Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Рабочие характеристики шин




На неподвижную шину действуют силы внутреннего давления и статической нагрузки на колесо, а при её качении добавляются динамические нагрузки и нагрузки от перераспределения массы автомобиля между его осями и колесами. Под их действием шина испытывает циклические деформации, величина и направление которых в разных её зонах различны. За время амортизационного пробега число циклов деформации шины достигает десятков миллионов, а температура эксплуатации вследствие теплообразования - 60-90 о С. Важной функцией шины является защита автомобиля от возмущений дороги, но на хорошей дороге выявляется ещё один источник возмущений – сама шина с колесом автомобиля, которые не являются идеально однородными конструкции-ями. Возмущающие силы являются периодическими с периодом, равным времени одного оборота колеса, а вклад шины в общую неоднородность колеса – основным, состоящим из геометрической неоднородности (биение), неоднородного распределения масс (дисбаланс) и неоднородности по жёсткости. Суммарная неоднородность колеса получила название силовой неоднородности и является причиной появления дополнительных сил при качении шины. К основным требованиям, предъявляемым к шинам, относятся:

· передача нагрузки автомобиля, а также приводных, тормозных и направляющих сил на поверхность дороги;

· образование поперечных сил для поворота и удерживания направления движения, точное и быстрое реагирование на управление;

· амортизация ударов, обеспечение достаточной эластичности и способности преодолевать препятствия, низкий уровень шума и комфортабельность езды;

· хорошее сцепление с поверхностью дороги и низкое сопротивление качению;

· долговечность, безопасность движения и минимальная масса.

Рабочие характеристики шин определяют их эксплуатационные свойства и включают грузоподъёмность, долговечность, сцепление с дорогой, сопротивление качению, амортизационная способность, комфортабельность, шум при движении, проходимость, надёжность, экономичность и др.

Грузоподъёмность является важнейшей рабочей характеристикой шины и выражается максимальной допустимой статической нагрузкой, при которой обеспечиваются заданные значения долговечности и других ее технических характеристик. От этого показателя зависят габариты и другие конструктивные параметры шин, внутреннее давление и число слоев корда в них. С нагрузкой на шину связана также ее радиальная деформация (прогиб), определяющая режим работы корда и резины. Зависимость между грузоподъёмностью Q и шириной профиля В выражается приближённым соотношением: Q = КВ 2, где К – коэффициент грузоподъемности, равный 1,4-1,8 для легковых и 2,3-3,3 для грузовых шин. Грузоподъёмность шин изменяется в зависимости от условий их эксплуатации. Так, при снижении скорости движения она может быть увеличена, а при работе с большими динамическими нагрузками, особенно в плохих дорожных условиях, должна быть уменьшена.

Долговечность шины характеризуют пробегом до износа выступов рисунка протектора. По условиям безопасности движения и для защиты каркаса от повреждений минимальная высота выступов рисунка грузовых и легковых изношенных шин должна быть соответственно 0,5 и 1,0-1,5 мм. Долговечность выражают пробегом L в км в зависимости от высоты выступов рисунка h в мм новой шины и определяют по формуле: L =1000(h - h 1)/Δ h, где h 1 -минимально допустимая высота рисунка; Δ h -удельный износ рисунка на 1000 км пробега. Долговечность шин зависит от эксплуатационных факторов, снижаясь при ухудшении дорожных и климатических условий, превышении допустимой нагрузки и увеличении скорости движения. На дорогах с булыжно-щебёночным покрытием долговечность шины составит 80-85%, а на дорогах в неудовлетворительном состоянии на лесоразработках, стройплощадках и в каменных карьерах – 50-60% долговечности на дорогах с усовершенствованным покрытием. По сравнению с пробегом шины на равнинных дорогах пробег на горных дорогах снижается на 15-20%.

Износ и разрушение шины ускоряется превышением допустимой нагрузки из-за увеличения деформаций и напряжений в материале покрышки. Коэффициент KLQ, учитывающий зависимость пробега L от нагрузки Q, определяют приближённо по формуле: KLQ = LQ 1/ LQ =[0,72/(KQ -0,4)]-0,2. При этом

LQ и LQ 1 характеризуют пробег при максимально допустимой нагрузке Q и нагрузке Q 1 соответственно, а KQ = Q 1/ Q. При увеличении скорости движения автомобиля износ протектора и теплообразование в шине растут вследствие большего проскальзывания элементов его рисунка по поверхности дороги. Коэффициент KLV, учитывающий изменение пробега L от скорости V, определяют приближённо по формуле: KL V= L V1/ L V=[0,72/(K V-0,15)]-0,2, где L V и L V 1 -пробег при скорости 50 км/ч и скорости V 1 соответственно, K V= V 1/ V.

Правильная эксплуатация и достижение максимального пробега шины обеспечиваются поддержанием в них оптимального внутреннего давления. При повышении его уменьшается амплитуда напряжений и деформаций в шине, что способствует снижению теплообразования, но возрастают напряжения и соответственно опасность разрыва каркаса при наезде на препятствие. Изменение конфигурации шины под нагрузкой и рост удельного давления в площади её контакта с дорогой при повышении внутреннего давления вызывают ускоренный износ протектора. С повышением давления в шине растут амплитуды деформаций и напряжений, теплообразование и усталостное разрушение, что проявляется в отслоении от резины и разрыве нитей корда, а с повышением – перераспределяется давление по площади контакта с дорогой. Оно снижается в центральной части беговой дорожки протектора и повышается по ее краям, что обуславливает ускоренный износ протектора в этой зоне. Коэффициент K Lp учитывает зависимость пробега L от внутреннего давления p и определяется по формуле: K Lp =L p 1 /L p = - 1,2 K 2 p +2,9 K p -0,7, где L p и L p 1 – пробег при оптимальном давлении p и при давлении p 1 соответственно, а K p = p 1/ p.

Сцепление шины с дорогой – один из важнейших факторов безопасного движения автомобиля. Недостаточное сцепление является причиной 25-40% дорожно-транспортных происшествий на мокрых дорожных покрытиях и 5-10% - на сухих. Сцепление оценивают коэффициентом φ= Р φ/ Q, где Р φ – сила сцепления шины с дорогой. Минимальные допустимые значения φ изменяются от 0,4 до 0,6 в зависимости от дорожных условий. Конструктивные особенности рисунка протектора не оказывают существенного влияния на сцепление шины с сухим твердым дорожным покрытием, но в значительной степени определяют сцепление с мокрым дорожным покрытием. В частности, от рисунка протектора зависит критическая скорость качения шины, выше которой вода на мокрой дороге не успевает выдавливаться из-под выступов рисунка (эффект аквапланирования). В этом случае тонкий слой воды, отделяющий шину по всей поверхности её контакта от дороги, снижает коэффициент сцепления до 0,02. В последние десятилетия активно решали также проблемы экологической безопасности путем уменьшения расхода топлива автомобилем и количества техуглерода в составе протекторных резин, загрязняющих среду обитания человека продуктами горения и износа.

Сопротивление качению шины определяет динамические качества автомобиля и расход топлива на его движение, от которого зависит количество выбрасываемых в атмосферу вредных продуктов его горения. При скоростях до 100 км/час на преодоление сопротивления качению затрачивается основная часть мощности двигателя автомобиля. Этот показатель существенно зависит от массы шины и конструкции протектора, а также от материалов, из которых они изготовлены. Коэффициент сопротивления качению f=Р к/ Q, где Р к – сила сопротивления качению. При эксплуатации на мягких грунтах f= 0,3-0,4 и на хороших дорогах с асфальтобетонным покрытием f= 0,014-0,015.

Амортизационная способность - это свойство шины как элемента подвески автомобиля гасить динамические нагрузки, что проявляется в снижении уровня шума и повышении комфорта езды. Она зависит от жёсткости шины и измеряется нагрузкой на единицу радиального прогиба в кН / м или кгс / см. Амортизационная способность улучшается с увеличением отношения Н / В и ухудшается с увеличением толщины каркаса, угла наклона нитей корда в нём и внутреннего давления в шине. Оптимальная амортизация автомобиля достигается при правильном сочетании значений амортизационной способности шины и других элементов подвески автомобиля.




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-10-22; Просмотров: 564; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


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



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.011 сек.