Режимы качения колеса

На рис. приведен график зависимости радиуса качения колеса в функции приложенного к колесу крутящего момента. На этот же график нанесена зависимость касательной реакции в контакте колеса с дорогой. С помощью этой диаграммы можно выделить все области работы автомобильного колеса:

1. Ведомый режим качения колеса

Т_к = 0 . В контакте колеса с опорной поверхностью действует отрицательная касательная реакция, численно равная силе сопротивления качению P_f.

2. нейтральный режим качения колеса

К ступице колеса приложен положительный крутящий момент, численно меньший момента сопротивления качению M_f. В контакте колеса с опорной поверхностью действует отрицательная касательная реакция, чиcленно меньшая силы сопротивления качению. Таким образом, по моменту (он положителен) это режим ведущий, по касательной реакции (она отрицательна) — ведомый. Е.А.Чудаков предложил назвать этот режим нейтральным.

3. Свободный режим качения колеса.

К ступице колеса приложен положительный крутящий момент, численно равный моменту сопротивления качению Касательная реакция в контакте колеса с опорной поверхность в этом случае равна 0, т.е. колесо свободно от касательной реакции. Е.А.Чудаков предложил называть этот режим работы колеса свободным

4. Ведущий режим с чистым качением.

В контакте колеса с опорной поверхностью сохраняется хотя бы одна нескользящая точка.

К ступице колеса приложен крутящий момент, численно больший момента сопротивления качению, касательная реакция в контакте колеса с опорной поверхностью такова, что в контакте сохраняются нескользящие точки.

5. Ведущий режим с пробуксовыванием.

Приложенный к колесу крутящий момент вызывает частичное пробуксовывание колеса по опорной поверхности, вместе с тем ось колеса движется с определенной скоростью.

6. Полное буксование.

Приложенный к колесу крутящий момент вызывает полное буксование колеса, ось колеса неподвижна. r_k = 0 .

7. Тормозной режим с чистым качением К колесу приложен отрицательный (тормозной) крутящий момент, в контакте колеса с опорной поверхностью возникает отрицательная касательная реакция, но в контакте сохраняются нескользящие точки.

8. Тормозной режим с проскальзыванием.

К колесу приложен отрицательный крутящий момент, все точки контакта скользят по опорной поверхности, но диск колеса имеет определенную угловую скорость.

Приложенный к колесу тормозной момент прекратил вращение диска колеса, приложенная к оси колеса толкающая сила вызывает скольжение контактной площадки по опорной поверхности. Очевидно, что при движении в режиме 6 (полное буксование) радиус качения колеса равен бесконечности.

1`, 9` – чистое скольжение колеса соответственно юз и буксование.

В ведущем режиме при наличии нескользящих точек в контакте колеса с опорной поверхностью радиус качения определяют следующим образом:

где λ_х, λ_м – коэффициент тангенциальной эластичности шины соответственно по силе (мм/Н) и по моменту (мм/(Н·м) или Н -1 ); r_к0 – радиус качения в ведомом режиме (обычно принимают равным статическому радиусу).

λ_м = (15…25)·10 -6 Н -1 для легковых автомобилей;

λ_м = (6…12)·10 -6 Н -1 для грузовых автомобилей.

Пример: Для шины ВЛи-5 6,95-16,00

λ_м = 0,01 мм/(Н·м) = 10 · 10 -6 Н -1

При торможении при наличии нескользящих точек в контакте колеса с опорной поверхностью юзом или буксовании

Режимы качения

1. Ведущий режим качения R_x>0.

На колесо действует момент (главный) М_Т, совпадающий по направлению с угловой скоростью колеса w_к. При этом со стороны колеса на вьлмлбиль действует сила тыги, соппадающая с направлением движения, со стороны автомобиля на колесо действует такая же сила Р_Х, но противоположная по направлению. Колесо в этом режиме называется ведущим.

Условия работы колеса в ведущем режиме.

Тяговый момент должен быть больше момента сопротивления качению и момента инерционного.

(3)

Из равенства сил (2) видно, что возможны также режимы качеиня, при которых к колесу может быть подведен положительный момент М, но он не будет являться тяговым или ведущим, поскольку не выполняется условие работы колеса (3).

2. Свободный режим качения R_x=0.

М_Т совпадает с угловой скоростью w_к. При этом режиме, согласно равенства (2) выполяется условие:

.

Колесо в этом случае называется свободным.

3. Нейтральный режим R_x 0.

При этом режиме, согласно равенства (2) выполняется условие:

.

Колесо в данном случае называется нейтральным.

Колеср в данном случае явялется ведомым.

Для ведомого колеса характерна следующая схема.

Согласно равенству (2):

.

Где знак «минус» показывает, что R_x направлена в сторону, противоположную движению.

У ведомого колеса как инерционный момент, так и момент сопрпотивления качнию пр иускореном вращении преодолевается моментом, создавемым силой R_x. При замедлении вращения колеса момент сопротивления качнию преодолевается частично моментом, от силы R_x, а частично инерционным моментом.

5. Тормозной режим.

При котором к колесу подвддится тормозной момент противоположный угловой скорости колеса. Такое колесо называется тормозящим.

Согласно равенства (2) для тормозящего колеса:

.

Для наглядности всех режимов качния возможно изобразить зависимость касательной реакции и моментов на клесе в виде следующего графика.

Вопрос 11. Режимы качения колеса

Для начала вспомним выражение (1.11):

R= M/r— Ra/r— I/r* d/dt, учитывая то, что j= dV/dt=rd/dt,

R= M/r— Ra/r— I/rj/ r, (1.21)

Различают следующие режимы качения колеса:

1) Ведущий (R0; М ).

Это режим при котором продольная реакция положительна и со стороны колеса на АТС действует сила тяги Рнаправленная по движению, а со стороны АТС на колесо действует сила Рнаправленная против движения.

2) Ведомый (М = 0; R).

Читайте также:  Можно промывать двигатель индустриальным маслом

Режим при котором момент, подводимый к колесу равен нулю, а продольная реакция отрицательна и равна из выражения (11):

R= — (Ra/r— I/r j/ r), (1.22)

3) Свободный (R= 0; М ).

Режим, при котором весь подводимый момент расходуется на преодоление сопротивления движению и поддержание постоянной скорости. При этом выполняется равенство:

M = Ra/r— I/rj/ r, (1.23)

4) Нейтральный (R0; М ).

Этот режим описывается неравенством:

M Ra/r— I/rj/ r и выражает собой движение при отпущенной педали газа и включенной передаче (замедление).

5) Тормозной (R0; М ).

Режим, при котором к колесу подводится тормозной момент, направленный в сторону противоположную направлению угловой скорости. Здесь:

R= -(M/r— Ra/r— I/r* j/ r), (1.25)

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет