Кіріспе

Тік ось пен рульдік дөңгелектің рульдік осі арасындағы бұрыш, бүйірден қарағанда. Кастер бұрышы – автомобильде, мотоциклде, велосипедте, басқа көлік құралында немесе кемеде рульдік дөңгелектің тік осінен рульдік осьтің бұрыштық ығысуы, көліктің бүйірінен қарағанда. Екі шарлы буынға ие автомобильдегі рульдік ось – жоғарғы шарлы буынның ортасынан төменгі шарлы буынның ортасына дейінгі, немесе кингпинге ие көліктерде кингпиннің ортасынан өтетін көмескі сызық. Кастер дөңгелектің қозғалыс бағытымен сәйкестендіруіне себеп болады және бұл кастерді жылжыту немесе кастер бұрышы арқылы іске асырылуы мүмкін. Кастердің жылжуы рульдік осьті дөңгелектің айналу осінен алға жылжитады, мысалы, сауда орталығындағы арбаның алдыңғы дөңгелектері сияқты. Кастер бұрышы рульдік осьті тік күйден ауыстырады. Автокөлік жарыстарында кастер бұрышы белгілі бір трасса үшін басқару мүмкіндіктерін жақсарту үшін реттелуі мүмкін. Бұл барлығы алдыңғы дөңгелектерге қатысты.

Тарих

Артур Кребс 1896 жылы Ұлыбританиядағы «Механикалық түрде қозғалатын көліктерді жетілдіру» атты патентында алдыңғы біліктің оң бұрышпен орналасуын ұсынды. Онда ол бұл шараның мақсаты "Алдыңғы шассидің ерекше құрылымы арқылы бағыттың тұрақтылығын қамтамасыз ету, яғни көлік құралының екі білігінің параллельдігін басқа бағытта ұстауға ешқандай бейімділік болмағанда немесе уақытша күш оларды осы параллельдіктен ауытқытқаннан кейін автоматты түрде қалпына келтіру" екенін айтты. [ ] Алдыңғы шасси білігі жоғарыда аталған бағыттың тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін айналма тіректің осьінің проекциясынан белгілі бір қашықтықта артқа орналасқан.

Оң бұрышты

Руль осі бұрышталған, сондықтан оның бойымен жүргізілген түзу сызық жол төсегіндегі дөңгелектің жанасу нүктесінің ортасынан сәл алда, жолдың іздеуі (trail) деп аталатын қашықтықта кесіп өтеді. Мұның мақсаты – рульді өздігінен ортаға жиналау қасиетімен қамтамасыз ету, яғни рульдік осьтің артынан дөңгелектердің ілесуі. Бұл көлікті басқаруды жеңілдетеді және бағыттық тұрақтылығын арттырады (көліктің бағыттан ауып кету мүмкіндігін азайтады). Шамадан тыс кастер бұрышы рульді басқаруды ауырлатады және оның сезімталдығын төмендетеді, бірақ жарыс машиналарынде бұрылыста дөңгелектің бұрылуын арттыру үшін үлкен кастер бұрыштары қолданылады. Радиалды шиналар үшін 7 градустан асатын кастер бұрыштары жиі қолданылады. Жоғары кастер бұрышының тудыратын көтерілу әсерін жеңу үшін көбінесе күшті руль қажет болады. Кейбір алдыңғы доңғалақтың теңдеуі оң және сол жақ доңғалақтары үшін әртүрлі кастер бұрыштарын талап етеді. Бұл қиылысқан кастер (cross caster) деп аталады, ал бұл айырмашылық таралу (spread) деп аталады. Сонымен қатар, қиылысқан кемсолдырылу (cross camber) да көрсетілуі мүмкін, бірақ көбінесе екеуі де бірге көрсетілмейді.

Жолға немесе жолға

Руль осі (жоғарыдағы суреттегі қызыл нүктелі сызық) доңғалақтың ортасынан өтуі міндетті емес, сондықтан кастерді (бұрылу бұрышын) соқпақтан тәуелсіз орнатуға болады. Соқпақ – бұл руль осінің жермен қиылысу нүктесі мен доңғалақ осінің тік төменгі нүктесі арасындағы қашықтық. Кастер бұрышы мен соқпақ екеуі де рульді басқаруға әсер етеді, бірақ әртүрлі жолдармен: кастер серпімділікті арттырады, ал соқпақ рульге «сезімділік» пен қайтару қабілетін қосады. Сауда арбаларындағы дөңгелектер – бұл жүйенің демпферлеуі жоқ, бірақ тұрақты болуының бір мысалы, себебі дөңгелек «дұрыс» бағыттың маңында тербеледі. Бұл конструкцияның соқпағы салыстырмалы түрде жоғары, бірақ кастері жоқ, бұл минималды күшпен бағытты өзгертуге мүмкіндік береді. Бұл жағдайда шинаның бүйіндік күштері байланыс дақтарының ортасында емес, ортасының артындағы нүктеде әрекет етеді. Бұл қашықтық пневматикалық соқпақ деп аталады және ол жылдамдыққа, жүктемеге, руль бұрышына, жол жағдайына, шина түріне, шина қысымына және уақытқа байланысты өзгереді. Бастапқы нүкте ретінде байланыс дақтарының ортасынан 30 мм артта қарастыруға болады.

Алдыңғы жаққа сәйкестендіру

Көліктің алдыңғы аспасы реттелгенде, рульдің өздігінен ортаға қайту қабілетін қамтамасыз ету үшін кастер бұрышы реттеледі, бұл көліктің тік сызықтағы тұрақтылығына әсер етеді. Дұрыс емес кастер бұрышы жүргізушінің рульді әр бұрылыста да бірнеше рет бұруын қажет етеді, соның салдарынан тік сызықты ұстап тұру қиынға соғады.

Екі дөңгелекті көліктер

Велосипедтер мен мотоциклдер контекстінде, кастер көбінесе "бас бұрышы", "реке бұрышы" немесе "реке және із" деп аталады, әсіресе американдық ағылшын тілінде. "Кастер" немесе "кастор бұрышы" терминдері британдық ағылшын тілінде басымды түрде қолданылады. Кейбір велосипед жасаушылар дөңгелек центріндегі механикалық іздің құратын бұрышты кастер деп атайды.