|
включенных в нормативы (ГОСТ, ТУ) показывает [93], что внутреннее давление воздуха и нагрузка на шины выбираются таким образом, чтобы обеспечить равенство относительных прогибов шины. В связи с этим в инженерной практике используется ряд приближенных формул, не включающих в явном виду величину прогиба шины. Наиболее распространенной из них является формула Хелла [92]: где к коэффициент, учитывающий условия работы шины; В (В/) действительная (условная) ширина профиля шины (В1=1,4В-0,645С), м; В,С номинальный диаметр и ширина обода колеса, м. Формула Хелла является чисто эмпирической и имеет ряд существенных недостатков, которые нс позволяют рекомендовать ее для практического применения. Из формулы видно, что повышение давления воздуха в шине ведет к неограниченному увеличению грузоподъемности / шины. Это утверждение не соответствует действительности, так как увеличением внутреннего давления воздуха в шине нельзя, как известно, компенсировать перегрузку шины. Наиболее часто употребляемая зависимость, связывающая прогиб шины с нагрузкой и внутренним давлением, предложена Бидерманом В.Л. где с0, с2,р0 постоянные для данной шины коэффициенты. Эти коэффициенты определяются экспериментально. Располагая значениями этих коэффициентов для различных опорных поверхностей, можно определить радиальные прогибы шин любого типа. Однако, в настоящее время значения указанных коэффициентов определены лишь для шин грузовых автомобилей общего назначения, то есть с постоянным (2.25) [Н6]: (2.26) 61 |
грузка на шину Ок определяется произведением площади контакта Рк на внутреннее давление воздуха в шине Рв: = Рв?к ~ Юи, (1*24) где 2/я, Л, А/ соответственно прогиб шины, радиус кривизны протектора и наружный диаметр шины, м. Согласно этой формуле нагрузка на шину прямо пропорциональна как прогибу, так и внутреннему давлению воздуха в шине. Однако многочисленные экспериментальные данные свидетельствуют о том, что эта зависимость является нелинейной. Нелинейность особенно сильно проявляется при малых значениях прогиба и малых внутренних давлениях воздуха в шине. Неточность формулы Хедекеля объясняется тем, что в действительных условиях шина деформируется не только в площади контакта, но и за ее пределами. Неточна также гипотеза о том, что работа обжатия шины полностью расходуется на сжатие воздуха в ней. Величина радиального прогиба непосредственно связана с выбором норм нагрузок и давлений. Анализ параметров пневматических шин, включенных в нормативы (ГОСТ, ТУ) показывает [177], что внутреннее давление воздуха и нагрузка на шины выбираются таким образом, чтобы обеспечить равенство относительных прогибов шины. В связи с этим в инженерной практике используется ряд приближенных формул, не включающих в явном виду величину прогиба шины. Наиболее распространенной из них является формула Хелла [176]: 6 к кРд5г5В'Л9 (с1 + 5,), (1.25) где к коэффициент, учитывающий условия работы шины; В ( В ; ) действительная (условная) ширина профиля шины (В}=1,4В0,645С), м; <1, С номинальный диаметр и ширина обода колеса, м. Формула Хелла является чисто эмпирической и имеет ряд существенных недостатков, которые не позволяют рекомендовать ее для практического применения. Из формулы видно, что повышение давления воздуха в шине ведет к 115 неограниченному увеличению грузоподъемности шины. Это утверждение не соответствует действительности, так как увеличением внутреннего давления воздуха в шине нельзя, как известно, компенсировать перегрузку шины. Наиболее часто употребляемая зависимость, связывающая прогиб шины с нагрузкой и внутренним давлением, предложена Бидерманом В.Л. [178]: где с0, с2уро постоянные для данной шины коэффициенты. Эти коэффициенты определяются экспериментально. Располагая значениями этих коэффициентов для различных опорных поверхностей, можно определить радиальные прогибы шин любого типа. Однако, в настоящее время значения указанных коэффициентов определены лишь для шин грузовых автомобилей общего назначения, то есть с постоянным давлением воздуха в шинах. Значение этих коэффициентов для шин с регулируемым давлением воздуха на деформируемых поверхностях требуют определения. Кроме того, предлагаемые методы расчета не учитывают сопровождающие работу шины релаксационные и усталостные явления, являющиеся следствием быстропротекающих деформацией шины при качении. В наибольшей степени это относится к шинам с регулируемым давлением, работающим при больших значениях радиальных прогибов, особенно при низких внутренних давлениях. Расчет деформаций с учетом этих явлений сильно усложняется и методы его до настоящего времени не разработаны. В связи с этим значительное число работ посвящено экспериментальному измерению деформаций, но, в основном, шин с постоянным давлением. Деформация шины изменяется с изменением скорости движения колеса. На большой скорости качения профиль приобретает несколько вытянутую форму, происходит некоторое увеличение радиальной жесткости шины. Изменение деформации шины с изменением скорости происходит в результате действия инерционных сил. В зоне деформирования элементы шины испытывают действие инерционных сил и сил трения, стремящихся уменьшить деформацию (1.26) 116 |