Dirección de la rueda delantera.
Con la mayor precisión posible de Ackermann (donde el eje de cada rueda siempre apunta al centro del círculo de giro, sin importar el ángulo de giro).
Descargue hojas de cálculo para modelar los enlaces de dirección más populares en dos dimensiones: hoja de cálculo de dirección de Ackermann
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Aquí hay un ejemplo de modelado de una geometría que diseñé anteriormente para un hipotético quad reclinado con pedal eléctrico con dirección debajo del asiento y suspensión delantera de viga giratoria invertida (que se asemeja a la suspensión delantera Citroën 2CV) donde el objetivo del diseño era una ligera retroalimentación compensatoria de frenado desigual, y fuerte retroalimentación de fuerza lateral por curva: Steering-PA-A1.sxc
instantánea de la hoja de cálculo de cálculo de cumplimiento de Ackermann anterior (abstracción bidimensional, “vista superior”, de frente hacia abajo)
Resto de las dimensiones para el anterior:
distancia entre ejes 1200 mm (corta para minimizar el radio de giro)
pista de 810 mm (ancho total de 870 mm, apenas cabe a través de puertas comunes)
pista mecánica de 90 mm (para una fuerte retroalimentación de fuerza lateral, como las ruedas del carrito de compras)
Caster 20deg (perno rey inclinado hacia atrás para ahorrar algo de espacio en el hueco de la rueda cuando se gira completamente) (use el mismo ángulo para los cojinetes del manillar bajo la dirección del asiento para simplificar los cálculos, a menos que haga un modelo 3D adecuado para verificar el cumplimiento de Ackermann)
rastrillo 0 mm (distancia del eje de la rueda al eje del perno rey, llamado “desplazamiento de la horquilla” en las bicicletas) (0 mm fue solo una coincidencia, no hubo intención)
radio de fregado -10 mm (a diferencia de lo que se muestra en la imagen) (para contrarrestar la dirección de frenado desigual) (elección arriesgada para ir negativo aquí, porque debilita el autocentrado del peso del eje, lo que podría requerir un resorte de centrado. + 5 mm sería una opción más segura. 3D- el modelado podría determinar si esto es un problema o no).
inclinación del perno rey 15 grados (para dejar espacio para el disco de freno al usar los cojinetes de dirección de la bicicleta) (el uso de dos articulaciones esféricas como bisagra ahorraría espacio y requeriría menos inclinación del perno rey)
camber -3deg (a diferencia de la imagen) (para hacer parches de contacto en las partes más anchas del automóvil mientras los guardabarros alcanzan las ruedas correctamente)
Por qué el modelado bidimensional de Ackermann es ligeramente inexacto:
porque las ruedas delanteras se inclinan levemente al girar y, por lo tanto, el radio del círculo de giro cambia ligeramente. Wikipedia: Toe (automotriz) # Interacción con camber (archivo de modelo 3D incompleto en los comentarios)
Lectura útil: CarBibles.com: The Steering Bible, CarEngineer.com: Diseño de suspensión: definiciones y efectos sobre el comportamiento del vehículo
PD: agregue estabilidad convirtiéndolo en un quad (4 ruedas):
Cuando se diseña un automóvil de 3 ruedas, ¿cómo se calculará si el automóvil se volcará? ¿Cómo se determinará la velocidad máxima de giro y el radio para un giro seguro?