Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Динамика качения колеса по недеформируемой поверхности
Со стороны шасси автомобиля на колесо действуют силы Fx и Fz, а также момент Т к (рис. 7). Вертикальная сила Fz направлена вниз и является резуль-татом воздействия на подшипники колеса приходящейся на него массы автомобиля. Горизонтальная сила Fx в зависимости от режима движения колеса может иметь направление, совпадающее с направлением движения автомобиля (вектор скорости Vx) или противоположное ему. Момент Т к подводится к ведущему колесу от полуоси, этот момент совпадает с направлением вращения колеса и поэтому считается положительным. Если момент Т к подводится от тормозного механизма, его направление противоположно вектору угловой скорости колеса wк, и он считается отрицательным. Возможна также ситуация, когда Т к = 0. Нормальная реакция от поверхности дороги Rz направлена вверх, причем точка ее приложения у катящегося колеса с эластичной шиной смещена вперед на величину D х относительно проекции оси вращения колеса на опорную поверхность. Это смещение обусловлено существенным отличием эпюры нормальных давлений в зоне контакта шины с дорогой у неподвижного колеса (эпюра давлений симметрична относительно вертикальной оси колеса и равнодействующая реакция Rz совпадает с этой осью, см. рис. 8, а) и у движущегося колеса (эпюра давлений несимметрична вертикальной оси колеса, реакции со стороны дороги больше в набегающей области, чем в сбегающей, что приво- дит к смещению равнодействующей Rz вперед, см. рис. 8, б). Продольная реакция Rx поверхности дороги расположена в плоскости дороги и является положительной, если она совпадает с направлением движения колеса, т.е. с вектором Vx. Уравнение сил, описывающее движение колеса, имеет вид m к а к = Rx - Fx или Rx = Fx + m к а к, (7) где m к – масса колеса; а к - ускорение поступательного движения колеса. Соответственно уравнение моментов относительно точки О колеса J к Е к = Т к - Rz D x - Rx r д или Т к = Rz D x + Rx r д+ J к E к , (8) где J к – момент инерции колеса относительно оси его вращения; Е к – ускорение вращательного движения колеса.
Из выражения (8) получим Rx = T к / r д - Rz D x / r д- J к Е к / r д. (9) Мощность (Р к), подводимая к колесу, определится из выражения Р к = Т к wк . (10) Колесо преобразует вращательное движение в поступательное, при этом, как при всяком преобразовании, происходят потери мощности. Эти потери определяются разностью между мощностью Р к, подводимой к колесу, и мощностью Р ав, передаваемой от колеса к автомобилю, т.е. Р f = P к - Р ав, (11) где Р f – мощность потерь при качении колеса или мощность сопротивления качению колеса.
Р ав = (Т к / r д - Rz D х / r д) wк r к . (12) Подставим выражения (10) и (12) в формулу (11). Тогда мощность сопротивления качению колеса определится как Р f = T к wк - (Т к / r д - Rz D x / r д) wк r к = = [ T к (r д - r к) / r д + Rz D х r к / r д ] wк. (13) Отношение Р f / wк = Tf называют моментом сопротивления качению колеса, а отношение Р f / Vx = Ff – силой сопротивления качению колеса. Условную количественную характеристику f = Ff / Rz называют коэффи- циентом сопротивления качению колеса. Принимая во внимание равенство (13) развернем выражение f = Ff / Rz, помня, что Ff = Pf / Vx = Р f / wк r к. Получим f = D х / r д + Т к (r д - r к) / Rz r д r к = f c + f к, (14) где f c = D x / r д – составляющая коэффициента сопротивления качению, характе-ризующая силовые потери, обусловленные смещением нормальной реакции R z вперед и возникновением момента, противодействующего качению колеса (при отсутствии буксования является главной составляющей этого коэффициента);
f к = Т к (r д – r к) / Rz r д r к – составляющая коэффициента сопротивления качению, характеризующая кинематические потери, вызванные изменением радиуса качения колеса при передаче тягового момента (основное влияние на величину коэффициента сопротивления качению оказывает при существенном буксовании колеса). В процессе качения колесо автомобиля (колесной машины) находится в одном из следующих режимов: ведущем, свободном, нейтральном, ведомом, тормозном. Для характеристики режима качения колеса используем уравнение силового баланса (9), несколько трансформировав его с учетом выводов формулы (14) Rx = T к / r д – Rz f c - J к Е к / r д. (9¢) 1. Ведущим называют режим качения колеса, при котором оно приводится во вращение моментом Т к, совпадающим по направлению с вектором wк, при этом действующая на ось колеса продольная сила F х (реакция корпуса автомобиля) противоположна направлению движения, т.е. противоположна вектору V х (см. рис.7). Режим возможен только при R х > 0 и, как следует из выражения (9¢), Т к > Rz f c r д + J к Е к > 0. 2. Свободным называют режим качения колеса, при котором оно приводится во вращение моментом Т к, совпадающим по направлению с вектором wк, а продольная сила F х равна нулю (рис. 9, а). Следовательно, на указанном режиме F х = 0; R х = 0 и выражение (9¢) превращается в Т к = Rz f c r д + J к Е к > 0. 3. Нейтральным называют режим качения колеса, при котором оно приводится во вращение моментом Т к , совпадающим по направлению с вектором wк, и продольной силой F х, совпадающей по направлению с вектором V х (см. рис. 9, б). Здесь Т к > 0, а R х < 0, (она поменяла направление по сравнению с режимом ведущим). Тогда 0 < Т к < Rz f c r д + J к Е к. 4. Ведомым называют режим качения колеса, при котором оно приводится во вращение продольной силой F х, направление которой совпадает с вектором V х , а крутящий момент Т к равен нулю (см. рис. 9, в). Следовательно, при этом F х = Rx < 0, а Т к = 0 и соответственно из выражения (9¢) получим
R х = - [ Rz f c + J к Е к / r д ] < 0.
5. Тормозным называется режим качения колеса, при котором оно приводится во вращение продольной силой F х, направление которой совпадает с вектором V х, и одновременно оно испытывает действие момента Т к, направленного противоположно вектору wк (рис. 9, г). В этом случае F х < 0, R х < 0, Т к < 0, причем R х = - [ Т к / r д + Rz f c + J к Е к / r д ]. Все перечисленные режимы качения колеса наглядно иллюстрирует гра- фик зависимости R х от Т к (рис. 10).
|
|||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-04-04; просмотров: 221; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.225.31.159 (0.015 с.) |