2 - Katedra vozidel a motorů

TU v Liberci – Fakulta strojní – Katedra vozidel a motorůKolové dopravní a manipulační stroje I6 – ŘízeníŘízeníSlouží k udržování nebo změně směru jízdy vozidlaRozdělení podle vztahu k nápravě1. řízení jednotlivými koly (natáčením kol kolem rejdového čepu)2. řízení celou nápravou (především přívěsy)Rozdělení podle řízené nápravy1. řízení koly na přední nápravě (nápravách)2. řízení na zadní nápravě (nápravách)3. řízení na přední i zadní nápravě (nápravách)Pavel Němeček 2009 1/14

TU v Liberci – Fakulta strojní – Katedra vozidel a motorůKolové dopravní a manipulační stroje I6 – ŘízeníMechanizmus řízení• požadavek odvalování kol bez bočního skluzu• předpoklad, že kola jsou bočně nepoddajná• střed otáčení musí ležet na prodloužené ose zadní nápravy (neřízené)Ackermannova geometrie řízenít 0xβ 1β 2lyβ 1β 2PRt0t0R +R −cot g β 21=cot g β 22= ⇒llPo zavedení pomocných veličin x a y platí :t0t0+ ycot g β = 2 − y1cot g β 2 = 21⇒xx⇓t0y = x2lt0cot g β1− cot g β2=lcot g β − cot g β1 2=2 yxPavel Němeček 2009 3/14

TU v Liberci – Fakulta strojní – Katedra vozidel a motorůKolové dopravní a manipulační stroje I6 – ŘízeníSplnění teoretických podmínek ⇒ lichoběžník řízeníϕ /ψϕNutná podmínka : ψ < 160 0 (ochrana proti vzpříčení)Spojovací tyč :- nedělená u tuhé nápravy- dělená u nezávislého zavěšení (⇒ další variabilitav mechanizmu řízení)Syntéza řídícího mechanizmu :• rotační a sférické vazby (spolehlivost, snadná údržba)• prostorový mechanizmus (složitost matematického řešení)• odpovídá Ackermannově rovnici především v oblasti malých β 1 a β 2• provádí se především experimentálně (modelováním na počítači), sledujese křivka chybxβ 1β 2křivkachybyPavel Němeček 2009 4/14

TU v Liberci – Fakulta strojní – Katedra vozidel a motorůKolové dopravní a manipulační stroje I6 – ŘízeníUspořádání mechanizmu řízeníPavel Němeček 2009 5/14

TU v Liberci – Fakulta strojní – Katedra vozidel a motorůKolové dopravní a manipulační stroje I6 – ŘízeníPavel Němeček 2009 6/14

TU v Liberci – Fakulta strojní – Katedra vozidel a motorůKolové dopravní a manipulační stroje I6 – Řízení- šnekové (s kolíkem) – nákladní automobily (+ posilovač)Pavel Němeček 2009 9/14

TU v Liberci – Fakulta strojní – Katedra vozidel a motorůKolové dopravní a manipulační stroje I6 – ŘízeníPavel Němeček 2009 10/14

TU v Liberci – Fakulta strojní – Katedra vozidel a motorůKolové dopravní a manipulační stroje I6 – ŘízeníŘízení všemi koly• moderní prvek řízení vozidla• usnadňuje manévrování při nízkých rychlostech (malý poloměr zatáčení)• zlepšuje se dynamická řiditelnost při vysokých rychlostechPodle směru natáčení kol rozeznáváme :• nesouhlasné – velká natočení kol• souhlasné – malá natočení kolSystémy řízení všech kol :• každá náprava má vlastní řízení a převodku + aktivní el. systém• hydraulické válce působí na mechanizmus zavěšení (elastokinematický) –malá vychýlení• mechanickým propojením převodekPavel Němeček 2009 11/14

TU v Liberci – Fakulta strojní – Katedra vozidel a motorůKolové dopravní a manipulační stroje I6 – ŘízeníUstálený pohyb po kruhové drázeα 1α 1 , α 2 – úhly směrových odchylekc y1 , c y2 – tečné tuhosti pneumatika β 0α 1β 0 - α 1v F y1β 0 - α 1 +α 2Lm.v 2 /R TPbα 2β 0Rα 2P 0F y2R 0L LPředpoklad : arctg ≈ ;R RR 0 ≈ RPlatí :LL= β0−α1+ α2 ⇒ β0= + α1−α2RRBoční síly :22v bv aF y 1= m. . F y 2= m. .R LR L221 v1 vFy1= 2Fz1. Fy2= 2Fz2.g Rg RSměrové odchylky :22Fy1Fz1vF α1 = =y2Fz2vα2 = =2cy1gRcy12cy2gRcy22 kola (kolo mádvojnásobnou tuhost)22L ⎛ Fz1F ⎞⎜z2⎟v L vβ0= + − = + K0Rcy1c⎝y2⎠ gR R gRPavel Němeček 2009 12/14

TU v Liberci – Fakulta strojní – Katedra vozidel a motorůKolové dopravní a manipulační stroje I6 – ŘízeníK 0 – součinitel točivostiFz1Fz21) K 0 = 0 ⇒ α 1 = α 2 , =cy1cy2neutrální vozidlo – vozidlo s normální točivostí2) K 0 > 0 ⇒ α 1 > α 2 ,Fz1>cy1Fcz2y2nedotáčivé vozidloNedotáčivost – při působení vnějších sil v těžišti beze změny polohy řídícíchprvků má vozidlo tendenci stáčet se ve směru působících sil2LCharakteristická rychlost – úhel natočení kol Rv CH=gLK 03) K 0 < 0 ⇒ α 1 < α 2 ,Fz1

TU v Liberci – Fakulta strojní – Katedra vozidel a motorůKolové dopravní a manipulační stroje I6 – ŘízeníSměrová stabilita – vlastnost vozidla, kdy při daném směru jízdy vozidla apři působení menších bočních sil se tento směr neměníKritická rychlost – úhel natočení kol je nulový a vozidlo se pohybuje pojakékoliv dráze. Pohyb nad touto rychlostí je směrově nestabilní.gLv KR=− K 0 10≈ 2L/Rβ 05≈ L/R0v KRv CHv [km/h]Pavel Němeček 2009 14/14