При качении колеса наблюдается деформация шины и грунта, по которому происходит движение. Ни шина ни грунт не являются идеально упругими телами,‘поэтому деформация их сопровождается потерей энергии на трение в материале шины, трение в грунте и трение скольжения в контакте шины с поверхностью грунта. Суммарный эффект этих явлений и называется сопротивлением качению колеса.
Сопротивление качению колеса при расчетах принято оценивать коэффициентом сопротивления качению f.
Коэффициент сопротивления качению зависит от многих факторов, к которым относятся тип и размеры шин, рисунок протектора шины, давление воздуха в шинах, нагрузка на колесо, свойства опорной поверхности, по которой происходит качение колеса, и др. Диаметр шины существенным образом влияет на величину коэффициента сопротивления качению. Кривая на рис. 73 показывает изменение коэффициента сопротивления качению для колес с одинаковой шириной профиля шины в зависимости от радиуса при качении по слою связного рыхлого грунта толщиной 60 см.
Давление воздуха в шинах также сильно влияет на коэффициент сопротивления качению. Так, при качении шины по деформируемому грунту коэффициент сопротивления по мере увеличения давления воздуха в шине сначала возрастает, а потом стабилизируется и остается постоянным, соответствующим качению практически недеформируемого колеса. Это увеличение коэффициента f происходит из-за возрастания нормальных напряжений в контакте, что ведет к увеличению работы на образование колеи. Что же касается работы, идущей на деформацию шины, то она оказывает влияние на величину коэффициента f только при очень низких давлениях воздуха в шине, когда ее деформация значительна.
По мере увеличения прочности грунтовой поверхности коэффициент сопротивления качению уменьшается. При этом уменьшается значение потерь на деформацию грунта и увеличивается влияние потерь на деформацию шины. Поэтому при движении колеса по твердым поверхностям коэффициент сопротивления качению снижается с увеличением давления воздуха в шинах.
Проведенные исследования . качения колеса с пневмошиной по различным поверхностям позволяют сделать вывод, что для каждого состояния грунта имеется оптимальное значение давления воздуха в шине, при котором коэффициент сопротивления качению получается наименьшим. Несмотря на большое количество исследований в области сопротивления качению колес с пневмошинами, аналитическое определение коэффициента сопротивления качению затруднительно. Это объясняется тем, что при определении этого коэффициента необходимо учитывать весьма большое количество различных трудно поддающихся измерению и сопоставлению факторов. Поэтому обычно для практических расчетов пользуются табличными данными, полученными при испытаниях колес с пневмошинами.
Ниже приводятся значения коэффициента сопротивления качению колес грузовых автомобилей и тягачей с шинами низкого давления.
При определении силы сопротивления качению тягача необходимо учитывать, что коэффициент сопротивление не всегда одинаков для всех колес. Так, для ведущих колес коэффициент сопротивления следует увеличивать примерно на 10% по сравнению с табличными данными.
У двухосных колесных машин, как правило, размеры колеи передних и задних колес совпадают, и поэтому при прямолинейном движении задние колеса катятся по следу передних. При качении по деформируемому грунту коэффициент сопротивления качению задних колес такой машины меньше, чем передних, так как задние колеса катятся по грунту, уплотненному передними колесами.
Так, при движении по рыхлому грунту толщиной слоя 10—50 см коэффициент f для задних колес составляет 70—45% от коэффициента f для передних колес.
При расчетах необходимо также учитывать увеличение сопротивления при трогании с места после стоянки. Это увеличение сопротивления связано не только с необходимостью преодоления сил инерции, но и с тем, что во время стоянки колеса машины погружаются в грунт и в начальный момент движения выезжают из углублений в грунте. Это увеличение сопротивления зависит от силы тяжести машины, прочности грунта и продолжительности стоянки. В среднем можно принимать, что для деформируемых грунтов коэффициент сопротивления качению при трогании с места увеличивается в 1,5—1,7 раза.
Строительные машины и оборудование
→ Для специальных земляных работ
→ Дорожно-строительные машины
→ Строительное оборудование
→ Асфальтоукладчики и катки
→ Большегрузные машины
→ Строительные машины, часть 2,
→ Дорожные машины, часть 2
→ Ремонтные машины
→ Ковшовые машины
→ Автогрейдеры
→ Экскаваторы
→ Бульдозеры
→ Скреперы
→ Грейдеры
Эксплуатация строительных машин
→ Эксплуатация средств механизации
→ Эксплуатация погрузочных машин
→ Эксплуатация паровых машин
→ Эксплуатация экскаваторов
→ Эксплуатация подъемников
→ Эксплуатация кранов перегружателей
→ Эксплуатация кузовов машин
→ Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины
Остались вопросы по теме:
"Сопротивление качению колесных тягачей"
— воспользуйтесь поиском.
→ Машины городского хозяйства
→ Естественная история машин
→ Транспортная психология
→ Пожарные автомобили
→ Автомобили-рефрижераторы
→ Монтаж и эксплуатация лифтов
→ Тракторы