Разделы

Авто
Бизнес
Болезни
Дом
Защита
Здоровье
Интернет
Компьютеры
Медицина
Науки
Обучение
Общество
Питание
Политика
Производство
Промышленность
Спорт
Техника
Экономика

Сила опору кочення.

Сила опору кочення залежить від деформації шини та дороги, а також тертя шини о дорожнє покриття.

Во время качения колеса между частями шины вследствие их деформации возникает трение, и выделяющаяся теплота рассеивается, что приводит к потере энергии.

Змінення деформації шини ∆ш при навантаженні вертикальної силою Рz отримують залежність у вигляді кривої 0kl (рис.1.2, а).

При знятті вертикальної сили Рz, тім же деформаціям шини відповідають менші значення навантажень (крива lm0).

Площа петлі 0klm0 представляє собою роботу, що пов’язана з втратами у шині на гістєрєзіс.

Гистерезис (запаздывание) – различная реакция физического тела на внешние воздействия.

При коченні колеса деформації у передній частині шини збільшуються, а у задній – зменшуються. Тому при одній і тій же деформації ∆'ш дільниця шини в передній її частині відносно центра А точки контакту навантажена силою Р'z, а дільниця в задній частині ‑ силою Р''z. Елементарні нормальні реакції у передній частині контакту більше, ніж у задній, а їх рівнодіюча Rz ‑ нормальна реакція зміщена відносно вертикального діаметра колеса уперед на відстань «аш» (рис. 1.2, б).

Величина смещения увеличивается при увеличении слоев корда, толщины протектора и ширины обода и уменьшается при увеличении внутреннего давления. У изношенных шин величина «аш» меньше, чем у новых шин вследствие меньшей толщины протектора.

 

Рисунок 1.2 – Опір коченню: а – гістерєзісні втрати у шині; б – кочення колеса по твердій дорозі.

В результате смещения точки приложения нормальной реакции возникает момент Rz·aш. Для уравновешивания этого момента необходимо к колесу приложить равный, но противоположно направленный момент М, или к оси ведомого колеса приложить толкающую силу Рх, образующую вместе с касательной реакцией дороги пару сил.

Из уравнения моментов сил относительно точки А получим толкающую силу:

Рх = Rz·aш/r. (3.8)

Відношення aш/r називають коефіцієнтом опору кочення і позначається буквою ƒ:

ƒ = aш/r = Px /Pz. (3.9)

Коэффициент сопротивления качению численно равен отношению силы, вызывающей равномерное качение колеса, к нормальной реакции дороги.

Сила опору кочення

Рк = Рх = ƒ Pz. (3.10)

Момент опору кочення

Мк = Рк r = ƒ Pz r (3.11)

Если не учитывать влияние динамических нагрузок, то на горизонтальной дороге реакция Rz равна весу Gк, приходящемуся на колесо, а сила сопротивления качению ведомого колеса Рк = ƒGк. (3.12)

При скорости до 10...15 м/с коэффициент сопротивления качению можно считать постоянным. В случае движения автомобиля с большой скоростью коэффициент ƒ возрастает, так как шина не успевает полностью распрямиться в области контакта, вследствие чего колесу возвращается не вся энергия, затраченная на деформацию шины. Кроме того, при повышении скорости деформации возрастает внутреннее трение в покрышке, также вызывающее увеличение коэффициента ƒ.

Коефіцієнт опору кочення в залежності від швидкості визначають по емперічній формулі

ƒ = ƒ0 (1+υ2/1500), (3.13)

де ƒ0 – коефіцієнт опору кочення при русі автомобіля з малою швидкістю;

υ – швидкість автомобіля, м/с

При русі автомобіля по дорозі з асфальто- або цементобетонним покриттям гарної якості коефіцієнт опору кочення визначають за формулою:

ƒ = (32 +υ)/2800, (3.14)

 

Значения коэффициентов сопротивления качению

Вид і стан дорожнього покриття ƒ0 = при υ 15 м/с ƒср
Асфальто- або цементобетонне шосе в стані: - відмінному - задовільному     0,014 0,018     0,014…0,018 0,018…0,020
Булижна мостова 0,250 0,023…0,030
З гравійним покриттям 0,020 0,020…0,025
Ґрунтова дорога: - суха катана - після дождю - -   0,020…0,035 0,050…0,150
Пісок - 0,010…0,300
Катаний сніг - 0,070…0,100

 

При движении автомобиля по дороге с твердым покрытием сопротивление качению увеличивается с уменьшением давления воздуха в шине. При передаче крутящего момента оно также немного возрастает, так как шина при этом деформируется не только в вертикальном направлении, но и по окружности. При большом передаваемом крутящем моменте элементы протектора проскальзывают по дороге, и на трение в области контакта затрачивается дополнительная энергия.

На дорогах всегда присутствуют макро - и микронеровности, которые создают дополнительное сопротивление движению автомобиля и вызывают колебания его мостов, колес и кузова. Во время этих колебаний происходит рассеивание энергии в шине и деталях подвески. Потери энергии обычно учитывают в виде дополнительного увеличения коэффициента ƒ, которое примерно пропорционально υ2.

Учитывая множество факторов, влияющих на коэффициент ƒ для расчетов пользуются его средним значением ƒср.

Дата публикации:2014-01-23

Просмотров:584

Вернуться в оглавление:

Комментария пока нет...


Имя* (по-русски):
Почта* (e-mail):Не публикуется
Ответить (до 1000 символов):







 

2012-2018 lekcion.ru. За поставленную ссылку спасибо.