Деформация шины под воздействием угла скольжения происходит не мгновенно, что означает, что существует временная задержка между изменением угла скольжения и полученным воздействием на поперечную силу. Это справедливо для любой шины, но особенно актуально для бездорожных шин, у которых большой размер и гибкость могут привести к значительным временным задержкам в наращивании поперечных сил. Следовательно, динамическое поведение поперечных сил отличается от стационарных. Поперечные силы сельскохозяйственных шин размерности 16.9R34 с давлением в 1.3 бар были исследованы с помощью одноколесной тестовой установки. Результаты этого теста привели Шульц, Зумкли и Боттингер (2009), и продемонстрированы на рисунке 13. Поперечная сила Fy показана как функция от угла скольжения α, построенная для различных скоростей (Vt) и характера изменения этого угла. Устойчивое поведение данной силы также показано на рисунке. Ясно видно, что поперечная сила, как функция от угла скольжения, принимает меньшие значения, когда угол скольжения изменяется интенсивно, указывая на то, что увеличение поперечной силы означает временную задержку. Однако, этот эффект значительно меньше выражен при более высоких скоростях. Статическая нагрузка составляла 10 Кн.
В общем, характер поведения поперечных сил первого порядка, показанного на рисунке 13, означает, что автомобиль будет менее чувствителен к быстрым движениям рулевой системы на низких скоростях. Это тоже имеет отношение к анализу извивающей стабильности, как было описано в Главе 3. Так как поперечная сила развивается медленно с быстрым изменением угла скольжения, то возможно увеличение извивающей стабильности в некоторых случаях. Однако, конкретное влияние поведения шин может быть более сложным, так как поперечные силы шин зависят от частоты так же как и амплитуда извивающей устойчивости.
Заключение и рекомендации для будущих работ
Этот тезис, представляет обзор некоторых аспектов проектирования подвески, которые имеют отношение к тяжелым внедорожным строительным машинам. Выводы, представленные на основе теории динамики машин, сочетаются с моделированием и эмпирической проверкой.
Анализ динамики езды показывает, что адекватные реакции от поперечных и продольных колебаний могут достигаться при правильном подборе пружин, а также то, что поперечная раскачка техники погрузочного типа может быть ослаблена, несмотря на высокий динамический индекс. Относительное затухание, как видно, уменьшается при загруженном состоянии транспорта в связи с увеличенными значениями массы и инерции. Это возможно преодолеть, если демпфирование подвески можно регулировать с помощью различных состояний загруженности.
Наибольшая неопределенность для улучшения комфорта езды заключается в компромиссе между опрокидывающей стабильностью и уменьшенным поперечным ускорением. Модели и предыдущие исследования показывают, что пассивные системы имеют ограниченные возможности для выполнения обоих требований, и также ясно, что требуются активные и полуактивные системы. В то время как предыдущие исследования показали, что контролируемое затухание либо активный контроль опрокидывания могут улучшить ездовые характеристики внедорожных машин(Сарами, Мейер и Хаммс, 2008; Крон и Эльс, 2009), это все еще не было доказано для машин такой категории как тяжелые фронтальные погрузчики и вднедорожные самосвалы. Таким образом, предварительные исследования активного контроля должны быть направлены на реализацию подходящих алгоритмов управления, а также на исследование на необходимых запросов на энергоснабжение. Исследования поперечной устойчивости показывают, что угловая подвеска имеет воздействие на извилистую и складную стабильность в некоторой степени, но этот эффект менее значителен в сравнении с влиянием распределения массы и жесткости системы рулевого управления. Это подтверждается двумя следствиями, вытекающими из многокритериального моделирования и масштабных испытаний модели. Кроме того, эксперименты с масштабной моделью транспорта указывают на то, что конфигурация привода может иметь существенное влияние на извивающую стабильность. Покуда это не связано непосредственно с конструкцией подвески, все еще необходимы дальнейшие исследования с введением подвески колес, скорее всего для увеличения скорости сочлененных машин.