Ushbu tadqiqot avtomobil burilish vaqtida tug‘ma ravishda understeer yoki oversteer moyilligini ko‘rsatmasdan neytral boshqaruvga yaqinlashishi uchun old va orqa roll markazi (roll center) balandliklarini qanday birgalikda tanlash mumkinligini o‘rganadi. Usul aks darajasidagi yonlama kuch muvozanati, roll markazi va aksning roll qattiqligiga bog‘liq dinamik yuk ko‘chishi hamda tajribaviy AVON 6.2/20.0-13 shina kuchi ma’lumotlarini bitta iterativ hisobda birlashtiradi. Formula Student turidagi namuna avtomobil uchun 1,2·g maqsadli yonlama tezlanishda bajarilgan grafik-analitik iteratsiyada dastlabki 150 mm old va 100 mm orqa roll markazi qiymatlari old va orqa akslarning muvozanat sirpanish burchaklarini tenglashtirmagan. Iteratsiya yakunida old roll markazi 180 mm va orqa roll markazi 50 mm qilib tanlanganda ikki aksning muvozanat nuqtasi taxminan 4° sirpanish burchagida ustma-ust tushgan. Biroq tadqiqotning asosiy xulosasi bu sonlar universal yoki yagona optimal yechim ekanligi emas; tadqiqot neytral boshqaruvni ta’minlay oladigan old–orqa roll markazi juftliklari o‘zaro bog‘langan yechimlar fazosini hosil qilishini ko‘rsatadi.
Usul klassik osma tizimini ishlab chiqish jarayonidagi ko‘p jismlik dinamika (Multi-Body Dynamics, MBD) tahlillarini almashtirish uchun mo‘ljallanmagan. Maqsad — bo‘g‘in nuqtalari, richag geometriyasi va boshqa osma tafsilotlari yakuniy belgilanmasdan oldin loyihachi erishishi kerak bo‘lgan old va orqa roll markazi maqsadlarini aniqlashga yordam berishdir. Shu tariqa keyinchalik yaratiladigan haqiqiy osma geometriyasi qaysi dinamik maqsadlarga javob berishi kerakligi oldindan toraytiriladi.
Tadqiqotdagi namuna hisobining shina ma’lumotlari 0° kamber sharoitida olingan; haqiqiy osmada esa kuzovning roll harakati va osma kinematikasi kamber burchagini, roll markazi holatini va samarali iz kengligini o‘zgartirishi mumkin. Yaqinlashuv ham grafik usulda baholangan. Shu sababli 180 mm old / 50 mm orqa roll markazi natijasini haqiqiy avtomobil uchun tasdiqlangan yakuniy osma spetsifikatsiyasi yoki barcha haydash sharoitlarida amal qiladigan neytral boshqaruv kafolati sifatida talqin qilib bo‘lmaydi.
Turkiya nuqtayi nazaridan: Usul Turkiyadagi Formula Student jamoalari yoki poyga avtomobili va maxsus avtomobil osmasini ishlab chiqish loyihalarida dastlabki loyihalash yondashuvi sifatida qo‘llanishi mumkin; biroq manba tadqiqotida Turkiyaga xos avtomobil, shina yoki trassa ma’lumotlari mavjud emas. Turkiyadagi real qo‘llashda avtomobilning o‘z massa taqsimoti, osma geometriyasi, ishlatiladigan shinaning tajribaviy kuch xususiyatlari, kamber o‘zgarishi va maqsadli yonlama tezlanish qayta belgilanishi kerak. Manbadagi 180/50 mm qiymatlarini boshqa avtomobilga to‘g‘ridan-to‘g‘ri ko‘chirish ilmiy jihatdan qo‘llab-quvvatlanmaydi.
Roll markazi nega boshqaruvga ta’sir qiladi?
Avtomobil to‘g‘ri harakatlanayotganda aksdagi vertikal yuk taxminan ikki g‘ildirak o‘rtasida taqsimlanadi. Burilishda esa yonlama tezlanish hosil qilgan roll momenti sababli tashqi g‘ildirak ko‘proq, ichki g‘ildirak esa kamroq vertikal yuk ko‘tara boshlaydi. Bu o‘zgarish dinamik yuk ko‘chishi deb ataladi.
Roll markazi — osma geometriyasidan hosil qilinadigan virtual nuqta. Manba tadqiqotining Shakl 1 ida double-wishbone osma orqali roll markazining geometrik tarzda qanday aniqlanishi ko‘rsatilgan. Chap va o‘ng tomondagi yuqori va pastki richag yo‘nalishlari hosil qiladigan oniy markazlar aniqlanadi, shina kontakt nuqtalaridan ushbu markazlarga chizilgan chiziqlarning kesishishi aksning roll markazini hosil qiladi.
Roll markazi bilan avtomobilning tegishli massa markazi orasidagi masofa o‘zgarganda kuzovdagi roll momenti va uning osma orqali g‘ildiraklarga uzatadigan yuk taqsimoti ham o‘zgaradi. Shina hosil qila oladigan yonlama kuch vertikal yuk bilan chiziqli bog‘liq bo‘lmagani uchun tashqi shinaga qo‘shilgan yuk bilan ichki shinadan yo‘qotilgan yuk yonlama ilashish nuqtayi nazaridan bir-birini aynan qoplamaydi. Natijada roll markazi balandligi faqat kuzovning qanchalik og‘ishini emas, balki old va orqa akslarning burilish chegarasidagi nisbiy yonlama kuch imkoniyatini ham ta’sirlantirishi mumkin.
Yonlama kuch muvozanatining asosiy sharti
Barqaror holatdagi burilishda tegishli aks massasidan kelib chiqadigan markazdan qochma kuch ichki va tashqi g‘ildiraklarning jami yonlama shina kuchi bilan muvozanatlanishi kerak:
\[ F_{cf}=Y_i+Y_e \]
Bu yerda \(F_{cf}\) aksga mos markazdan qochma kuchni, \(Y_i\) ichki g‘ildirak va \(Y_e\) tashqi g‘ildirak hosil qiladigan yonlama kuchni bildiradi.
Bu muvozanatning o‘zi old va orqa roll markazi balandliklarini qanday tanlashni aniqlamaydi. Chunki turli yuk ko‘chishi darajalarida ham shinalar turli sirpanish burchaklariga chiqib zarur jami yonlama kuchni hosil qilishi mumkin. Shu sababli tadqiqotchilar ikkinchi shart sifatida neytral boshqaruvni qo‘llagan.
Neytral boshqaruv qanday ta’riflangan?
Past tezlikdagi geometrik burilish xulqida rul burchagi taxminan Ackermann geometriyasi bilan belgilanadi va tadqiqotda kinematik rul burchagi \(\theta_0\) bilan ko‘rsatiladi. Yuqori tezlikda esa shinalar yonlama kuch hosil qilishi uchun sirpanish burchagi talab etiladi va haqiqiy dinamik rul burchagi \(\theta\) farqlanishi mumkin.
Tadqiqotda understeer/oversteer xususiyati quyidagi munosabat orqali ifodalangan:
\[ \theta-\theta_0=\delta_a-\delta_p \]
Bu yerda \(\delta_a\) old aksning, \(\delta_p\) orqa aksning sirpanish burchagidir.
- \(\theta-\theta_0>0\): understeer/kam burilish moyilligi,
- \(\theta-\theta_0<0\): oversteer/ortiqcha burilish moyilligi,
- \(\theta-\theta_0=0\): neytral boshqaruv.
Shunday qilib, tadqiqotning neytrallik sharti:
\[ \delta_a=\delta_p \]
ko‘rinishidadir. Tadqiqotchilar usuli uchta shartning bir vaqtning o‘zida bajarilishini izlaydi:
\[ F_{cfa}=Y_{ia}+Y_{ea} \]
\[ F_{cfp}=Y_{ip}+Y_{ep} \]
\[ \delta_a=\delta_p \]
Birinchi ikki tenglama old va orqa akslarning yonlama kuch muvozanatini, uchinchi tenglama esa avtomobilning neytral xulq shartini ifodalaydi.
Tajribaviy shina ma’lumotlari nega muhim?
Manba tadqiqoti ideallashtirilgan doimiy ishqalanish koeffitsiyentidan foydalanadigan sodda shina modeli o‘rniga haqiqiy tajribaviy shina xususiyatlarini hisoblash zanjiriga kiritadi. Namoyish avtomobilida AVON 6.2/20.0-13 shinalari ishlatilgan va ma’lumotlar 1,45 bar bosim hamda 0° kamber sharoitiga asoslangan.
Shakl 3 turli vertikal yuklarda yonlama kuchning sirpanish burchagi bilan qanday o‘zgarishini ko‘rsatadi. Tajribaviy egri chiziqlar to‘liq simmetrik emas; tadqiqotchilar buni xom tajriba ma’lumotlaridan foydalanish, o‘lchash sharoitlari, tajribaviy tarqalish, shina tuzilishi va sinov geometriyasi bilan izohlaydi.
Iterativ hisobda vertikal g‘ildirak yuki uzluksiz o‘zgarib turgani sababli Shakl 3 dagi ma’lumotlar tuzilishi qayta tartiblangan va Shakl 4 da yonlama kuch vertikal yukning funksiyasi sifatida ko‘rsatilgan. Bu yerda sirpanish burchagi parametrdir. Manbada 1° dan 8° gacha bo‘lgan sirpanish burchaklari 0,5° qadam bilan ko‘rib chiqilgan va har bir egri chiziq to‘rtinchi darajali polinom bilan interpolatsiya qilingan.
Masalan, neytrallik yechimi taxminan topilgan 4° sirpanish burchagi uchun manbada berilgan interpolatsiya:
\[ Y(4)= -0.000000000032Z^4 +0.000000289616Z^3 -0.001057233630Z^2 +2.070320888894Z +0.000000000553 \]
ko‘rinishidadir. Bu yerda \(Z\) g‘ildirakning vertikal yukini, \(Y\) esa ushbu sharoitlarda interpolatsiya orqali olingan yonlama shina kuchini bildiradi. Manbada xuddi shu tuzilma 1°–8° oralig‘idagi boshqa sirpanish burchaklari uchun ham alohida koeffitsiyentlar bilan berilgan.
Namoyish avtomobilining asosiy parametrlari
| Parametr | Manba qiymati |
|---|---|
| Avtomobilning jami massasi | 325 kg |
| Prujinalangan massa | 258 kg |
| G‘ildirak bazasi | 1950 mm |
| Old iz kengligi | 1250 mm |
| Orqa iz kengligi | 1250 mm |
| Og‘irlik markazi balandligi | 350 mm |
| Og‘irlik markazidan old aksgacha masofa \(a\) | 1065 mm |
| Og‘irlik markazidan orqa aksgacha masofa \(b\) | 885 mm |
| Shina | AVON 6.2/20.0-13 |
| Shina ma’lumotlari bosimi | 1,45 bar |
| Shina ma’lumotlari kamberi | 0° |
| Maqsadli yonlama tezlanish | 1,2·g |
| Ruxsat etilgan maksimal kuzov roll burchagi | 1,7° |
Manba yozuvi bo‘yicha izoh: Parametrlar ro‘yxatining e’lon qilingan shaklida old va orqa iz kengligi ham \(E_a\) belgisi bilan berilgan; yuk ko‘chishi tenglamalarida esa old uchun \(E_a\), orqa uchun \(E_p\) ishlatiladi. Bu yerda sonli qiymatlar o‘zgartirilmagan, faqat manbadagi belgi farqi ochiq ko‘rsatilgan.
Aks massalari va maqsadli markazdan qochma kuchlar qanday aniqlanadi?
Avtomobil massasining old va orqa aksga taqsimoti g‘ildirak bazasi hamda og‘irlik markazining joylashuvidan hisoblanadi:
\[ m_a=m\frac{b}{L} \qquad;\qquad m_p=m\frac{a}{L} \]
Prujinalangan massa uchun xuddi shu taqsimot:
\[ m_{susa}=m_{sus}\frac{b}{L} \qquad;\qquad m_{susp}=m_{sus}\frac{a}{L} \]
ko‘rinishida tuzilgan. Maqsadli yonlama tezlanish \(a_l\) belgilangach, old va orqa aks qoplashi kerak bo‘lgan markazdan qochma kuchlar:
\[ F_{cfa}=m_a a_l \]
\[ F_{cfp}=m_p a_l \]
bilan hisoblanadi.
Roll markazi yuk ko‘chishiga qanday kiradi?
Manbada old va orqa aksning dinamik yuk ko‘chishi quyidagicha modellashtirilgan:
\[ \frac{\Delta Z_a}{a_l} = \frac{M g}{E_a} \left[ H\frac{K_{\phi a}}{K_{\phi a}+K_{\phi p}} + \frac{b}{L}h_{ra} \right] \]
\[ \frac{\Delta Z_p}{a_l} = \frac{M g}{E_p} \left[ H\frac{K_{\phi p}}{K_{\phi a}+K_{\phi p}} + \frac{a}{L}h_{rp} \right] \]
Bu yerda \(\Delta Z_a\) va \(\Delta Z_p\) old va orqa aksdagi yuk ko‘chishini, \(E_a\) va \(E_p\) iz kengliklarini, \(h_{ra}\) va \(h_{rp}\) old va orqa roll markazi balandliklarini, \(K_{\phi a}\) va \(K_{\phi p}\) aks roll qattiqliklarini, \(H\) esa og‘irlik markazi bilan roll o‘qi orasidagi masofani bildiradi.
Roll qattiqliklarining dastlabki qiymatlari maqsadli burilishda kuzov roll burchagini 1,7° bilan cheklash asosida:
\[ K_{\phi a}=\frac{m_a a_l h_g}{\alpha_s} \]
\[ K_{\phi p}=\frac{m_p a_l h_g}{\alpha_s} \]
ko‘rinishida belgilangan.
Ichki va tashqi shina yuklari
Yuk ko‘chishi hisoblangach, har bir aksdagi statik yukning yarmidan yuk ko‘chishi ayirilsa ichki shina yuki, qo‘shilsa tashqi shina yuki olinadi:
\[ Z_{ae}=\frac{Z_a}{2}+\Delta Z_a \qquad Z_{ai}=\frac{Z_a}{2}-\Delta Z_a \]
\[ Z_{pe}=\frac{Z_p}{2}+\Delta Z_p \qquad Z_{pi}=\frac{Z_p}{2}-\Delta Z_p \]
Ushbu to‘rtta vertikal yuk tajribaviy shina interpolatsiyalariga kiritilib, har bir sirpanish burchagi uchun to‘rtta shinaning yonlama kuchlari hisoblanadi:
\[ Y_{ea}(\delta)=f_\delta(Z_{ae}), \qquad Y_{ia}(\delta)=f_\delta(Z_{ai}) \]
\[ Y_{ep}(\delta)=f_\delta(Z_{pe}), \qquad Y_{ip}(\delta)=f_\delta(Z_{pi}) \]
Old va orqa aksning jami yonlama kuchlari:
\[ Y_a(\delta)=Y_{ea}(\delta)+Y_{ia}(\delta) \]
\[ Y_p(\delta)=Y_{ep}(\delta)+Y_{ip}(\delta) \]
ko‘rinishida topiladi. Yakuniy bosqichda aksga zarur markazdan qochma kuch bilan shinalar hosil qiladigan kuch o‘rtasidagi farq hisoblanadi:
\[ \Delta Y_a(\delta)=F_{cfa}-Y_a(\delta) \]
\[ \Delta Y_p(\delta)=F_{cfp}-Y_p(\delta) \]
Ushbu farq nol bo‘ladigan sirpanish burchagi tegishli aksning mazkur burilish sharoitida kuch muvozanatini ta’minlaydigan nuqtadir.
Verianla Live: Neytral boshqaruv uchun iterativ roll markazi dizayni
Ushbu interaktiv jarayon tadqiqotda qo‘llangan grafik-analitik hisoblash ketma-ketligini umumlashtiradi. Ko‘rsatilgan bosqichlar manba usulining haqiqiy qadamlari bo‘lib, tadqiqotda mavjud bo‘lmagan optimallashtirish algoritmi yoki qo‘shimcha tajriba bosqichi kiritilmagan.
| Bosqich | Tavsif | Manba |
|---|---|---|
| 1. Avtomobil va shina ma’lumotlarini aniqlash | 325 kg avtomobil, 1950 mm g‘ildirak bazasi, 350 mm CoG balandligi, AVON 6.2/20.0-13 tajribaviy shina xususiyatlari va maqsadli 1,2·g yonlama tezlanish belgilanadi. | Bo‘lim 2.3–2.4 |
| 2. Dastlabki roll markazlarini tanlash | Jismonan amalga oshirilishi mumkin bo‘lgan old va orqa roll markazi juftligi tanlanadi. Namoyish hisobi 150 mm old va 100 mm orqa qiymatlardan boshlanadi. | Bo‘lim 3; Shakl 6 |
| 3. Roll o‘qi va H masofasini aniqlash | Roll o‘qi bilan og‘irlik markazi orasidagi masofa aniqlanadi. Birinchi iteratsiyada H = 240 mm olingan. | Shakl 6 |
| 4. Aks kuchlari va yuk ko‘chishini hisoblash | Aks massalari, maqsadli markazdan qochma kuchlar, roll qattiqliklari va ichki/tashqi g‘ildiraklarning dinamik vertikal yuklari hisoblanadi. | Tenglamalar 6–17 |
| 5. Tajribaviy shina ma’lumotlarini qo‘llash | Har bir dinamik g‘ildirak yuki sirpanish burchagiga bog‘liq to‘rtinchi darajali shina kuchi interpolatsiyalariga qo‘llanadi. | Shakl 3–4; Jadval 1; Tenglamalar 18–20 |
| 6. Old va orqa muvozanat sirpanish burchaklarini topish | Markazdan qochma kuch bilan aks yonlama kuchi o‘rtasidagi farq nol bo‘ladigan sirpanish burchagi har bir aks uchun alohida aniqlanadi. | Tenglamalar 21–22; Shakl 5 |
| 7. Neytrallik xatosini baholash | Old va orqa aksning muvozanat sirpanish burchaklari teng bo‘lmasa, avtomobil neytral emas. Birinchi iteratsiyada old taxminan 3,65°, orqa taxminan 4,25° bo‘lib, oversteer moyilligini ko‘rsatadi. | Shakl 7 |
| 8. Roll markazlarini tuzatish va takrorlash | Namoyish misolida old roll markazi ko‘tariladi, orqa roll markazi pasaytiriladi va butun hisob zanjiri qayta bajariladi. | Bo‘lim 3 |
| 9. Neytral shartga yaqin bo‘lsa, dizayn nomzodini yaratish | Namuna yaqinlashuvi 180 mm old va 50 mm orqa roll markazi bilan, har ikki aks uchun taxminan 4° sirpanish burchagida olingan. | Shakl 8; Bo‘lim 4–5 |
Verianla Live: Vizualizatsiya ushbu maqoladagi ko‘rinadigan ilmiy ma’lumotlar jadvalidan brauzerda yaratiladi. Jadval ilmiy source-of-truth sifatida saqlanadi.
Birinchi iteratsiya nega neytral emas edi?
Dastlabki dizaynda old roll markazi \(h_{ra}=150\) mm va orqa roll markazi \(h_{rp}=100\) mm qilib tanlangan. Shakl 6 da ushbu geometriya uchun og‘irlik markazi bilan roll o‘qi orasidagi masofa \(H=240\) mm deb aniqlangan.
Shakl 7 da old aksning yonlama kuch muvozanati taxminan 3,65° sirpanish burchagida, orqa aks muvozanati esa taxminan 4,25° sirpanish burchagida yuz beradi.
Shunday qilib:
\[ \delta_a-\delta_p \approx 3.65^\circ-4.25^\circ <0 \]
bo‘lgani uchun ushbu dastlabki konfiguratsiya manba tadqiqoti ta’rifiga ko‘ra oversteer, ya’ni orqa qismning sirpanishi/ortiqcha burilish moyilligi ni ko‘rsatadi.
Iteratsiya qanday tuzatilgan?
Tadqiqotchilar ushbu farqni kamaytirish uchun keyingi iteratsiyada old roll markazini ko‘targan, orqa roll markazini esa pasaytirgan. Barcha yuk ko‘chishi, shina kuchi va muvozanat hisobi yangi roll markazi juftligi bilan qayta bajarilgan.
Shakl 8 da ikki aksning kuch farqi egri chiziqlaridagi nol kesishishlar taxminan bir xil sirpanish burchagida uchrashadi. Ushbu namuna yaqinlashuvining roll markazi balandliklari:
| Dizayn holati | Old roll markazi \(h_{ra}\) | Orqa roll markazi \(h_{rp}\) | Old muvozanat sirpanish burchagi | Orqa muvozanat sirpanish burchagi | Izoh |
|---|---|---|---|---|---|
| Birinchi iteratsiya | 150 mm | 100 mm | Taxminan 3,65° | Taxminan 4,25° | Oversteer moyilligi |
| Ko‘rsatilgan yaqinlashuvchi yechim | 180 mm | 50 mm | Taxminan 4° | Taxminan 4° | Neytrallik sharti bajariladi |
Ushbu jadval tadqiqotning eng muhim talqin chegarasini ham ko‘rsatadi: ikkinchi qator “yagona optimal osma geometriyasi” emas. Tadqiqotchilar ayni neytrallik sharti turli old–orqa roll markazi juftliklari bilan ham bajarilishi mumkinligini alohida ta’kidlaydi.
Nega yagona to‘g‘ri roll markazi juftligi yo‘q?
Roll markazi balandliklari bir-biridan mustaqil emas; ular old va orqa aks o‘rtasidagi yuk ko‘chishi taqsimoti bilan birgalikda ishlaydi. Bundan tashqari, aks roll qattiqliklari taqsimoti o‘zgartirilganda ayni kuzov roll burchagi turli osma prujinalari yoki stabilizatorlar bilan hosil qilinishi mumkin. Bu o‘zgarish neytral boshqaruv uchun zarur roll markazi juftligini ham o‘zgartiradi.
Shu sababli usul loyihachiga bitta son berish o‘rniga dizayn yechimlari fazosi ni taqdim etishni maqsad qiladi. Geometrik jihatdan ishlab bo‘lmaydigan yoki osma qismlarini joylashtirish nuqtayi nazaridan muammoli yechim chiqqanda, loyihachi ayni neytrallik shartini ta’minlaydigan boshqa old–orqa roll markazi kombinatsiyasiga o‘tishi mumkin.
Tadqiqot qo‘llab-quvvatlaydigan natijalar
Tadqiqot ta’riflangan Formula Student namoyish avtomobilida va ishlatilgan tajribaviy shina ma’lumotlari sharoitida old va orqa roll markazi balandliklarini o‘zaro bog‘liq holda tanlash mumkinligini; aks kuch muvozanati va teng sirpanish burchagi shartini birgalikda qo‘llab neytral xulqqa yaqin dastlabki dizayn juftligini topish mumkinligini qo‘llab-quvvatlaydi.
Shuningdek, manbadagi misolda 150/100 mm dastlabki juftlik turli old va orqa muvozanat sirpanish burchaklarini hosil qilgani, 180/50 mm juftlik esa taxminan 4° atrofida ikki aksning muvozanat nuqtalarini ustma-ust tushirgani ko‘rsatilgan.
Tadqiqot qo‘llab-quvvatlamaydigan natijalar
Tadqiqot 180 mm old va 50 mm orqa roll markazi balandligi barcha poyga avtomobillari uchun optimal ekanligini ko‘rsatmaydi. Haqiqiy avtomobil ushbu geometriya bilan trassada neytral xulq ko‘rsatishi tajribada isbotlanmagan. O‘tkinchi rejimlar, to‘liq osma kinematikasi, vtulka va shassi elastikligi, dinamik kamber o‘zgarishi hamda real vaqt roll markazi harakati mavjud modelda to‘liq yechilmagan.
Shuning uchun tadqiqot MBD, FEA yoki haqiqiy avtomobil validatsiyasini almashtirmaydi; u ulardan oldin qo‘llanishi mumkin bo‘lgan maqsad belgilash yondashuvini taklif etadi.
Tadqiqot usuli va natijalari
Usulning ilmiy tuzilishi
Tadqiqot klassik yo‘l sinovi yoki to‘liq avtomobil simulyatsiyasi emas. Usul tajribaviy shina ma’lumotlarini, barqaror holat avtomobil dinamikasi tenglamalarini va ketma-ket grafik tuzatishni birlashtiradigan iterativ grafik-analitik dastlabki dizayn usulidir.
Jarayon quyidagi mantiqqa asoslanadi: avval maqsadli yonlama tezlanish va avtomobil parametrlari belgilanadi; so‘ng amalga oshirilishi mumkin bo‘lgan old va orqa roll markazi juftligi tanlanadi. Ushbu qiymatlar bilan roll o‘qi, roll qattiqliklari va aks yuk ko‘chishlari hisoblanadi. To‘rtta g‘ildirakning dinamik vertikal yuklari tajribaviy shina interpolatsiyalariga qo‘llanadi. Old va orqa aksning kuch muvozanatini ta’minlaydigan sirpanish burchaklari topiladi. Sirpanish burchaklari teng bo‘lmasa, roll markazlari o‘zgartiriladi va hisob takrorlanadi.
Shina sinovi sharoitlarining usulga ta’siri
AVON 6.2/20.0-13 shina xususiyatlari usulning muhim kirish ma’lumotidir. Shina kuchining vertikal yuk bilan chiziqli bog‘liq emasligi roll markazi o‘zgarishining neytral boshqaruvga ta’sirini yuzaga keltiradigan asosiy omillardan biridir.
Biroq manba misolidagi ma’lumotlar 0° kamber sharoitiga tegishli. Haqiqiy double-wishbone osmada burilish vaqtida g‘ildirak kamberi o‘zgarishi mumkin. Tadqiqotchilar shu sababli mavjud yechimni yakuniy osma spetsifikatsiyasi emas, balki kamber ta’sirlari kiritilishidan oldingi dastlabki dizayn natijasi sifatida baholaydi.
Son jihatdan ajralib turadigan nuqtalar
| Mezon | Manba natijasi | Ilmiy mazmuni |
|---|---|---|
| Maqsadli yonlama tezlanish | 1,2·g | Iterativ dizayn baholangan barqaror holat burilish unumdorligi maqsadi |
| Maksimal kuzov roll burchagi | 1,7° | Dastlabki roll qattiqligi qiymatlarini belgilashda ishlatilgan dizayn chegarasi |
| Dastlabki old roll markazi | 150 mm | Dastlabki jismonan amalga oshirilishi mumkin bo‘lgan dizayn farazi |
| Dastlabki orqa roll markazi | 100 mm | Dastlabki jismonan amalga oshirilishi mumkin bo‘lgan dizayn farazi |
| Dastlabki old muvozanat sirpanish burchagi | Taxminan 3,65° | Old aks yonlama kuch farqining nol kesishishi |
| Dastlabki orqa muvozanat sirpanish burchagi | Taxminan 4,25° | Orqa aks yonlama kuch farqining nol kesishishi |
| Ko‘rsatilgan yaqinlashuvchi old roll markazi | 180 mm | Neytral shartni ta’minlaydigan namuna yechim juftligining old qiymati |
| Ko‘rsatilgan yaqinlashuvchi orqa roll markazi | 50 mm | Neytral shartni ta’minlaydigan namuna yechim juftligining orqa qiymati |
| Yaqinlashuvchi sirpanish burchagi | Taxminan 4° | Old va orqa aks bir vaqtning o‘zida kuch muvozanatiga yaqinlashadigan umumiy sirpanish burchagi |
Shakllar nimani ko‘rsatadi?
Shakl 1, double-wishbone aksda oniy markazlardan kelib chiqib roll markazi geometrik tarzda qanday hosil qilinishini ko‘rsatadi. Tadqiqotchilar shakl faqat geometrik/kinematik tushuntirish uchun ekanini va butun avtomobil dinamikasini ifodalamasligini alohida ta’kidlaydi.
Shakl 3, AVON 6.2/20.0-13 shinasining 0° kamber sharoitida turli vertikal yuklarda yonlama kuch–sirpanish burchagi munosabatini ko‘rsatadi. Bir xil sirpanish burchagida vertikal yuk oshgani sari yonlama kuch ortadi, biroq munosabat chiziqli emas.
Shakl 4, xuddi shu tajribaviy ma’lumotlarni hisobda qo‘llash uchun yonlama kuch–vertikal yuk ko‘rinishiga o‘tkazishni va turli sirpanish burchaklari uchun hosil qilingan interpolatsiya egri chiziqlarini ko‘rsatadi.
Shakl 7, 150 mm old va 100 mm orqa roll markazi bilan bajarilgan birinchi iteratsiyada old va orqa aks kuch farqlarining nolni turli sirpanish burchaklarida kesib o‘tishini aniq ko‘rsatadi.
Shakl 8 esa roll markazlari 180 mm old va 50 mm orqa qilib o‘zgartirilganda ikki nol kesishishning taxminan 4° atrofida mos kelishini ko‘rsatadi. Tadqiqotdagi “neytral” yaqinlashuv qarori ushbu grafik moslikka asoslangan.
Usulning kuchli tomoni
Usulning asosiy afzalligi osma hardpoint geometriyasi to‘liq yaratilmasdan oldin dinamik jihatdan mazmunli roll markazi maqsadlarini belgilash imkonidir. Loyihachi avval avtomobil dinamikasi talab qiladigan maqsadli hududni aniqlab, so‘ng richag uzunliklari, bo‘g‘in joylashuvlari va uprava geometriyasini shu maqsadga muvofiq ishlab chiqishi mumkin.
Agar bir aksning roll markazi osma turi yoki joylashtirish cheklovlari sababli katta darajada qat’iy bo‘lsa, usul boshqa aks uchun zarur roll markazi hududini izlashda ham qo‘llanishi mumkin.
Asosiy cheklovlar
- Tahlil barqaror holatdagi burilish sharoitiga qaratilgan; o‘tkinchi manevrlarni to‘liq yechmaydi.
- Shina ma’lumotlari 0° kamberda olingan.
- Roll markazi holatlari tahlil davomida o‘zgarmas dizayn parametrlari deb qabul qilingan.
- Iz kengligi o‘zgarmas deb qabul qilingan.
- Osma kinematikasi va elastik moslashuvchanlikning roll markazi harakatiga ta’siri modellashtirilmagan.
- Yaqinlashuv rasmiy sonli optimallashtirish o‘rniga grafik ketma-ket tuzatish orqali bajarilgan.
- Haqiqiy avtomobil sinovi yoki to‘liq MBD validatsiyasi ushbu tadqiqot natijasi emas.
Tadqiqotchilar keyingi bosqichlarda kamber ta’sirlarini qo‘shish, haqiqiy/sonli validatsiya, roll qattiqligi taqsimotining sezgirlik tahlili, osma va shassi moslashuvchanligi, konstruktiv FEA tadqiqotlari hamda grafik usulni MATLAB yoki Python bilan avtomatik sonli yechuvchiga aylantirishni tavsiya etadi.
Manba va usul haqida izoh
To‘liq asl tadqiqot nomi: Investigating the Correlation Between Front and Rear Roll Center Heights to Achieve Neutral Handling: An Iterative Design Approach Based on Experimental Tire Data
Mualliflar va tartibi: Mădălina Boțu; Gabriel George Ursescu; Ciprian Dumitru Ciofu; Edward Rakosi.
Teng hissa/teng birinchi muallif: Manbada teng birinchi muallif yoki teng hissa haqidagi bayonot mavjud emas.
Mas’ul mualliflar: Gabriel George Ursescu va Ciprian Dumitru Ciofu.
Muassasalar: VEA MFG SRL, Sat Brătuleni, Iasi, Ruminiya; Faculty of Mechanical Engineering, “Gheorghe Asachi” Technical University of Iasi, Iasi, Ruminiya.
Jurnal: Vehicles.
Nashriyot: MDPI, Basel, Switzerland.
Jild / son / maqola: Vehicles 2026, Jild 8, Son 4, Maqola 92.
DOI: 10.3390/vehicles8040092
Qabul qilinish / reviziya / qabul / nashr: 23 Mart 2026 / 7 Aprel 2026 / 12 Aprel 2026 / 17 Aprel 2026.
Manba turi va hakamlik: Hakamlikdan o‘tgan tadqiqot maqolasi; tajribaviy shina ma’lumotlaridan foydalanadigan grafik-analitik avtomobil dinamikasi va dastlabki osma dizayni usuli tadqiqotidir.
Rasmiy nashr havolasi:MDPI rasmiy maqola sahifasi
DOI havolasi:https://doi.org/10.3390/vehicles8040092
Litsenziya: Creative Commons Attribution (CC BY).
Moliyalashtirish: Tadqiqot “VEAINOV3D—Development of VEA MFG’s advanced innovation and production capacity in the customized medical prosthetics and automotive sector using 3D High-Tech” loyihasining bir qismidir; SMIS kodi 338485. Loyiha Yevropa Ittifoqi tomonidan Ruminiyaning North-East Regional Program 2021–2027 dasturi doirasida va European Regional Development Fund orqali birgalikda moliyalashtiriladi.
Ma’lumotlarning mavjudligi: Tadqiqotning asl hissalari ishning o‘zida berilgani, qo‘shimcha savollar mas’ul mualliflarga yo‘naltirilishi mumkinligi bildirilgan.
Manfaatlar to‘qnashuvi: Mualliflar manfaatlar to‘qnashuvi yo‘qligini bildirgan. Moliyalashtiruvchilar tadqiqot dizayni, ma’lumot yig‘ish/tahlil/talqin, maqola yozilishi yoki nashr qarorida rol o‘ynamagani ko‘rsatilgan.
Muallif hissalari: Konseptuallashtirish M.B. va G.G.U.; usul M.B. va C.D.C.; dasturiy ta’minot G.G.U.; validatsiya E.R. va G.G.U.; formal tahlil va tadqiqot C.D.C.; ma’lumotlarni tartibga solish G.G.U.; dastlabki qoralama M.B.; ko‘rib chiqish va tahrirlash M.B. va G.G.U.; nazorat E.R.; loyiha boshqaruvi M.B.; moliyalashtirishni jalb qilish G.G.U.
Sun’iy intellektdan foydalanish bayonoti: Mualliflar tadqiqot tayyorlanayotganda 2024-yil Mart versiyasidagi Google Gemini rumin tilidan ingliz tiliga texnik tarjima va tilni yaxshilash uchun ishlatilganini; yaratilgan mazmun mualliflar tomonidan ko‘rib chiqilib tahrirlanganini va mazmun uchun mualliflar javobgar ekanini bildirgan.
Ilmiy mazmun doirasi: Ushbu Verianla maqolasidagi texnik tushuntirishlar, tenglamalar, avtomobil parametrlari, shina sharoitlari va natijalar faqat ko‘rib chiqilgan tadqiqotga asoslangan. Tashqi tekshiruv faqat bibliografik nashr identifikatori uchun ishlatilgan, tashqi manbalardan yangi tajribaviy yoki sonli ilmiy topilma qo‘shilmagan.
Asosiy talqin chegarasi: Tadqiqot dastlabki dizayn usulidir. Tajribaviy ma’lumotlar shina xususiyatlariga tegishli; 180 mm old va 50 mm orqa roll markazi juftligi haqiqiy Formula Student avtomobilida trassada neytral boshqaruvni ta’minlashi tajribaviy tasdiqlanmagan. Shina ma’lumotlari 0° kamber sharoitida va mavjud yondashuv o‘zgarmas iz kengligi hamda o‘zgarmas roll markazi farazlariga asoslangan. Keyingi MBD, FEA va haqiqiy avtomobil validatsiyasi talab etiladi.
Manbadagi belgilash izohlari: Avtomobil parametrlari ro‘yxatida old va orqa iz kengligi bir xil \(E_a\) belgisi bilan yozilgan; keyingi tenglamalarda orqa aks uchun \(E_p\) ishlatiladi. Bundan tashqari, natijalar bo‘limida taxminiy umumiy sirpanish burchagi bir joyda “d = 4°” shaklida bosilgan, holbuki tadqiqot davomida sirpanish burchagi \(\delta\) belgisi bilan ta’riflangan. Bu farqlar manba matnidan jimlik bilan olib tashlanmagan.
Izoh qoldiring
E-pochta manzilingiz chop etilmaydi. Majburiy maydonlar * bilan belgilangan