Продольная реакция и режим качения колеса

Коэффициент сопротивления качению для различных дорог

Тип	Состояние опорной поверхности	F
Асфальтобетон	хорошее	0,012-0,018
Булыжник	хорошее	0,025-0,030
Грунтовая дорога	сухая укатанная после дождя	0,025-0,035 0,050-0,150
Песок	сухой сырой	0,150-0,300 0,060-0,150
Снег	укатанный целина	0,030-0,050 0,180-0,250
Лед	-	0,150-0,030

Рассмотрим от чего зависит величина и направление продольной реакции R_x, прикладываемой к колесу со стороны дороги.

В общем случае на колесо действуют следующие силы и моменты (рис. 4.): нагрузка от автомобиля (G_к); нормальная (R_z) и продольная реакция дороги (R_x); продольное усилие со стороны автомобиля (Р_x); крутящий момент, подводимый к колесу (M_к); момент инерции (Мe_к = J_к ε_к, где J_к и e_к- осевой момент инерции и угловое ускорение колеса) сила инерции колеса (P_jк = m_к j_к,где m_к и j_к-масса и ускорение колеса).

Рис. 4. Силы и моменты, прикладываемые к колесу

Составим уравнение проекций сил на ось Х и уравнение моментов всех сил, действующих относительно оси вращения 0:

R_x = P_x + P_jk; (9)

М_к - R_za – R_xr_д = J_кε_к. (10)

Из уравнения (10) следует, что продольная реакция опорной поверхности на колесо равна:

R_x = M_к/r_д - R_zа/r_д - J_кε_к/r_д. (11)

Из формулы (11) видно, что величина продольной реакции R_x прямо пропорциональна величине крутящего момента, подводимого к колесу. При этом значение М_к определяет не только величину силы R_x, но и ее направление.

В зависимости от соотношения R_к и М_к различают 5 режимов качения колеса (рис. 5).

Как следует из формулы (11) при достаточно большом крутящем моменте М_к направление вектора продольной реакции R_x совпадает с направлением движения колеса. В этом случае R_x является силой, движущей автомобиль.

Рис. 5. Классификация режимов качения колеса

Дата добавления: 2014-01-06