4.2.2 Влияние конструктивных параметров шин Из приведенных результатов в таблице 4.5 и на рисунках 4.3...4.8, рельефно просматривается влияние и всех других основных конструктивных параметров шин на показатели опорной проходимости автомобилем. Прежде всего, из этих результатов следует, что для обеспечения подвижности полноприводных автомобилей на местности (деформируемых грунтах и снежной целине) необходимы шины регулируемого давления. Без этого регулирования на характерных грунтах, например, типа сухого сыпучего песка и пахотных сырых суглинков с влажностью более 25% автомобили или теряют проходимость, пли движутся со значительной пробуксовкой, с высоким сопротивлением качению, очень низкой скоростью, а, следовательно, и с большими энергетическими и топливными затратами. Необходимо отметить, что с точки зрения эффективности регулирования давления воздуха в шинах (увеличения радиальных прогибов) и возможных пробоев шин на неровностях разбитых дорог и местности представляется нецелесообразным использование на полноприводных автомобилях низкопрофильных шин. Кроме того, для движения по деформируемым грунтам целесообразно предусмотреть при минимальном давлении прогиб шин не менее 10... 12 % от внешнего диаметра. Существенное влияние на показатели проходимости оказывает и конструктивное исполнение шпн (рисунок протектора и конструкция каркаса). Здесь и ниже влияние остальных параметров показано при минимальном давлении воздуха в шинах. Для автомобилей высокой проходимости, очевидно, для применяемых шин должен быть протектор повышенной проходимости, и при этом обеспечивать удовлетворительную самоочищаемость. В этом отношении автомобили с широкопрофильными шинами из-за «засаливания» протектора на связных и, особенно, липких грунтах, заметно уступают по проходимости автомобилям с тороидными шинами с удовлетворительной самоочищаемостыо протектора. 129 |
давления воздуха в диапазоне от минимального допустимого по ТУ до номинального для твердой опорной поверхности все показатели опорной проходимости автомобиля ГАЗ-39371 существенно ухудшаются вплоть до полной потери проходимости и на сухом сыпучем песке, и на сыром свежевспаханном суглинке (Утах=0, Кттах<0). Аналогичная картина наблюдается и у других рассмотренных автомобилей, и с другими шинами, представленных на рисунках 3.9-3.12, 3.14-3.17 и в таблицах 3.6-3.9). 3.3.2.2 Влияние конструктивных параметров шин Из приведенных результатов в таблицах 3.6-3.9 и на рисунках 3.9-3.17, рельефно просматривается влияние и всех других основных конструктивных параметров шин на показатели опорной проходимости автомобилей. Прежде всего, из этих результатов следует, что для обеспечения подвижности полноприводных автомобилей на местности (деформируемых грунтах и снежной целине) необходимы шины регулируемого давления. Без этого регулирования на характерных грунтах, например, типа сухого сыпучего песка и пахотных сырых суглинков с влажностью более 25% автомобили или теряют проходимость, или движутся со значительной пробуксовкой, с высоким сопротивлением качению, очень низкой скоростью, а следовательно и с большими энергетическими и топливными затратами. Необходимо отметить, что с точки зрения эффективности регулирования давления воздуха в шинах (увеличения радиальных прогибов) и возможных пробоев шин на неровностях разбитых дорог и местности представляется нецелесообразным использование на полноприводных автомобилях низкопрофильных шин. Кроме того, для движения по деформируемым грунтам целесообразно предусмотреть при минимальном давлении прогиб шин не менее 10-12 % от внешнего диаметра. Существенное влияние на показатели проходимости оказывает и конструктивное исполнение шин (рисунок протектора и конструкция каркаса). Здесь и ниже влияние остальных параметров показано при минимальном давлении воздуха в шинах. Для автомобилей высокой проходимости, очевидно, для при304 меняемых шин должен быть протектор повышенной проходимости, и при этом обеспечивать удовлетворительную самоочищаемость. В этом отношении автомобили с широкопрофильными шинами из-за ''засаливания" протектора на связных и, особенно, липких грунтах, заметно уступают по проходимости автомобилям с тороидными шинами с удовлетворительной самоочищасмостью протектора (ОИ-25). Так, при движении по рыхлому сырому суглинку автомобиля Урал-5323-21 (таблица 3.9) на радиальных шинах одинакового внешнего диаметра с широкопрофильной (1260х425-508К модели Кама-1260) и тороидной (14,00Я20 модели 0-65) конструкцией даже при меньшей ширине последней всего на 8%, например, при давлении в шинах 0,1 МПа максимальная удельная сила тяги (Кт ^) составляет соответственно 0,219 и 0,283, удельная работа на преодоление сопротивления качению (/а) 0,128 и 0,130. То есть, тягово-сцепные возможности из-за "засаливания" протектора широкопрофильных шин в рассматриваемом случае снижаются почти на 23 % при равенстве других показателей автомобиля. Необходимо отметить, что на самоочищаемость протектора влияет не только ширина профиля шин, но и насыщенность, и конфигурация рисунка протектора. Как показали расчеты и эксперимент, наиболее приемлемый протектор для полноприводных автомобилей должен быть с коэффициентом насыщенности 0,36-0,40, а грунтозацепы с углом наклона к экватору шины 4550° без загибов в плечевой части в сторону увеличения. Не менее существенно влияние и конструктивного исполнения каркаса. Так, у того же автомобиля Урал-5323-21 с одинаковым протектором и шинами одинаковой размерности с радиальной (модель 0-65) и диагональной (модель ОИ-25) конструкцией каркаса (таблица 3.9) Кт тах составляет соответственно (при />*=(),075 МПа) 0,329 и 0,282, а/=0,124 и 0,144 при движении по тому же суглинку. А это свидетельствует, что за счет применения радиальных шин у этого автомобиля тягово-сцепные показатели возросли на 16,7 %, а энергетические затраты на движение снизились на 14 %. 305 сцепные показатели (Кттах от 0 до 0,35), скорости движения для автомобилей (Сах от 0 до 31 км/ч с удельной мощностью до 20 Л.С./Т и от 0 до 45 км/ч с удельной мощностью свыше 20 л.с./т) и снижаются удельная работа на преодоление сопротивления качению (/а от оо до 0,07 и/б от 0,50 до 0,07), а также глубина образуемой колеи и минимальный радиус поворота (от оо до соответствующего значения по ТУ для твердых дорог); с точки зрения эффективности регулирования давления воздуха в шинах (увеличения радиальных прогибов) и возможных пробоев шин на неровностях разбитых дорог и местности представляется нецелесообразным использование на полноприводных автомобилях низкопрофильных шин с прогибом шин при минимальном давлении не менее 10-12% от внешнего диаметра; соответствие нагрузочных и размерных параметров шин для деформируемых грунтов является определяющим. Чем ниже значения приведенной удельной нагруженности шин по объему, тем лучше показатели проходимости автомобилей. При этом, при дуа больше 7 тс/м для диагональных и 8 тс/м3 для радиальных шин уровень тягово-сцепных показателей (Кттах) будет ниже, чем у признанного лидера по проходимости автомобиля Урал-4320-31. Это наглядно иллюстрируется сравнением показателей автомобилей УАЗ-2966 с шинами модели К-151 и Урал-4320-31 с шинами Кама-1260, имеющих соответственно 12,5 и 6,75 тс/м3, а Кттах при рв=0,\ МПа 0,157 и 0,277 (таблицы 3.14 и 3.16). Не менее рельефно влияние ^Vа просматривается и на диаграммах рисунков 3.24, 3.25 (автомобили 4x4 с нагрузкой на ось до 2 т с разными шинами) и рисунков 3.26, 3.27 (группа автомобилей с нагрузкой на ось от 3 до Ют 4x4 и 6x6 с диагональными и радиальными шинами); необходимо отметить, что снижение рассматриваемой нагруженности шин можно обеспечить снижением массы автомобилей и увеличением диаметра или ширины беговой дорожки шины. При этом увеличение диаметра шин оказывает большее влияние, чем ширина. Так (таблица 3.14), у практически одинаковых автомобилей с разными шинами (12.00К18 мод. КИ332 |