Теория движения военных колесных машин. Лекция 4

Содержание

Слайд 2

Сопротивление качению колеса

Рассматриваются необратимые потери при качении колеса по твердой опорной поверхности,

Сопротивление качению колеса Рассматриваются необратимые потери при качении колеса по твердой опорной
обусловленные:
Внутренними потерями в шине (гистерезисными)
Вызванными межмолекулярным трением в резине и корде, механическим трением между шиной и камерой, шиной и ободом, резиной и кордом.
При малых продольных нагрузках (Px ≈ 0) и скорости (vкx ≈ 0) общие потери состоят из двух составляющих:
около 95 % обусловлены упругой петлей гистерезиса;
около 5 % связаны с окружной деформацией шины.

Слайд 3

Сопротивление качению колеса

С увеличением продольной силы Px и крутящего момента Mк но

Сопротивление качению колеса С увеличением продольной силы Px и крутящего момента Mк
при отсутствии относительного скольжения (Sбj = 0) возникают дополнительные потери на деформацию шины в продольном и окружном направлении.

Слайд 4

Сопротивление качению колеса

2. Непосредственным скольжением
Резкое возрастание потерь связано с характером изменения fNf

Сопротивление качению колеса 2. Непосредственным скольжением Резкое возрастание потерь связано с характером
. Характер изменения зависит от сцепных характеристик системы опорной поверхности и шины.
3. Присасыванием беговой дорожки к опорной поверхности
Возникают при наличии на ней замкнутых полостей, из которых при нагрузке (входе в контакт) выдавливается воздух или вода. При выходе из контакта требуется дополнительная энергия на их отрыв от опорной поверхности.

Слайд 5

Сопротивление качению колеса

4. Аэродинамическим сопротивлением
Обусловлено циркуляцией воздуха в шине, лобовым сопротивлением воздуха

Сопротивление качению колеса 4. Аэродинамическим сопротивлением Обусловлено циркуляцией воздуха в шине, лобовым
и вентиляторным эффектом вращающегося колеса.

Слайд 6

Сопротивление качению колеса

Существуют следующие показатели, характеризующие сопротивление качению:

- момент сопротивления качению

- сила

Сопротивление качению колеса Существуют следующие показатели, характеризующие сопротивление качению: - момент сопротивления
сопротивления качению

- коэффициент сопротивления качению

- коэффициент мощности сопротивления

Слайд 7

Сопротивление качению колеса

Исходная характеристика определяется при движении по ровной гладкой опорной поверхности

Сопротивление качению колеса Исходная характеристика определяется при движении по ровной гладкой опорной
и малых скоростях движения.

Слайд 8

Сопротивление качению колеса

Принято допущение, что работа на деформацию за один оборот колеса

Сопротивление качению колеса Принято допущение, что работа на деформацию за один оборот
A2π больше работы при однократном цикле «нагрузка-разгрузка» неподвижного колеса A2α = Aпот до нормальной

деформации hz во столько раз, во сколько раз площадь S2π кольца деформации с радиусами rсв и rд больше площади сегмента S2α.

Слайд 9

Сопротивление качению колеса

При равномерном движении и без учета сопротивления воздуха эту работу

Сопротивление качению колеса При равномерном движении и без учета сопротивления воздуха эту
можно записать так:

Тогда

При определении fшв такой метод обеспечивает точность 90…95%.

Слайд 10

Сопротивление качению колеса

На сопротивление качению оказывают влияние следующие параметры, которые необходимо учитывать

Сопротивление качению колеса На сопротивление качению оказывают влияние следующие параметры, которые необходимо
в обязательном порядке:
Опорная поверхность.
ОП определяет коэффициент сопротивления качению, характеризующийся шероховатостью поверхности и микропрофилем. Коэффициент kfоп позволяет учесть влияние изменения характеристик опорной поверхности.

Слайд 11

Сопротивление качению колеса

Сопротивление качению колеса

Слайд 12

Сопротивление качению колеса

2. Скорость движения ТС. На ровной ОП до скорости 100

Сопротивление качению колеса 2. Скорость движения ТС. На ровной ОП до скорости
км/ч значение коэф. сопротивления качению изменяется не значительно, а при большей скорости – резко возрастает. Интенсивность роста зависит от конструкции шины, изношенности протектора и давления воздуха в шине.

1 – диагональные
2 – радиальные

Слайд 13

Сопротивление качению колеса

3. Подводимый крутящий момент.
При условии подведения крутящего момента и

Сопротивление качению колеса 3. Подводимый крутящий момент. При условии подведения крутящего момента
росте Рх, а так же при отсутствии скольжения и линейно изменяющегося радиуса чистого качения, дополнительные потери (обусловленные тангенциальными деформациями и скольжением) возрастают от квадрата момента:

Слайд 14

Сопротивление качению колеса

4. Температура шины.
Оптимальной температурой по условию обеспечения наименьшего значения

Сопротивление качению колеса 4. Температура шины. Оптимальной температурой по условию обеспечения наименьшего
коэффициента сопротивления качению является температура в пределах от 70 до 75°С.
При снижении температуры ниже 0°С сопротивление качению может увеличиваться более чем в три раза.
Температура:
100°С – допустимая эксплуатационная температура;
120°С – критическая температура;
более 120°С – опасная для эксплуатации температура.

Слайд 15

Сцепление колеса с опорной поверхностью

Продольная реакция Rx в плоскости контакта определяется суммой

Сцепление колеса с опорной поверхностью Продольная реакция Rx в плоскости контакта определяется
элементарных продольных реакций dRx, которые на недеформируемой ОП являются силами трения покоя в передней части контакта и трения скольжения в задней.
Элементарная реакция трения покоя dRxпок равна вызывающей ее внешней силе и с возрастанием последней увеличивается до тех пор, пока не превысит произведение µпок.dRz, где µпок – коэф. трения покоя.
Элементарная реакция трения скольжения
dRxск = µск. dRz, где µск – коэф. трения скольжения.

Слайд 16

Сцепление колеса с опорной поверхностью

При изменении подводимого момента (или продольной силы) в

Сцепление колеса с опорной поверхностью При изменении подводимого момента (или продольной силы)
зоне контакта происходит изменение элементарных реакций dRz и dRx.

Изменение нормального давления pzi и касательного напряжения τxi по длине контакта.

Слайд 17

Сцепление колеса с опорной поверхностью

Чем больше передаваемый колесом момент, тем больше элементов

Сцепление колеса с опорной поверхностью Чем больше передаваемый колесом момент, тем больше
шины начинают скользить относительно ОП, увеличивая реакцию Rx. Поскольку коэф. трения покоя µпок больше коэф. трения скольжения µск, а последний уменьшается с увеличением скорости скольжения, то результирующая реакция Rx достигает максимального значения, когда в зоне контакта еще имеются нескользящие элементы.
При дальнейшем увеличении скольжения зона трения покоя исчезает и реакция Rx, определяемая только трением скольжения, уменьшается.

Слайд 18

Сцепление колеса с опорной поверхностью

Процесс скольжения колеса относительно ОП оценивается коэф. продольного

Сцепление колеса с опорной поверхностью Процесс скольжения колеса относительно ОП оценивается коэф.
скольжения Sбj.
Вид кривой, отображающей зависимость коэф. продольной реакции от скольжения kRx(Sбj), определяется материалом и конструкцией шины, типом ОП и скоростью движения колеса.

Слайд 19

Сцепление колеса с опорной поверхностью

Наибольшее значение коэф. kRmax называется максимальным коэффициентом сцепления

Сцепление колеса с опорной поверхностью Наибольшее значение коэф. kRmax называется максимальным коэффициентом
φmax (ему соответствует Sбj = 0,1…0,18), а при полном скольжении (Sбj = 1) величина kRx называется коэффициентом сцепления φ. Для большинства твердых ОП φ = (0,75...0,8) φmax.

Слайд 20

Сцепление колеса с опорной поверхностью

Коэффициент сцепления φ зависит от большого числа различных

Сцепление колеса с опорной поверхностью Коэффициент сцепления φ зависит от большого числа
параметров:
1) от типа покрытия и состояния дороги (последнее является определяющим);
2) конструкции и материала шины;
3) давления воздуха в шине;
4) нормальной нагрузки;
5) скорости;
6) характера движения (скольжение или буксование);
7) температурных условий.

Слайд 21

Сцепление колеса с опорной поверхностью

Изменение коэффициента продольного скольжения на различных ОП при

Сцепление колеса с опорной поверхностью Изменение коэффициента продольного скольжения на различных ОП
разных скоростях

Сухой асфальтобетон

Сухой цементобетон

Заснеженная и обледенелая дорога

vмx = 32 км/ч (1)

vмx = 64 км/ч (2)

vмx = 96 км/ч (3)

Слайд 22

Сцепление колеса с опорной поверхностью

Сцепление колеса с опорной поверхностью

Слайд 23

Сцепление колеса с опорной поверхностью

Приближенные зависимости, описывающие изменение коэффициента продольной реакции kRx

Сцепление колеса с опорной поверхностью Приближенные зависимости, описывающие изменение коэффициента продольной реакции
от коэффициента продольного скольжения Sбj :

Слайд 24

Сцепление колеса с опорной поверхностью

φ = 0,6;
S0 = 0,09; S1 =

Сцепление колеса с опорной поверхностью φ = 0,6; S0 = 0,09; S1
0,3

φ = 0,6;
S0 = 0,05; S1 = 0,1

Слайд 25

Сцепление колеса с опорной поверхностью

Сцепление колеса с опорной поверхностью
Имя файла: Теория-движения-военных-колесных-машин.-Лекция-4.pptx
Количество просмотров: 26
Количество скачиваний: 0