Презентация на тему "Силы, действующие на мотоцикл"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Московское Суворовское военное училище

  Силы, действующие на мотоцикл ГУРЬЯНОВ АНДРЕЙ НИКОЛАЕВИЧ

• 
  Слайд 2

  ОСОБЕННОСТИ МОТОЦИКЛА

  мотоцикл меньше по габаритам, а значит, его труднее заметить в транспортном потоке; у мотоцикла два колеса, на нем необходимо удерживать равновесие, он менее устойчив; при езде на мотоцикле водитель использует не только органы управления, но и активно перемещает свое тело, руки и ноги; мотоцикл более зависим от силы ветра и дефектов дорожного покрытия; водитель мотоцикла практически не защищен от дождя, ветра, холода и жары.

• 
  Слайд 3
  

  Общая концепция мотоцикла не изменилась с момента его изобретения ГотлибомДаймлером в 1885 г.: водитель сидит над бензиновым ДВС и управляет передним колесом.

• 
  Слайд 4
  
• 
  Слайд 5
  

  В зависимости от назначения и совокупности конструктивных признаков можно выделить: стандартные (классические) мотоциклы, круизеры (чопперы, кастомы), спортбайки, туристские мотоциклы, мотоциклы двойного назначения (в просторечии эндуро), мотоциклы специального назначения, спортивные, мотовездеходы (трех- и четырехколесные), мотороллеры (скутеры), мотоциклы С боковым прицепом (коляской).

• 
  Слайд 6

  СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА МОТОЦИКЛ

  Во время движения на мотоцикл действуют силы сопротивления, вызванные трением качения, потоком встречного воздуха, а при разгоне и торможении еще и сила инерции. При движении в гору к перечисленным силам добавляется сила сопротивления, являющая собой проекцию веса мотоцикла на ось, совпадающую с направлением движения.

• 
  Слайд 7
  

  Силы, действующие на мотоцикл во время движения: Y1,Y2 — вертикальные реакции переднего и заднего колес; X1 — результирующая сила сопротивления; X2 — сила тяги; Мк — крутящий момент на колесе; G — вес мотоцикла с водителем

• 
  Слайд 8
  

  . Способность мотоцикла преодолевать эти силы сопротивления зависит в первую очередь от мощности двигателя. Кроме того, имеют значение механический КПД трансмиссии и ее передаточное отношение, лобовая площадь мотоцикла с водителем, коэффициент сцепления шины с дорогой, масса и моменты инерции вращающихся деталей и мотоцикла в целом.

• 
  Слайд 9
  

  Различают сухой вес мотоцикла — без топлива, масла, инструмента, и полный вес — с топливом, маслом и инструментом. Под полной нагрузкой понимают вес водителя, пассажира и груза. При рассмотрении устойчивости мотоцикла принимают, что вес мотоцикла приложен в центре его тяжести, а вертикальные реакции, уравновешивающие этот вес, — в точках контакта колес с дорогой. Центробежная сила, возникающая при повороте мотоцикла, прикладывается к центру тяжести.

• 
  Слайд 10
  

  Помимо габаритных размеров мотоцикла (длины, ширины и высоты) влияние на его поведение на дороге оказывает база (расстояние между точками касания дороги колесами), угол наклона рулевой колонки (у дорожных мотоциклов около 60°). За счет того, что ось рулевой колонки расположена не вертикально, точка пересечения ее с дорогой оказывается смещенной от точки касания поверхности колесом. Расстояние между названными точками называется вылетом передней вилки, и этот параметр оказывает существенное влияние на поведение мотоциклапри поворотах.

• 
  Слайд 11
  

  . Основные параметры мотоцикла: An - угол наклона оси рулевой колонки; АВ - вылет передней вилки; L - база мотоцикла; G - вес мотоцикла; h, b - координаты центра тяжести; 1 - ось рулевой колонки

• 
  Слайд 12

  УСТОЙЧИВОСТЬ МОТОЦИКЛА

  Устойчивостью называется способность мотоцикла во время движения при небольшом внешнем воздействии (от неровностей дороги, порыва ветра и т. п.) сохранять заданное водителем направление. При неустойчивом движении мотоцикла руль начинает рыскать из стороны в сторону. Хороший критерий устойчивости — возможность езды «без рук», что на правильно сконструированном и отрегулированном мотоцикле не представляет труда даже для начинающего водителя.

• 
  Слайд 13
  

  Устойчивость двухколесного мотоцикла связана с движением — он не может стоять на месте сам, как трех- и четырехколесный мотоцикл или автомобиль (речь не идет об использовании подставки). На малых скоростях устойчивость мотоцикла зависит от опыта водителя и техники управления. С повышением скорости конструкция исправного мотоцикла сама обеспечивает устойчивость движения за счет действия так называемого гироскопического эффекта.

• 
  Слайд 14
  

  Гироскопом называют всякое твердое тело, имеющее форму тела вращения, ось вращения которого совпадает с осью симметрии. Наиболее мощные гироскопы на мотоцикле — колеса с шинами.

• 
  Слайд 15
  

  Поворот на мотоцикле-одиночке — это всегда сочетание нескольких режимов, в которых водителю приходится действовать не только рулем, но и «газом», тормозами и при этом наклонять тело вместе с мотоциклом на определенный угол. Невозможно пройти поворот с зафиксированными органами управления.

• 
  Слайд 16
  

  РАССМОТРИМ ПОВОРОТ МОТОЦИКЛА, ДВИЖУЩЕГОСЯ ПО ДУГЕ ОКРУЖНОСТИ С ПОСТОЯННОЙ СКОРОСТЬЮ: Если поворачивать руль, не нарушая вертикального положения мотоцикла, из-за вылета передней вилки пятно контакта шины сместится относительно продольной оси и центра тяжести. Вследствие этого появится сила, которая стремится наклонить мотоцикл в сторону поворота (момент этой силы называют опрокидывающим).

• 
  Слайд 17
  

  Смещение пятна контакта шины из-за вылета передней вилки: В - точка касания колеса поверхности дороги при движении прямо; B1 - точка касания колеса при повороте руля; А - точка пересечения продолжения оси рулевой колонки с поверхностью дороги; АВ - вылет передней вилки.

• 
  Слайд 18
  
• 
  Слайд 19
  

  Когда водитель поворотом руля задает отличную от прямой траекторию и мотоцикл начинает двигаться по ней, появляется центробежная сила. Если ей ничего не противопоставить, она опрокинет мотоцикл в сторону, противоположную повороту. Момент, вызванный действием центробежной силы, называется удерживающим.

• 
  Слайд 20
  

  При движении с малой скоростью центробежная сила, зависящая от квадрата скорости, настолько мала, что компенсируется эффектом смещения центра тяжести (из-за вылета вилки). Таким образом, плавно повернуть на малой скорости можно без наклона мотоцикла. С возрастанием скорости центробежная сила увеличится, и для ее компенсации мало эффекта смещения центра тяжести, потребуется дополнительный наклон мотоцикла.

• 
  Слайд 21
  
• 
  Слайд 22
  

  . Силы, действующие на мотоцикл-одиночку при повороте: Y- вертикальная составляющая опорной реакции колеса; Z - поперечная составляющая опорной реакции колеса; R1- результирующая опорной реакции колеса; Rz - результирующая центробежной силы и веса мотоцикла; G - вес мотоцикла с водителем; Рс - центробежная сила; B - угол наклона мотоцикла.

• 
  Слайд 23
  

  Задача мотоциклиста сводится к тому, чтобы своими действиями вовремя сочетать влияние удерживающего и опрокидывающего моментов, создавая желаемую траекторию и скорость. Ограничивает предельную скорость сцепление покрышек с дорогой или грунтом. Как только центробежная сила, зависящая от радиуса поворота и скорости, превысит силу сцепления шин с землей, мотоцикл с водителем уйдет на больший радиус и потеряет устойчивость. То есть произойдет падение.

• 
  Слайд 24
  

  Если у вилки большой вылет (круизер или самодельный чоппер), то при небольшом повороте руля пятно контакта шины с дорогой смещается в сторону от оси на большую величину, чем у обычных мотоциклов. Поэтому вес, приложенный к центру тяжести, создает больший опрокидывающий момент, направленный в сторону поворота.

• 
  Слайд 25
  
• 
  Слайд 26
  

  Различие величины вылета вилки АВ у дорожного мотоцикла (а) и круизера (б).

• 
  Слайд 27
  

  На поведение мотоцикла в повороте оказывает влияние и гироскопический момент: он стремится повернуть переднюю вилку в сторону крена. Это явление имеет важное значение для управления мотоциклом.

• 
  Слайд 28
  

  ВЛИЯНИЕ ГИРОСКОПИЧЕСКОГО МОМЕНТА НА ДВИЖЕНИЕ МОТОЦИКЛА В ПОВОРОТЕ

• 
  Слайд 29
  

  Повлиять на гироскопические моменты мотоциклист почти не может, если не считать возможности замены легких шин на тяжелые — чем тяжелей колесо, тем сильнее вызываемый им стабилизирующий эффект, в результате устойчивость мотоцикла несколько улучшится. Однако при этом ухудшатся другие важные показателя мотоцикла: динамика разгона и торможения, способность быстрого маневрирования, повысится расход топлива. Амортизаторы будут не в состоянии справляться с увеличившейся нагрузкой и возрастет тряска, а значит, снизится и устойчивость.

• 
  Слайд 30
  

  На практике устойчивость мотоцикла-одиночки в значительной степени определяется его исправностью. Ничто не должно мешать равномерному повороту руля. Даже небольшое заедание в подшипниках способно ухудшить управляемость. Если руль двигается скачками, то из-за этого мотоцикл будет «рыскать» из стороны в сторону. У мотоциклов с солидным пробегом могут быть изношены рулевые подшипники. Устойчивость заметно ухудшается, если мотоцикл утрачивает свою одноколейность, когда заднее колесо не идет строго по следу переднего.

• 
  Слайд 31
  
• 
  Слайд 32
  

  Такая неисправность возникает из-за неправильной регулировки натяжения цепи, при деформациях рамы, вилки или маятника. Возможна она и после неумело проведенного ремонта колес. Устойчивость снижает также неправильная (асимметричная) загрузка или боковой ветер.

• 
  Слайд 33