5. Содерж. Ф-лы кас. Усил. Ведущ. Колеса. Режимы качения колеса.

P_x – продол. сила колеса(в зав-ти от режима качения)

P_z – нормальная нагрузка колеса

R_z – норм. реакция опорной пов-ти дороги

M_кол – момент колеса(в тяговом режиме положительн., в тормозном – отрицател., в случае ведомого =0)

Т.к. работа, затрачиваемая на деформирование шины, больше, чем работа, возвращаемая колесу в зоне восстановления её формы, давление в передней части контакта больше, чем в задней.

В результате равнодействующ. R_z удельных сил в контакте смещена относительно вертик. плоскости, проходящ. через ось колеса, на вел-ну a_ш. R_x может иметь различ. направл-е.

По ровной дороге R_z=P_z

Уравнение моментов отн. центра О колеса: I_кол=M_кол-R_xr_д-R_za_ш, I_кол – момент инерции кол. отн. оси вращения.

Из ур-ния моментов определяем кас. реакцию Rx

5. Тормозной M_тор=М_кол в противопол. стор. _кол

6. Коэф. Продольн. Сцепления. Влияние конструктивных и эксплуатационных факторов. Причины ограничений сил, действ. На колеса автомобиля.

Способность автомобильного колеса, нагруженного нормальной нагрузкой, воспринимать или передавать касательные силы, при взаимодействии с дорогой, является одним из важных его свойств обеспечивающих возможность движения. Хорошее сцепление колеса с дорогой повышает безопасность движения автомобиля. Для оценки этого свойства используют коэффициент сцепления. Различают коэффициент в продольном (ϕх) и поперечном (ϕу) направлении.

Rxmax- максимальная касательная реакция. - нормальная реакция опорной поверхности.

Обычно находят посредством буксирования при затормаживании колес и регистрации силы тяги на крюке буксира или момента на колесах.

Факторы, влияющие на коэффициент сцепления:

1.Тип и состояние дороги, конструкция шин.

Коэффициент сцепление колеблется в широких пределах. Это колебание обусловлено скорее состоянием поверхностного слоя дорожного покрытия, чем его типом. Тип покрытия оказывает большее влияние, чем конструкция шин или состав резины.

Основные факторы: удельное давление и тип рисунка протектора. Они определяют способность шины выдавливать жидкость или прорывать пленку жидкости, для обеспечения её надежного контакта с опорной поверхностью, но мокрая поверхность приводит к снижению коэффициента сцепления. При возрастании скорости автомобиля способность шины выдавливать воду снижается. Твердые выступы дороги повышают сцепление колеса с дорогой. Губина проникновения материала протектора в опорную поверхность зависит от качества резины, давления в них, нагрузки на колесо, шерховатость поверности (очень большая шерховатость снижает коэффициент сцепления).

На щебеночных и гравийных покрытиях коэффициент сцепления снижается с увеличением износа покрытия более интенсивно, чем на бетонных.

Конструкция и материал шин- угол наклона нитей корда, рисунок протектора, диаметр колеса.

Для повышения сцепления со скользкой дорогой применяют специальные шипы (меньше тормозной путь, больше разгон), но ухудшается сцепление на сухой дороге.

ϕх изменяется с изменением нагрузки на колесо и давления в шинах (рм). Увеличение давления в шинах приводит к некоторому уменьшению ϕх. На мокрых и грязных дорогах с твердым покрытием увеличение давления приводит к увеличению ϕх, так как с ростом удельного давления, шины обеспечивают лучшее выдавливание воды и грязи из пятна контакта. Аналогично и с увеличением нормальной нагрузки.

2.Проскальзывание колеса относительно опорной поверхности.

ϕмах при скольжении (букс ) 20…25%

При передаче через колесо момента в задней части образуется зона скольжения. За счёт частичного проскальзывания и деформации шины изменяется и радиус качения. Рассмотрим зависимость отношения R_x/R_z от коэф. буксования δ и скольжения S

Коэффициент буксования δ= ∗ 100, Vт-теоретическая скорость колеса,

Vт= r_кв*ω_кол, r_кв- радиус качения в ведомом режиме, Vд-действительная скорость колеса, Vд= rк* ωкол,

rк- радиус, соответствующий передаваемому моменту

δ=(1 − )∗ 100

Коэффициент скольжения: S= ∗ 100=(1 − )∗ 100

δ и S изменяются от 0 при Rx=0 до 100% при полном буксовании ведущего и полном скольжении тормозящего колес.

ϕх в общем случае определяется совокупностью коэффициента трения покоя и скольжения при различных скоростях и различных точках контакта.

При полном δ или S коэффициент сцепления является коэффициентом трения скольжения.

3.Аквапланирование. С увеличением толщины пленки воды и скорости движения, силы сцепления снижаются, из-за затрудненного удаление влаги из пятна контакта.

При определенной толщине пленки и скорости движения из- за действия гидродинамических сил в контакте, шина всплывает на пленке жидксти- аквапланирование (силы сцепления колеса с дорогой очень низкие), а скорость – критическая.

Причины ограничения сил:

При движении по дороге с твердым покрытием, предельное значение нормальной силы, действующей на каждое колесо, определяется в основном из условий долговечности шины и дорожного покрытия. В справочных материалах указывается грузоподъемность для определенной модели шин. Превышение данного значения приводит к значительному снижению долговечности шин. На дорогах низких категорий нормальная нагрузка на колесо может ограничиваться несущей способностью опорной поверхности или значительно возросшим сопротивлением качению.