Shimmy effektus ( angol wobble [1] , speed wobble [2] , tank-slapper [3] , death wobble [4] ) a gyors rezgések (frekvencia 4…10 Hz) előfordulása általában a kormányokon. egy járműről. A simítás idején a jármű egészét nem érintik a rezgések, azonban az amplitúdójuk növekedésével az irányítás elvesztése következik be a növekvő elfordulás miatt . A szaggatott fejlődés veszélye elméletileg minden olyan járműben fennáll, ahol a vezérlés egyetlen alkalmazási pontja van, és a kormánykerék kellő szabadsága van, például motorkerékpárok , kerékpárok és gördeszkák , valamint a háromkerekű könnyű repülőgépek . 80 km/h feletti sebességet ér el a talajon. A legtöbb járművön a csillogó hatás nem jelenik meg jelentősen. A hatás kialakulását megelőző instabilitás általában nagy sebességnél jelentkezik, és megközelítőleg ugyanúgy érződik, mint a bevásárlókocsik kerekeinek jellegzetes rezgései, vagy a repülőgép futóművének viselkedése leszállás közben [5] [6] .
Az oszcilláció állandósult állapotában a mechanizmus számára a legnagyobb szerepe van: az alacsony csillapítási együtthatónak a másodrendű (vagy magasabb) rendű rendszerben, valamint a pozitív visszacsatolásnak . Az alacsony csillapítási tényezővel rendelkező másodrendű rendszerre példa a legegyszerűbb rugóterhelésű rendszer, amelyben a terhelés fel-le mozog (oszcillál), miközben egy rugóra függ.
Abban a pillanatban, amikor impulzus érkezik, amely a kereket az irányeltéréssel ellentétes irányba tolja, az energia egy részét a lengéscsillapító kioltja , ami automatikusan megnöveli a következő időintervallumot, amíg a kerék elhagyja az úttestet - amikor a váz és a lengéscsillapító abszorber dolgozza ki a fordított löketet, és a kormánykereket az ellenkező irányba dobja. Ennek eredményeként pozitív visszacsatolás következik be , ami a kormányzott kerék 4...10 Hz frekvenciájú oszcillációinak növekedéséhez vezet a pályához képest. Az ilyen reakció előfordulásának oka lehet a lengéscsillapítók, felfüggesztési rugók helytelenül kiszámított jellemzői, az út egyenetlenségei, különösen időszakos jellegűek (mosódeszka típusú bevonat), a gyorsulás természete stb.
A TAU szemszögéből shimmy a vezérlőrendszer instabilitása, amely a kormánykerék, villa, lengéscsillapító stb. kialakítása mellett a vezető tevékenységét is magában foglalja.
Ha a rendszer kialakítása során nem zárható ki az üzem közbeni csillapítás, akkor lehetőség van speciális kormánycsillapító használatára . Ez az eszköz egy sávleállító szűrő megvalósítása, amelyet arra terveztek, hogy csillapítsa a shimmy hatást az ismert frekvenciákon [7] .
A shimmy jelenség általában a kerékabroncs deformációjához kapcsolódik . Azonban a nem deformálódó (acél) kerekeken is megfigyelhető. Amint azt V. F. Zhuravlev és D. M. Klimov [8] kimutatta, a shimmy teljes mértékben megmagyarázható, ha a szakirodalomban általában figyelembe vett erők mellett többkomponensű száraz súrlódási erőket is bevezetünk .
A csillogó hatás (azaz rezgések) akkor lép fel, amikor a kerék bármilyen okból oldalirányú gyorsulást kap, egyébként jelentéktelen műszaki tökéletlenség esetén. Az ilyen tökéletlenségek közé tartoznak a kerék nem ideális jellemzői: eltérés a síkságtól , eltérés a kerekségtől , a kiegyensúlyozás hibái [9] . A kerék forgás közben átadja a ciklikus terhelést a jármű vázára. Amikor ezeknek az oszcillációknak a frekvenciája egybeesik a rendszer (vagyis a jármű és az összes szállított rakomány) természetes rezgésének frekvenciájával, rezonancia lép fel, ami shimmy kialakulásához vezethet [9] . A kerék további forgásával a keret reakcióereje elkezd hatni rá, aminek következtében a kerék az ellenkező irányú gyorsulást kap. Az egész folyamat megismétlődik a kerék következő fordulatainál, és ezt követően kitéve technikai hibáknak. Ha ugyanakkor a kormányrendszer csillapítása nem elegendő, akkor az oszcillációs amplitúdó addig nő, amíg a rendszer tönkremegy. Az oszcillációs frekvencia megváltoztatható a transzlációs mozgás sebességének változtatásával, a jármű merevségének növelésével vagy csökkentésével, valamint a kormányrendszer merevségének növelésével, melynek fő összetevője a vezető [5] . Annak ellenére, hogy a shimmy effektus intenzitása könnyen csökkenthető a mozgás sebességének csökkentésével, a kéz helyzetének a kormányon és a markolat erősségének változtatásával, ha nem kontrollálják, a shimmy hatás katasztrofális lehet [10 ] .
Más tényezők azonossága mellett a simító hatás inkább a közúti járművekre jellemző, mint a hegyi változataikra. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a hegyi járműveken általában felfüggesztés van felszerelve , amely sokkal nagyobb mértékben csillapítja a keretet. Ezenkívül a gumiabroncsokon kialakított futófelület további rezgéscsillapítóként működik az útfelületről [9] .
Mivel az oszcillációk gyakorisága függ a mozgás sebességétől, a giroszkóp hatása nem elengedhetetlen a jelenség kialakulásához [5] . A motorkerékpárok esetében öt fő tényezőt találtak, amelyek befolyásolják a shimmy hatás kialakulását: az első kerék gumiabroncs oldalfelületeinek merevsége, a kormány lengéscsillapítójának merevsége, a tömegközéppont magassága, a távolság a tömegközéppont a hátsó kerékre, és az első kerék abroncsának szögellenállása [6] [11] .
A kísérleti kutatási jelentés és a shimmy-effektus számítógépes szimulációja alapján kimutatták az első kerék abroncsának jellemzőinek rezgésmódjára gyakorolt hatását, a kerékpár első vázának tehetetlenségét és az alváz merevségét. Pontosabban kimutatták, hogy az első kerék abroncsnyomásának növelésével, az alváz merevségének és az első váz kormánytengelyhez viszonyított tehetetlenségének növelésével, valamint az első kerék gumiabroncs oldalsó csúszásállóságának csökkentésével a csillapító hatása a az oszcillációs mód fokozódik, ami növeli a jármű stabilitását [12] .
A simítók autókon való megjelenésének elméletét E. A. Chudakov akadémikus dolgozta ki a Szovjetunióban a XX. század 30-as éveinek közepén. Az autók fényezése elleni küzdelem az első felfüggesztés paramétereinek kialakításában rejlik, amelyek biztosítják a kerekek önstabilizálódását - statikus ( dőlésszögű , görgős) és dinamikus ( a kerekek orr- és gondos kiegyensúlyozása, kötelező felfüggesztés csillapítása ) . Az első sorozatgyártású autó, amelynek felfüggesztését úgy tervezték, hogy ellenálljon a shimmy megjelenésének, a hazai GAZ-M1 volt .
Lehetőségek a hézagból való kilépésre motorkerékpáron: kezdetben - gáz nyitása (gyorsítás), karok lazítása, testsúly átvitele a hátsó tengelyhez. Továbbá az "építésen": egyenes vonalakon - erős sima fékezés a hátsó kerék által; kanyarokban - nincs általánosan elfogadott taktika.
A kormánycsillapító hatékony beépítése a rezgések kompenzálására. Rendkívül fontos az első kerék egyensúlya, az abroncs minősége, a villa használhatósága, a lengéscsillapító megfelelő merevsége.
Mstislav Vsevolodovich Keldysh az 1930-as és 1940-es évek fordulóján tanulmányozta a shimmy hatást. 1945-ben megjelent munkája „Shimmy of the front wheel of a Three Wheeled chassis / M. Keldysh. — M. »