, 135, 49-52 [in Ukrainian].
  6. Soltus, A. P. (1994). Osnovy teorii rabochego processa i rascheta upravljajushhih kolesnyh modulej [Fundamentals of the theory of workflow and calculation of steering wheel modules]. Doctor’s thesis. Kyi'v : KADI [in Ukrainian].
  7. Soltus, A. P., Klimov, E.S., Tarandushka, L.A. (2022). Osoblyvosti kochennia elastychnoho kolesa z nakhylom do dorohy [Features of rolling of the elastic wheel with inclination to the road]. Suchasni tekhnolohii v mashynobuduvanni ta transporti – Advances in mechanical engineering and transport, 1 (18). 177-185 [in Ukrainian]. DOI 10.36910/automash.v1i18.774.
  8. Soltus, A. P., Klimov, E.S., Tarandushka, L.A. (2022). Osoblyvosti rukhu kolis vizka avtomobilia po kryvoliniinii traiektorii [Features of the vehicle axle group wheels’ movement on a trajectory circular]. Visnyk mashynobuduvannia ta transportu – Journal of Mechanical Engineering and Transport, 1 (15). 141-147 [in Ukrainian]. DOI: https://doi.org/10.31649/2413-4503-2022-15-1-141-147.
  9. Soltus, A. P., Klimov, E.S. (2011). Doslidzhennia osoblyvostei kinematyky vidbytka shyny kerovanoho kolesa pry povoroti na mistsi z rozblokovanym pryvodom [The study of kinematics peculiarities of tire contact patch of steering wheel facing unlocked drive]. Visnyk Kremenchutskoho natsionalnoho universytetu imeni Mykhaila Ostrohradskoho – Scientific journal "Transactions of Kremenchuk Mykhailo Ostrohradskyi National University", 1 (66), 75-79 [in Ukrainian].
  10. Soltus, A. P., Klimov, E.S. (2008). Вплив плеча обкатки на особливості повороту керованого колеса на місці. Visnyk Kremenchutskoho derzhavnoho politekhnichnoho universytetu universytetu imeni Mykhaila Ostrohradskoho – Scientific journal "Transactions of Kremenchuk Mykhailo Ostrohradskyi State Polytechnical University", 6 (51), 94-97 [in Ukrainian].
  11. Soltus, A. P., Klimov, E.S. Stend dlia vyznachennia zmishchennia tsentra vidnosnoho povorotu vidbytka pnevmatychnoi shyny kerovanoho kolesa [Stand for determining the offset of the center of relative rotation of the pneumatic tire-ground contact patch of the driven wheel] Patent UA, no. u 2011 13111, 2012.
  12. Soltus, A. P., Klimov, E.S. Stend dlia doslidzhennia roboty kerovanoho kolesa z pnevmatychnoiu shynoiu [A stand for researching the operation of a steered wheel with a pneumatic tire] Patent UA, no. u 2010 08105, 2011.

https://doi.org/10.33744/2308-6645-2022-3-53-344-358