ВПЛИВ ЕКСПЛУАТАЦІЙНИХ І КОНСТРУКТИВНИХ ФАКТОРІВ НА КОЕФІЦІЄНТ ОПОРУ КОЧЕННЮ

На величину коефіцієнта опору коченню в загальному випадку впливають такі експлуатаційні та конструктивні фактори: тип і стан дороги, швидкість руху, тиск повітря в шинах, вага, що припадає на колесо, розміри колеса, конструктивні особливості шини, величина переданого через шину моменту.

На дорогах з твердим покриттям втрата енергії на кочення колеса в основному визначається деформаціями шини. На коефіцієнт опору коченню в цьому випадку істотний вплив роблять динамічні навантаження, що виникають в результаті руху колеса по нерівностях дороги. Чим більше таких нерівностей і чим більше викликаються ними динамічні навантаження, тим більше коефіцієнт опору коченню. При русі по абсолютно гладкою асфальтової, бетонної або асфальтобетонної дорозі для сучасних шин можна вважати коефіцієнт опору коченню рівним / = 0,005 ... 0,01. При русі по реальним дорогам того ж типу збільшення коефіцієнта опору коченню, пов'язане з наявністю нерівностей, залежить від ступеня рівності дороги, швидкості руху, а також від якості підвіски автомобіля і конструкції його ходової частини.

Професор А. К. Бируля запропонував наступну формулу для оцінки впливу стану дорожнього покриття на коефіцієнт опору коченню:

де f - коефіцієнт опору коченню на рівній дорозі (/ р = 0,005 ... 0,01); А п - коефіцієнт, що залежить від конструкції ходової частини автомобіля; S n - коефіцієнт рівності покриття.

Коефіцієнти А п і S n визначаються дослідним шляхом. В середньому можна вважати для легкових автомобілів А м = 4, для вантажних автомобілів А. = 5,5. Для асфальтобетонного шосе в отличном состоянии S = 50 .. .75, для того ж шосе в незадовільному стані S n > 300.

Для деформуються доріг (грунтові дороги, пісок, сніг і ін.) Коефіцієнт опору коченню в загальному випадку визначається деформаціями як шини, так і дороги. Величина коефіцієнта / на таких дорогах сильно залежить як від типу шин, так і від стану дороги. Середніми значеннями коефіцієнта опору на дорогах такого типу можна вважати: асфальтобетонне і цементобетонне шосе: в хорошому стані / = 0,001 ... 0,015;

в задовільному стані / = 0,015 ___ 0,025;

грунтова дорога суха, укочена / = 0,025 ... 0,04; грунтова дорога після дощу / = 0,05 ... 0,15; пісок сухий / = 0,10. ..0,30.

Зі збільшенням швидкості руху коефіцієнт опору руху, як правило, збільшується. При малих і середніх швидкостях руху це збільшення не дуже істотно, якщо дорога досить рівна і тиск повітря в шинах близько до номінального.

На нерівних дорогах, як видно з формули (21), навіть при середніх швидкостях руху коефіцієнт / може зростати досить сильно зі збільшенням v a .

Починаючи з деякого значення швидкості, тим меншого, чим менше тиск повітря в шині, коефіцієнт опору коченню починає швидко рости (рис. 9). При номінальному тиску повітря в шині швидке зростання опору коченню починається при швидкостях 20 ... 25 м / с (70 ... 90 км / год).

Є ряд емпіричних формул, що дозволяють наближено підрахувати коефіцієнти опору коченню при різних швидкостях руху.

Досить близькі значення коефіцієнта / в межах зміни швидкостей 15 ... 40 м / с (50 ... 150 км / ч) дає емпірична формула

Залежність коефіцієнта опору коченню від швидкості руху автомобіля

Мал. 9. Залежність коефіцієнта опору коченню від швидкості руху автомобіля

де /. - коефіцієнт опору коченню при малій швидкості (f c = 0,015 ... 0,02); v a - швидкість автомобіля, м / с.

При великих швидкостях руху ця формула дає занижені результати.

Зміна тиску повітря в шині по-різному впливає на величину коефіцієнта опору коченню на різних дорогах.

На дорогах з твердим покриттям коефіцієнт / збільшується зі збільшенням тиску повітря в шині, досягаючи мінімального значення при тиску, близькому до рекомендованого заводом ізготовітслем для даної шини. При надмірному збільшенні тиску повітря зростають динамічні навантаження, що виникають в результаті взаємодії колеса з нерівностями дороги і діючі на підвіску, що може привести до деякого зростання коефіцієнта / Чим рівніше дорога, тим більшому тиску повітря відповідає мінімум коефіцієнта /

При русі по деформується дорогах зменшення тиску повітря збільшує втрати, пов'язані з деформацією шини. Одночасно з цим зменшуються втрати, пов'язані з деформацією дороги. Тому можна підібрати такий тиск повітря (зазвичай менше тиску, рекомендованого для руху по дорогах з твердим покриттям), при якому опір коченню буде мінімальним (рис. 10). Це оптимальний тиск повітря в шині гем менше, ніж більше деформованість дорожнього полотна.

Такі залежності коефіцієнта опору коченню від тиску повітря використовуються для підвищення прохідності автомобілів, оснащених центральною системою тиску повітря в шинах.

Вага, що припадає на колесо, майже не впливає на коефіцієнт опору коченню по дорогах з твердим покриттям, але значно збільшує опір коченню на деформуються дорогах.

На дорогах з твердим покриттям коефіцієнт / мало залежить від розмірів колеса. На деформуються дорогах коефіцієнт / зменшується зі збільшенням розмірів шини, особливо діаметра колеса.

З конструктивних параметрів шини основний вплив на коефіцієнт опору коченню надають малюнок протектора, число шарів корду, конструкція каркаса. На дорогах з

Залежність коефіцієнта опору коченню від внутрішньою тиску повітря твердим покриттям мінімальний опір коченню мають шини з гладким протектором

Мал. 10. Залежність коефіцієнта опору коченню від внутрішньою тиску повітря твердим покриттям мінімальний опір коченню мають шини з гладким протектором. Застосування в цих умовах шин підвищеної прохідності з сильно розчленованим протектором збільшує коефіцієнт опору коченню на 20 .. .25%. Збільшення числа шарів корду збільшує коефіцієнт / Значно (на 10. ..15%) зменшується коефіцієнт / у шин з радіальним розташуванням ниток корду (шини типу R).

Збільшення переданого через колесо моменту збільшує опір коченню. Це пояснюється збільшенням втрат на прослизання елементів контакту шин з дорогою. Залежність коефіцієнта / від переданого через колесо крутного моменту зростає зі збільшенням останнього.

 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >