Устойчивость движения управляемых колес
На устойчивость движения трактора косвенное влияние оказывают колебания тлес. Наиболее подвержены колебаниям управляемые колеса, так как они имеют оо сравнению с неуправляемыми дополнительную степень свободы — поворот вокруг шкворня. Кроме того, управляемые колеса связаны между собой рулевой трапецией, обладающей податливостью, демпфированием и имеющей зазоры.
Причинами, вызывающими колебания управляемых колес, могут быть их наезды на неровности, дисбаланс колес я наличие двойной связи € остовом трактора через систему рулевого управления и крепления балки управляемого моста. При наезде колеса на неровность возникает реакция, создающая момент относительно оси шкворня, что приводит к повороту управляемых колес на некоторый угол. Этому повороту противодействуют силы сцепления колеса с дорогой, упругость и трение в рулевом управлении, гироскопические моменты, образующиеся в процессе изменения положения вращающихся колес и балки управляемого моста.
Вследствие того, что управляемый мост является колебательной системой» при действии на него периодических или случайных возмущений возникают колебания его масс. Амплитуда колебаний зависит от амплитуды возмущения и собственных колебаний и характера затухания колебаний в системе. Наибольшая интенсивность колебаний имеет место тогда, когда частота возмущения близка к частоте собственных колебаний (резонансная зона).
Дисбаланс вращающегося колеса приводит к появлению центробежной силы, которую можно разложить на две составляющие. Первая из них направлена .вдоль горизонтальной оси, расположенной в плоскости вращения колеса, и она стремится повернуть колесо относительно оси шкворня, а вторая вертикальная составляющая стремится наклонить его в поперечной вертикальной плоскости. В обоих случаях возникают гироскопические моменты, противодействующие поворотам колеса. В процессе качения колеса значение и направление составляющих центробежной силы изменяются, поэтому колесо совершает сложные движения в пространстве. При колебаниях колес вокруг шкворней может оказаться, что силы от неуравновешенных масс будут действовать в одной плоскости с управляемым мостом, но направлены в противоположные стороны. Тогда возникают колебания моста вместе с колесами в вертикальной плоскости и колебания колес вокруг шкворней.
Колебания колес могут происходить также вследствие того, что радиальная (нормальная) жесткость шин по окружности оказывается неодинаковой. При качении такой шины колесо начинает колебаться в вертикальной плоскости. Подобные колебания, совершаемые вследствие изменения параметров колебательной системы (в данном случае радиальной жесткости шины), называют параметрическими. Однако амплитуды параметрических колебаний колес невелики ввиду наличия внутреннего трения и относительно небольшого изменения жесткости шины. В некоторых условиях могут возникнуть колебательные процессы в системе рулевого управления с гидроусилителем. При этом переменные усилия передаются на управляемые колеса, вызывая также их колебания.
Указанные причины могут приводить к угловым перемещениям колес, которые при хаотическом характере называют вилянием, а при закономерном — колебаниями. При колебаниях колес возникают дополнительные силы, которые могут передаваться на остов и вызывать его колебания. Однако эти колебания остова совершаются с малыми амплитудами и практически не сказываются на характеристиках движения трактора. Если при колебаниях колес возникает их проскальзывание по опорной поверхности, то может измениться направление движения трактора, т, е. ухудшается устойчивость движения и управляемость трактора.Управляемый мост универсальнопропашных тракторов представляет собой динамическую систему, включающую массы, связанные упругими элементами: шинами, рессорами, рулевыми тягами. При движении трактора возможны следующие перемещения масс моста: вертикальное в вертикальнопоперечной плоскости; угловое балки моста в вертикальнопоперечной плоскости. Угловое перемещение колес относительно шкворней в горизонтальной плоскости. Наибольшее влияние на управляемость и устойчивость трактора оказывают угловые колебания балки моста с колесами по координате у и угловые колебания колес по координате х.