Презентация "Влияние инерции на движение автомобиля.

Филиал ГБОУ ВО МО «Университета «Дубна» -Лыткаринский промышленно-гуманитарный колледж

Презентация
По дисциплине «Техническая механика»

На тему:
«Влияние сил инерции на движение автомобиля»

Выполнил: студент группы 815
Буглимов М.И.
Проверил: преподаватель
Силяева Н.П.

Лыткарино 2020

Кроме сил сопротивления дороги и воздуха влияние на движение автомобиля оказывают силы инерции. Всякое изменение скорости движения сопровождается преодолением силы инерции, и ее величина тем больше, чем больше масса автомобиля.

Инерция - это явление сохранения скорости движения тела при отсутствии воздействия на него других тел.

Сила инерции меняется в процессе движения автомобиля в соответствии с изменением его ускорения. Для преодоления силы инерции расходуется часть тяговой силы. Однако в тех случаях, когда автомобиль движется накатом после разгона или при торможении, сила инерции действует по направлению движения автомобиля, выполняя роль движущей силы.

Время равномерного движения автомобиля обычно мало по сравнению с общим временем его работы. Так, например, при работе в городах автомобили движутся равномерно до 25% времени. До 45% времени занимает ускоренное движение автомобиля и 30 % движение накатом и торможение. При трогании с места и увеличении скорости автомобиль движется с ускорением - его скорость при этом неравномерна. Чем быстрее автомобиль увеличивает скорость, тем больше ускорение автомобиля. Ускорение показывает, как за каждую секунду возрастает скорость автомобиля.

Неравномерное движение

Равномерное движение

Сила сопротивления разгону зависит от ускорения движения. Чем быстрее разгоняется автомобиль, тем большей становится эта сила. Ее величина меняется даже при трогании с места. Так на задние колеса и шины приходится нагрузка от веса автомобиля, от передаваемого увеличенного вращающего момента и от силы инерции. Эта нагрузка действует на подшипники заднего моста и главным образом на шины задних колес. Чтобы сберечь их, нужно троганье с места осуществлять как можно более плавно.

Кроме нагрузки от тягового усилия, при разгоне на задние колеса действует дополнительная сила от инерции массы автомобиля.

В процессе работы автомобиля непрерывно меняются условия движения: тип и состояние покрытия, величина и направление уклонов и т.д. Это приводит к изменению скорости автомобиля. Даже в наиболее благоприятных условиях скорость автомобиля и тяговая сила редко остаются неизменными. На средней скорости движения сказывается помимо сил сопротивления влияние весьма большого количества факторов. К ним относятся: интенсивность движения, метеорологические условия (туман, дождь, снег), наличие опасных зон (железнодорожные переезды и др.), состояние автомобиля и т. д.

В сложных дорожных условиях может случиться так, что сумма всех сил сопротивления превысит тяговую силу, тогда движение автомобиля будет замедленным и он может остановиться, если водитель не примет необходимых мер.

Момент инерции – это физическая величина, являющаяся мерой инертности тела во вращательном движении вокруг оси. Момент инерции подобен массе тела, которая тоже является мерой его инертности, но в поступательном движении. Момент инерции характеризуется распределением масс в теле.

Для расчета момента инерции используют формулу:

Это общая формула для момента инерции в физике. Для материальной точки массы m, вращающейся вокруг оси на расстоянии r от нее, данная формула принимает вид:

Измеряется в Кг·м²

Если массу автомобиля достаточно просто рассчитать, зная массы всех его деталей, или измерить на весах, то произвести расчет момента инерции автомобиля гораздо сложнее из-за сложной геометрической формы его деталей. Поэтому момент инерции автомобиля проще измерить на специальном стенде

Заносом называется боковое скольжение задних колес при продолжающемся поступательном движении автомобиля. Иногда занос может привести к повороту автомобиля вокруг своей вертикальной оси.
Занос может возникать в результате ряда причин. Если резко повернуть управляемые колеса, то может оказаться, что инерционные силы станут больше, чем сила сцепления колес с дорогой, особенно часто это случается на скользких дорогах.
Причиной заноса на повороте может быть также торможение его, так как при этом к поперечной силе добавляется продольная сила и их сумма может превысить силу сцепления, препятствующую заносу.

Занос может быть как управляемым, когда автомобиль сознательно вводят в это положение, так и неуправляемым, т.е. возникшим под воздействием третьих сил. В свою очередь неуправляемый занос подразделяется еще на несколько категорий. Это снос или боковое скольжение передних колес. Данное явление возникает при неправильно выбранной скорости при поворотах, при ненормально накачанных шинах и еще при некоторых факторах. Характерное визжание передних колес на поворотах – верный признак сноса.

Управляемый занос

Неуправляемый занос

Также возможны следующие виды заноса:
1. Занос задней оси
2. Занос передней оси
3. Занос обеих осей (снос автомобиля)

Передняя ось при заносе

Задняя ось при заносе

Чаще случается занос задней оси. При заносе корпус автомобиля изменяет свою ориентацию на дороге — поворачивается. Передняя ось движется в том направлении, куда направлены передние колеса, а задние не идут по следу передних. Поэтому автомобиль, продвигаясь вперед, получает еще и вращательное движение. Возникающая при этом центробежная сила складывается с боковыми силами, вызвавшими занос, и усиливает их.

Определим, какое из колес (ведомое, ведущее или тормозя­щее) наиболее устойчиво против заноса.
Ведомое колесо наиболее устойчиво против заноса, т.к. касательная реакция дороги , представляющая собой силу со­противления качению, мала по сравнению с силой сцепления.
Ведущее и тормозящее колеса менее устойчивы против заноса, поскольку через них передаются соответственно тяговая и тор­мозная силы. В тот момент, когда сила сцепления будет равна ка­сательной реакции дороги сцепление колеса с дорогой полностью использовано касательной реакцией. В этом случае до­статочно действия небольшой боковой силы, чтобы начался за­нос. Для ликвидации начавшегося заноса следует умень­шить тяговую силу, прекратить торможение.
При прямолинейном движении автомобиля наиболее вероятен занос заднего ведущего моста, так как на его колеса при разгоне и преодолении повышенного сопротивления дороги действуют ка­сательные реакции дороги во много раз более значительные, чем на колеса переднего ведомого моста. При торможении автомобиля вследствие перераспределения нагрузки (увеличивается нагрузка на передний мост) уменьшается сила сцепления задних колес, что также способствует заносу заднего ведущего моста.