Miksi auto kääntyy ratista ?

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Mistä se auton suuntaa muuttava vääntömomentti viime kädessä tulee, kun käännän rattia ?

Sivut

Kommentit (16)

Vierailija

Renkaat kääntyvät sinun käsiesi voimalla ja auto kääntyy sillä, että renkaat uudelleenohjaavat auton liike-energiaa toiseen suuntaan. Momentti tulee siis auton liikkeestä.

Renkaat ovat suunniteltu niin, ettei niiden pitäminen tietyssä kulmassa vaadi juurikaan voimaa, vaikka renkaisiin vaikuttaisikin sivuttaissuuntaisia voimia.

Vierailija
Veikko
Renkaat kääntyvät sinun käsiesi voimalla ja auto kääntyy sillä, että renkaat uudelleenohjaavat auton liike-energiaa toiseen suuntaan. Momentti tulee siis auton liikkeestä.

Renkaat ovat suunniteltu niin, ettei niiden pitäminen tietyssä kulmassa vaadi juurikaan voimaa, vaikka renkaisiin vaikuttaisikin sivuttaissuuntaisia voimia.

Mutta miten selität sen, että kerran jäällä ajaessani auto ei kääntynytkään, vaikka käänsin rattia.

DedMoroz
Seuraa 
Viestejä18367
Liittynyt16.3.2005

Kitka puuttu?

Onks tää taas näitä - ei voi olla - on se - hitto, meen häpeen.

I usually give people more chances than they deserve but once I'm done, I'm done.

Vierailija

Ok, nyt on kitka ja liike mainittu. Kitka ei juurikaan vaikuta ilman voimaa, joten lisätään vielä paino.

Voiko kirjoittaa että momentti M = kitkakerroin * paino * vauhti ?

Jotain siitä kyllä puuttuu, koska kaava ei vielä ota kantaa että kumpaan suuntaan auto kääntyy, ja yksikötkään ei täsmää.

Huom, en oikeasti tiedä, että miksi auto viime kädessä kääntyy.
Oikeaan ja vasempaan renkaaseen tulee samanlainen voima, joten se ei ainakaan selitä mitään. Ja kääntyyhän kolmipyöräinenkin Mr.Bean auto.

Vierailija

Vasemmalle käännyttäessä oikeanpuoleinen pyörä joutuu pyörimään pidemmän matkan ja näin ollen ihminen jolla on vasen jalka lyhyempi, vemputtaa hassusti kävellessään b-miehenä armeijan harmaissa eikä ehkä ylety painamaan tarvittaessa kytkintä.

Vierailija
Antero
Vasemmalle käännyttäessä oikeanpuoleinen pyörä joutuu pyörimään pidemmän matkan ja näin ollen ihminen jolla on vasen jalka lyhyempi, vemputtaa hassusti kävellessään b-miehenä armeijan harmaissa eikä ehkä ylety painamaan tarvittaessa kytkintä.

Jos vasen jalka on lyhyempi, se ottaa lyhyempiä askelia ja ihminen kiertää ympyrää, suoraan käveleminen on mahdotonta.

Vierailija
Antero
Vasemmalle käännyttäessä oikeanpuoleinen pyörä joutuu pyörimään pidemmän matkan ja näin ollen ihminen jolla on vasen jalka lyhyempi, vemputtaa hassusti kävellessään b-miehenä armeijan harmaissa eikä ehkä ylety painamaan tarvittaessa kytkintä.

Lopeta ! Oon töissä, ja purskahdin nauruun. Nyt kaikki tietää että teen jotain muuta. No, ruokatunti sentään.

Vierailija

Se autoa kääntävä momentti tulee siitä kulmasta missä renkaat ovat auton menosuuntaan nähden. Koska renkaat pyörivät auton edetessä, ja niiden on pakko pyöriä oman akselinsa ympäri, niin ne siirtävät auton keulaa sivuun kitkavoiman ansiosta.

Esim. 45 asteen kulmassa olevat renkaat liikuttavat keulaa yhtä paljon sivuun kuin eteen, mikäli rengas ei luista.

Tämä tarkoittaa, että renkaiden autoon sivuttain kohdistama voima on puolet siitä voimasta millä auto puskee eteenpäin. Tästä voimasta voidaan laskea autoa kääntävä momentti kun tiedetään kuinka kaukana renkaista auton painopiste sijaitsee. Tai toisaalta sen voi laskea myös suhteessa takarenkaisiin, koska siellä on seuraava tukipiste.

Vierailija
fenomenologi
Antero
Vasemmalle käännyttäessä oikeanpuoleinen pyörä joutuu pyörimään pidemmän matkan ja näin ollen ihminen jolla on vasen jalka lyhyempi, vemputtaa hassusti kävellessään b-miehenä armeijan harmaissa eikä ehkä ylety painamaan tarvittaessa kytkintä.



Jos vasen jalka on lyhyempi, se ottaa lyhyempiä askelia ja ihminen kiertää ympyrää, suoraan käveleminen on mahdotonta.

KUITENKIN; jos toinen jalka on lyhyempi kuin toinen, on toinen
vastaavasti pidempi. Ilmiötä kutsutaan suhteellisuusteoriaksi !

Vierailija
Veikko
Se autoa kääntävä momentti tulee siitä kulmasta missä renkaat ovat auton menosuuntaan nähden. Koska renkaat pyörivät auton edetessä, ja niiden on pakko pyöriä oman akselinsa ympäri, niin ne siirtävät auton keulaa sivuun kitkavoiman ansiosta.

Esim. 45 asteen kulmassa olevat renkaat liikuttavat keulaa yhtä paljon sivuun kuin eteen.

Tämä tarkoittaa, että renkaiden autoon sivuttain kohdistama voima on puolet siitä voimasta millä auto puskee eteenpäin. Tästä voimasta voidaan laskea autoa kääntävä momentti kun tiedetään kuinka kaukana renkaista auton painopiste sijaitsee. Tai toisaalta sen voi laskea myös suhteessa takarenkaisiin, koska siellä on seuraava tukipiste.

Kuvitellaan että ajat hitaasti lasitiellä. Renkaat on munkin muotoiset ja sopiva ilmanpaine.
Katsot alhaaltapäin renkaan kosketuspintaa. Se on kämmenen kokoinen ympyrä. Oletetaan Mr.Bean kolmipyöräinen, jotta ei tarvi ajattella kuin yhtä rengasta.

Jotta auto kääntyy, niin tähän kosketuspintaan täytyy kitkan vaikuttaa epäsymmetrisesti. Vain silloin syntyy momenttia, joka kampeaa rengasta ja sitä kautta koko autoa.

Jos käännät rattia tai et, niin kosketuspinta on ja pysyy ympyränä. Tässä on varmaan joku differentiaalinen juttu, jota en vaan vielä ole hoksannut.

Vierailija
Ertsu
Olen joskus kokeillut kääntää rattia auton seisoessa, eikä se kääntynyt mihinkään. Kumma juttu.

Jos eturenkaat pultataan tiehen, niin rattia kääntämällä auton pitäisi kai kääntyä.

Jos katepillarin takarenkaat on jään päällä, ja eturenkaat asfaltilla, niin kuvittelen, että rattia kääntämällä vaan perä liikkuu. Siis kaikissa noissa koneissa joissa koko eturunko kääntyy hydrauliikalla.

Vierailija
oge

Kuvitellaan että ajat hitaasti lasitiellä. Renkaat on munkin muotoiset ja sopiva ilmanpaine.
Katsot alhaaltapäin renkaan kosketuspintaa. Se on kämmenen kokoinen ympyrä. Oletetaan Mr.Bean kolmipyöräinen, jotta ei tarvi ajattella kuin yhtä rengasta.

Jotta auto kääntyy, niin tähän kosketuspintaan täytyy kitkan vaikuttaa epäsymmetrisesti. Vain silloin syntyy momenttia, joka kampeaa rengasta ja sitä kautta koko autoa.

Jos käännät rattia tai et, niin kosketuspinta on ja pysyy ympyränä. Tässä on varmaan joku differentiaalinen juttu, jota en vaan vielä ole hoksannut.

Kitka vaikuttaa akselin suunnassa. Tämä siksi koska renkaat pyörivät tien pinnalla. Kohtisuoraan akselia vastaan on vain vierimiskitka joka on huomattavasti pienempi kuin lepokitka (ellei olla luisussa niin se on tosiaan lepokitka). Myös tästä syystä jos iskee jarrut kiinni niin ohjaus häviää. Vaikka renkaat olisivat missä asennossa vain ja eivät pyöri niin auto jatkaa kiltisti eteenpäin.

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat