NHÓM : NGUY N THANH PHONGỄ
LÊ THANH SANG
NGUY N TRÁNG SĨ Ễ
Đ NG THÁI S NẶ Ơ
VÕ HOÀNG S N Ơ
1
L
B
v
b
v
A
da
a
j
to
a
j
x
j
α
c
1
α
2
α
v
v
tA
c
j
dA
c
j
y
j
R
Ch ng VIIIươ

TÍNH NĂNG D N H NG C A Ô TÔ-MÁY KÉOẪ ƯỚ Ủ
Ủ
I. Đ NG H C VÀ Đ NG L C H C QUAY VÒNG C A Ô TÔ-MÁY KÉOỘ Ọ Ộ Ự Ọ Ủ
Đ th c hi n quay vòng ô tô và máy kéo bánh xe,ng i ta có th s d ng m t trong các bi nể ự ệ ườ ể ử ụ ộ ệ
pháp sau:
Bi n pháp th nh t ệ ứ ấ : quay vòng các bánh xe d n h ng phía tr c ho c quay vòng đ ng th iẫ ướ ướ ặ ồ ờ
c các bánh d n h ng phía tr c và phía sau.ả ẫ ướ ướ
Bi n pháp th hai ệ ứ :truy n nh ng mômen quay có các tr s khác nhau t i các bánh xe d nề ữ ị ố ớ ẫ
h ng ch đ ng bên ph i và bên trái,đ ng th i s d ng thêm phanh đ hãm các bánh xe phía trongướ ủ ộ ả ồ ờ ử ụ ể
so v i tâm quay vòng khi c n quay vòng ngo t.Bi n pháp này th ng đ c s d ng nh ng ch ngớ ầ ặ ệ ườ ượ ử ụ ở ữ ủ
lo i máy kéo bánh xe c l n v i các bánh đ u là ch đ ng.ạ ỡ ớ ớ ề ủ ộ
Bi n pháp th baệ ứ :k t h p cế ợ ả hai
bi n pháp nói trên và quay vòngệ ph nầ
khung phía tr c.Bi n pháp nàyướ ệ
th ng s d ng lo i máy kéoườ ử ụ ở ạ bánh
xe có khung r i.ờ
Trên hình VIII-1 bi u th đ ngể ị ộ h cọ
quay vòng c a ô tô và máy kéoủ bánh
xe có hai bánh d n h ng phíaẫ ướ
tr c.ướ
Khi xe vào đ ng vòng , đườ ể đ mả
b o các bánh xe d n h ng khôngả ẫ ướ bị
tr t l t ho c tr t quay thì đ ngượ ế ặ ượ ườ
vuông góc v i các véct v n t cớ ơ ậ ố
chuy n đ ng c a t t c các bánh xeể ộ ủ ấ ả ph iả
g p nhau t i m t đi m , đi m đóặ ạ ộ ể ể
chính là tâm quay vòng t c th i c aứ ờ ủ xe
(đi m O trên hình VIII-1).ể
T s đ trên hình VIII-1, taừ ơ ồ rút ra
đ c bi u th c v m i quan h gi aượ ể ứ ề ố ệ ữ các
góc quay vòng c a hai bánh xe d nủ ẫ
h ng đ đ m b o cho chúngướ ể ả ả
không b tr t khi xe vào đ ngị ượ ườ
vòng:
đây:ở
( )
1;cotcot
21
−=−
VIII
L
B
gg
αα
1
α
và
- góc quay vòng c a bánh xe d n h ng bên ngoài và bên trong so v i tâm quayủ ẫ ướ ớ
vòng c a xe;ủ
B – kho ng cách gi a hai đ ng tâm tr quay đ ng ;ả ữ ườ ụ ứ
L – chi u dài c s c a xe.ề ơ ở ủ
2
Hình VIII-1. s đ đ ng h c quay vòng c a ô tô-máy kéo có hai ơ ồ ộ ọ ủ
bánh xe d n h ng phía tr c .ẫ ướ ướ
V i bi u th c (VIII-1) ta có th xây d ng đ c đ ng cong lý thuy t ớ ể ứ ể ự ượ ườ ế
( )
21
αα
f
=
(hình VIII-2).
Nh v y ,v ph ng di n lý thuy t đ đ m b o cho các bánh xe d n h ng lăn tinh (không bư ậ ề ươ ệ ế ể ả ả ẫ ướ ị
tr t) khi xe vào đ ng vòng thì hi u cotg c a các góc quay vòng bánh xe d n h ng bên ngoài vàượ ườ ệ ủ ẫ ướ
bên trong ,ph i luôn luôn b ng h ng s B/L.ả ằ ằ ố
Trong th c t ,đ duy trì đ c m i quan h đ ng h c quay vòng gi a các bánh xe d n h ngự ế ể ượ ố ệ ộ ọ ữ ẫ ướ
, trên các ô tô-máy kéo bánh xe hi n nay ng i ta th ng ph i s d ng m t h th ng các khâu kh pệ ườ ườ ả ử ụ ộ ệ ố ớ
t o nên hình thang lái.ạ
Hình thang lái đ n gi n v m t k t c u nh ng không đ m b o đ c m i quan h chính xácơ ả ề ặ ế ấ ư ả ả ượ ố ệ
gi a nh ng góc quay vòng c a các bánh xe d n h ng nh nêu trong bi u th c (VIII-1).M c đ saiữ ữ ủ ẫ ướ ư ể ứ ứ ộ
khác này ph thu c vào vi c ch n l a kích th c c a các khâu t o nên hình thang láiụ ộ ệ ọ ự ướ ủ ạ
Đ d dàng so sánh s sai khác c a m i quan h lý thuy t và th c t gi a các góc quay vòng c aể ễ ự ủ ố ệ ế ự ế ữ ủ
bánh xe d n h ng bên ngoài và bên trong,trên hình VIII-2 ta d ng thêm đ ng cong th c tẫ ướ ự ườ ự ế
3
L
O
2
α
1
α
2
α
α
α
R
1
α
1
α
2
α
0
5
25
30
20
15
10
35 45
15
5
25
Lý thuy t ế
Th c t ự ế
Hình VIII-2. Đ th lý thuy t và th c t v m i quan h gi a các góc ồ ị ế ự ế ề ố ệ ữ
quay vòng c a hai bánh xe d n h ngủ ẫ ướ
( )
21
αα
f=
.Đ sai l ch gi a góc quay vòng th c t và lý thuy t cho phép l n nh t nh ng gócộ ệ ữ ự ế ế ớ ấ ở ữ
quay l n ,nh ng cũng không đ c v t quá ớ ư ượ ượ
o
5,1
.
T s đ trên hình VIII-1 ta d dàng xác đ nh đ c m i quan h gi a bán kính quay vòngừ ơ ồ ễ ị ượ ố ệ ữ
R ,chi u dài c s c a xe L và góc quay vòng ề ơ ở ủ
α
:
α
tg
L
R=
, (VIII-2)
Tr ng h p t t c các bánh xe đ u là bánh d n h ng (hình VIII-3) thì ng v i cùng m tườ ợ ấ ả ề ẫ ướ ứ ớ ộ
góc quay vòng
α
,bán kính quay vòng c a xe gi m đi m t n a:ủ ả ộ ử
α
tg
L
R2
=
,
V n t c góc c a xe khi quay vòng đ c xác đ nh theo bi u th c :ậ ố ủ ượ ị ể ứ
;
αω
tg
L
v
R
v==
(VIII-3)
đây : ở
v
-v n t c t nh ti n c a tâm tr c sau xe.ậ ố ị ế ủ ụ
Gia t c góc c a xe đ c xác đ nh b ng cách vi phân ph ng trình (VIII-3):ố ủ ượ ị ằ ươ
.
cos2dt
d
L
v
dt
dv
L
tg
dt
d
α
α
αω
+=
(VIII-4)
T s đ hình VIII-1 ta có :ừ ơ ồ
22
cos
RL
R
+
=
α
. (VIII-4)
Thay các giá tr t ng ng t bi u th c (VIII-5) và (VIII-2) vào ph ng trình (VIII-4) ta nh nị ươ ứ ừ ể ứ ươ ậ
đ c :ượ
( )
+
+= dt
d
LR
RLv
dt
dv
Rdt
d
αω
22
1
. (VIII-6)
Gia t c tác d ng d c theo tr c c a ô tô-máy kéo ố ụ ọ ụ ủ
Jx
và vuông góc v i nó ớ
Jy
đ c xácượ
đ nh theo ph ng pháp trình bày d i đây;ị ươ ướ
Gia t c toàn b c a tâm tr c sau ô tô-máy kéo (đi m A trên hình VIII-1) ố ộ ủ ụ ể
JA
là t ng c a giaổ ủ
t c h ng tâm ố ướ
Jdo
A
và ti p tuy n ế ế
Jto
A
đ i v i tâm quay t c th i O:ố ớ ứ ờ
.
22
dt
dv
R
dt
d
RR
JJJ to
A
do
AA +=+=+=
ω
ω
ω
T ng t gia t c c a tr ng tâm ô tô-máy kéo (đi m C trên hình VIII-1) ươ ự ố ủ ọ ể
JC
đ i v i tâm tr cố ớ ụ
sau A có th bi u th nh t ng c a gia t c h ng tâm ể ể ị ư ổ ủ ố ướ
JdA
C
Và ti p tuy n ế ế
JtA
C
đ i v i đi m A :ố ớ ể
.
2
dt
d
bb
JJJ tA
C
dA
CC
ω
ω
+=+=
Nh v y gia t c c a tr ng tâm ô tô-máy kéo h ng theo tr c d c c a xe tìm đ c theoư ậ ố ủ ọ ướ ụ ọ ủ ượ
công th c :ứ
.
2
ω
b
dt
dv
JJJ dA
C
to
AX −=−=
Gia t c tr ng tâm c a ô tô-máy kéo h ng vuông góc v i tr c d c c a xe đ c tính theoố ọ ủ ướ ớ ụ ọ ủ ượ
công th c :ứ
.
2
dt
d
bR
JJJ tA
C
do
Ay
ω
ω
+=+=
4
Hình VIII-3. S đ quay vòng c a ô tô-mày kéoơ ồ ủ
có b n bánh d n h ngố ẫ ướ
L c quán tính tác d ng d c theo tr c c a ô tô-máy kéo ự ụ ọ ụ ủ
Pjx
và vuông góc v i tr c nàyớ ụ
đ c xác đ nh b ng tích c a kh i l ng m c a xe và gia t c t ng ng:ượ ị ằ ủ ố ượ ủ ố ươ ứ
( )
.
;
2
22
2
2
2
2
+
+
+=
+==
−=
−==
vb
dt
d
LR
RLv
dt
dv
gR
G
dt
d
bR
g
G
m
R
v
b
dt
dv
g
G
b
dt
dv
g
G
m
J
P
j
P
y
jy
x
jx
αω
ω
ω
Tr ng h p ô tô-máy kéo chuy n đ ng đ u theo m t qu đ o tròn (ườ ợ ể ộ ề ộ ỹ ạ
constdtdv ==
α
,0/
) ta có:
;
2
2
gR
Gbv
Pjx −=
.
2
gR
Gv
Pjy =
Nh v y, tr ng h p ô tô-máy kéo chuy n đ ng n đ nh theo qu đ o tròn ư ậ ườ ợ ể ộ ổ ị ỹ ạ
( )
constR =
;ngoài
kh i l ng ,các l c ly tâm đ t t i tr ng tâm c a xe còn ph thu c r t nhi u vào v n t c t nh ti n c aố ượ ự ặ ạ ọ ủ ụ ộ ấ ề ậ ố ị ế ủ
xe trên đ ng vòng.ườ
II. NH H NG Đ ĐÀN H I C A L P T I TÍNH NĂNG QUAY VÒNG C A Ô TÔ-MÁY KÉOẢ ƯỞ Ộ Ồ Ủ Ố Ớ Ủ
ph n trên, khi nghiên c u đ ng h c và đ ng l c h c quay vòng c a ô tô và máy kéo bánhỞ ầ ứ ộ ọ ộ ự ọ ủ
xe ta không tính đ n nh h ng c a đ đàn h i bên c a l p.Trong th c t s d ng, nhân t này cóế ả ưở ủ ộ ồ ủ ố ự ế ử ụ ố
nh h ng m c đ nh t đ nh t i tính năng quay vòng và tính an toàn chuy n đ ng c a ô tô và máyả ưở ở ứ ộ ấ ị ớ ể ộ ủ
kéo bánh b m, đ c bi t nh ng xe có v n t c l n.ơ ặ ệ ở ữ ậ ố ớ
Trên hình VIII-4 bi u th s đ bi n d ng c a l p đàn h i c a m t bánh xe lăn d i tác d ngể ị ơ ồ ế ạ ủ ố ồ ủ ộ ướ ụ
c a l c bên.Di n tích abcd bi u th vi t ti p xúc c a l p v i m t đ ng. G a s l c bên tác d ng lênủ ự ệ ể ị ế ế ủ ố ớ ặ ườ ỉ ử ự ụ
bánh xe ch a v t quá l c bám c a bánh xe v i m t đ ng,khi đó s x y ra hi n t ng l ch bênư ượ ự ủ ớ ặ ườ ẽ ả ệ ượ ệ
c a l p, có nghĩa là vùng ti p xúc c a l p v i m t đ ng s b l ch đi m t góc ủ ố ế ủ ố ớ ặ ườ ẽ ị ệ ộ
δ
so v i m t ph ngớ ặ ẳ
quay c a bánh xe,ng i ta g i góc này là góc l ch bên.ủ ườ ọ ệ
M i quan h gi a ph n l c bên ố ệ ữ ả ự
b
Y
tác d ng vào bánh xe và góc l ch bên ụ ệ
δ
c a l p đ củ ố ượ
trình bày b ng đ th trên hình VIII-5.ằ ồ ị
Đo n th ng OA t ng ng v i s l ch tinh c a l p (không có s tr t bên),đo n AB đ cạ ẳ ươ ứ ớ ự ệ ủ ố ự ượ ạ ặ
tr ng cho s tr t c c b t lúc b t đ u (đi m A) t i khi tr t hoàn toàn (đi m B).T i th i đi m nàyư ự ượ ụ ộ ừ ắ ầ ể ớ ượ ể ạ ờ ể
(đi m B) ph n l c bên ể ả ự
Yb
đ t t i giá tr c a l c bám ngang c a l p v i m t đ ng:ạ ớ ị ủ ự ủ ố ớ ặ ườ
;. ,
ϕ
ZY bb =
đây : ở
ϕ
,
- h s bám ngang c a l p ệ ố ủ ố
Kh năng c a l p ch ng l i s l ch bên (đo n OA) đ c đánh giá b ng h s c n l ch ả ủ ố ố ạ ự ệ ạ ượ ằ ệ ố ả ệ
k
:
5
↑
↑
δ
b
Y
a
b
c
d
1
0
o
Chi u lănề
Hình VIII-4. S đ bánh xe lăn khi l p b bi n d ngơ ồ ố ị ế ạ
d i tác đ ng c a l c bên.ướ ộ ủ ự