CONDIZIONE STERZATURA CINEMATICA DI UN VEICOLO
CONDIZIONESTERZATURA → Ruote STERZANTI in condizioniCINEMATICA di PURO ROTOLAMENTO
LEGENDA:C = centro istantanea rotazione telaio veicoloR = raggio curvaδ1 = angolo sterzatura ruota INTERNAδ2 = angolo sterzatura ruota ESTERNAt = carreggiatal = passo veicoloa = distanza fra assi di sterzo (KING-PIN AXES)delle ruote anteriori
Condizione Sterzatura Cinematica di un Veicolo
Ruote Sterzanti in condizioni di Puro Rotolamento
Legenda:
- C = centro istantanea rotazione telaio veicolo
- R = raggio curva
- δ1 = angolo sterzatura ruota INTERNA
- δ2 = angolo sterzatura ruota ESTERNA
- t = carreggiata
- l = passo veicolo
- a = distanza fra assi di sterzo (King-Pin Axis) delle ruote anteriori
Curva a Sinistra
- Ruote rigide in puro rotolamento
- Velocità PTO piano medio ruota
- Assi King-Pin ⟂ suolo
Dato un veicolo a 4 ruote, con le 2 anteriori sterzanti, ci si chiede di quali angoli occorra sterzare le ruote anteriori per effettuare in puro rotolamento una curva di raggio R.
tgδ1 = l / (R - a/2) ⇒ cotgδ1 = (R - a/2) / l
tgδ2 = l / (R + a/2) ⇒ cotgδ2 = (R + a/2) / l
Condizione di Ackermann (Condiz. Sterz. Cinematica)
cotgδ2 - cotgδ1 = a / l
NB: È importante rispettare la condizione di Ackermann se si vogliono mantenere le ruote di un veicolo il più vicino possibile alla condizione di sterzatura cinematica
Limitarne strisciamenti → minor usura pneumatici
PERCENTUALE DI ACKERMANN
p = 100 ∙δi - δeδiAN - δe
- δi: angolo sterzo ruota INTERNA alla curva
- δiAN: angolo sterzo ruota INTERNA alla curva (se rispetta la condizione di ACKERMANN)
- δe: angolo sterzo ruota ESTERNA alla curva
- p = 100% se il meccanismo di sterzo rispetta la CONDIZIONE DI ACKERMANN (δi = δiAN)
- p = 0% se δi = δe (vi è STRISCIAMENTO)
- p < 0% COMPORTAMENTO ANTI-ACKERMANN (convergenza positiva)
* Veicolo con più assi *
Si tratta di una soluzione adottata per veicoli molto ingombranti oppure per poter sterzare in spazi stretti.
NB: All'aumentare del n° di ruote sterzanti, diminuisce la carreggiata minima (es. tra due pareti) per poter curvare con un veicolo.
n° gdl e CP di un veicolo a 4 ruote, sterzante
CASO DI STERZO BLOCCATO
COPPIE ROTOIDALI
li = 6.5 - 5.4 - 3.4 = -2
- 1 ripetizione su assale POST (vedi triciclo)
- 1 ripetiz. su angolo sterzatura
- imposto uno, l'altro lo trovo con ACKERMANN
- 1 ripetiz. perché veicolo senza sospensioniperciò le ruote devono poggiare sul piano in4 p.ti diversi simultaneamente(RIPETIZIONE VINCOLO OLONOMO)
l = 1 SOLO AVANZAMENTO → [ è corretto perché lo sterzoè BLOCCATO ]
* calcolo dimensione spazio configurazioni
1 gdl + 6 VA = 7 CP
CASO DI STERZO VARIABILE
COPPIE SFERICHE
- 7 -> TIRANTE STERZO
l - i = 6 . 8 - 5 . 6 - 3 . 6 = 0
i = 3 (Quelle del caso ↑↑)
l = 3
- AVANZAMENTO
- STERZATA
- ROTAZIONE TIRANTE attorno proprio asse (LABILITA' INTERNA)
* Calcolo dimensione spazio configurazioni
3 gdl + 6 VA = 9 cp
MECCANISMI DI STERZO
ASSALE RIGIDO
- La soluzione più semplice è collegare le ruote sterzanti ad un ASSALE RIGIDO
- È una soluzione scomoda e ingombrante ma è CINEMATICAMENTE CORRETTA
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