|
можно, исходя из величины потерь па качение, определить максимально допустимую скорость качения для данной шины. Качужным В.Е. [87] предложены зависимости для приближенного расчета теплового состояния катящейся шины диагональной конструкции: Т = Т -Т1 тах 1 II! 1 В (2.17) где Тш{ТшЛТа соответственно максимальная (избыточная) температура шины, температура окружающей среды, °С. Максимальная избыточная температура шины 7т тцх при установившемся режиме качения складывается из температуры на глубине пограничного слоя Тп и добавки АТ по глубине покрышки: ^та\ = Тц + АТ ~ Т„ -Iкп (<у бш )/ 2ХШУ , (2.18) где средняя (коэффициент неравномерности распределения) интенсивность источников тепла по массиву беговой дорожки, Дж/м3с: <1 ^(хЛР^ХпОВд,,,), (2.19) % доля потерь энергии в массиве беговой дорожки от всей энергии, выделяющейся в шине; А=2,34Дж/Нм термический эквивалент работы; Р г и У0 значение установившейся силы сопротивления и скорости качения на данном режиме, Н и км/ч; О.В соответственно наружный диаметр и ширина профиля шины, м; толщина беговой дорожки, м; Хш средний коэффициент теплопроводности материала шины (равный среднему арифметическому коэффициентов теплопроводности протектора и каркаса брекера, Дж/м*с*К); укоэффициент увеличения теплоотдачи беговой дорожки за счет теплоотвода к воздуху камеры, зависящий от относительного прогиба шины и (в меньшей степени) от числа Рейнольдса /?. (1,15 < у < 1,3) характера передачи этого тепла, зависящего в свою очередь от плотности среды (с]\ скорости и направления потока (К), линейных размеров (У) и вязкостных харакгеристик (р) материала (Ке = р VI/ р ). 56 |
распределение температуры по поперечному сечению шины и исключить при этом влияние перераспределения тепла Новопольский В.И. [167] провел опыты, результаты которых показали, что при высоких скоростях движения колеса шина имеет максимальную температуру в сечении, расположенном посередине беговой дорожки протектора, температура же в области боковин шины уменьшается. Опыты показывают, что температура оказывает решающее влияние на работу шины. Однако оценку качества работы шины методом измерения ее температуры проводить сложно. Значительно более простым и более наглядным методом оценки качества работы шины является измерение потребляемой ею мощности при качении колеса. Это в сочетании с хорошо продуманным способом измерения температуры позволяет получить правильное представление о работе шины. Если заставить шину при точно фиксированных условиях катиться до тех пор, пока в ней не установится постоянная температура, то в этом случае устанавливается равновесие между притоком тепла из-за потерь при качении и отводом его благодаря конвекции, теплопроводности и теплоизлучению. Используя это положение Сороко-Новицкий В.И. вывел следующую приближенную формулу для определения средней температуры шины [160]: Т _ Ок/дУ ш \2%ШсрВ (1.16) По данной формуле, зная максимальную температуру, при которой сохраняется устойчивая работа материала шины, и задаваясь нагрузкой, можно, исходя из величины потерь на качение, определить максимально допустимую скорость качения для данной шины. Качужным В.Е. [165] предложены зависимости для приближенного расчета теплового состояния катящейся шины диагональной конструкции: Т = Т Ш ~ Т В , (1.17) где Тш (Ттах), Тв соответственно максимальная (избыточная) температура шины, температура окружающей среды, °С. ПО Максимальная избыточная температура шины Ттах при установившемся режиме качения складывается из температуры на глубине пограничного слоя Тп и добавки АТ по глубине покрышки: ^шах = Тп+№&Тп+кп(д 8ш^/2Ашу , 0-18) где ^*(к^ средняя (коэффициент неравномерности распределения) интенсивность источников тепла по массиву беговой дорожки, Дж/м3с: Ч' = Ыр/ Уо ).(1.19) Xдоля потерь энергии в массиве беговой дорожки от всей энергии, выделяющейся в шине; А=2,34 Дж/Нм термический эквивалент работы; Р/ и У0 значение установившейся силы сопротивления и скорости качения на данном режиме, Н и км/ч; Ц Б соответственно наружный диаметр и ширина профиля шины, м; 6Ш толщина беговой дорожки, м; Аш средний коэффициент теплопроводности материала шины (равный среднему арифметическому коэффициентов теплопроводности протектора и каркаса брекера, Дж/м*с*К); укоэффициент увеличения теплоотдачи беговой дорожки за счет теплоотвода к воздуху камеры, зависящий от относительного прогиба шины и (в меньшей степени) от числа Рейнольдса Яе (1,15 < у< 1,3) характера передачи этого тепла, зависящего в свою очередь от плотности среды (р), скорости и направления потока (V), линейных размеров (I) и вязкостных характеристик (//) материала (Ке = рУ1! ц). Так как тепло, передаваемое в контакт, относительно мало, то Тп АР К0,4 приближенно равно: Тп * ———-------------------------------------------,(1.20) Vив где Ав и соответственно теплопроводность и кинематическая вязкость окружающего воздуха (Яв =5,8*10’3Дж/м*с*АЛ;ь^1,8*1(У5 м3/с); 111 |