Критическая скорость по опрокидыванию

При повороте на горизонтальной дороге поперечная сила Р_Y (см. рис. 1), действующая на автомобиль, может вызвать не только боковое скольжение, но и опрокидывание. Опрокидывание автомобиля происходит относительно его наружных колес (точка А). В момент отрыва внутренних колес от дороги нормальные реакции R_{Y B}= 0, и весь вес автомобиля воспринимается наружными колесами (R_{Y H} = G).В этом случае опрокидывающий момент М _О, создаваемый поперечной силой Р_Y, уравновешивается восстанавливающим моментом М _В, обусловленным силой тяжести автомобиля G:

М _О = М _В. (4)

С учетом уравнений моментов М _О и М _В равенство (4) принимает вид:

Р_Yh _Ц = G (5)

или с учетом уравнения поперечной (центробежной) силы

h _Ц = G . (6)

Рис. 3. Зависимости критической скорости по опрокидыванию V 0 от радиуса поворота R и высоты центра масс h Ц автомобилей, имеющих одинаковую колею: h Ц1 и h Ц2 – значения высоты центра масс двух автомобилей
Рис. 4. Схема для определения критических углов поперечного уклона дороги по боковому скольжению βЗ и опрокидыванию βО

В рассматриваемом случае скорость автомобиля V равна критической скорости по опрокидыванию V ₀, поэтому, км/ч:

V ₀ = 3,6 . (7)

Критическая скорость V ₀ по опрокидыванию – предельная скорость, по достижении которой возможно опрокиды­вание автомобиля. При движении автомобиля на повороте с критической скоростью по опрокидыванию V ₀ его опрокидывания может и не произойти. Опрокидывание автомобиля в этом случае возможно в случае какого-либо даже незначительного бокового возмущения и увеличении скорости или уменьшении радиуса поворота R. Зависимости критической скорости по опрокидыванию V ₀от радиуса поворота R и высоты центра масс автомобиля h _Ц показаны на рис. 3.