|
текущего сдвига в контакте, можно найти величину и направление элементарной равнодействующей в каждой точке контакта колеса с грунтом, а следовательно, и значения всех внешних сил и моментов, действующих на колесо; что позволяет определить все необходимые показатели характеристик качения эластичного колеса по деформируемому грунту: 1. Глубина образуемой колеи (//„) и прогиб шины (2Ш) определяются из уравнений (3.7), (3.10) или (3.12) с получением входящих в них параметров по зависимостям (3.2), (3.8). (3.9) и (3.13). 2. Суммарная продольная сила ( Я у ) определяется но ( Ш х к (3.21) и сШхП (3.23): при Кх>0 соответствует силе тяги Ра (максимальная при соответствующем буксовании 8с>т), при Ях <0 толкающей силе: рв = ях = лж+ягП (3.34) При гк>гыо во всей зоне контакта значения сИ1хк < 0 (в зависимости от значения отрицательной пробуксовки к оси может быть приложен или Мк>0 часть нейтрального режима, Мк<0 тормозной режим, или Мк~0 ведомый режим). При )\>гко в плоской зоне буксование, а следовательно и сдвиг, и продольные силы отсутствуют (86=0, ЯхП-0). 3. Значения крутящего момента на колесе будут складываться из моментов от элементарных вертикальных (МК^к и Ми-„) Ь продольных (Мцхк и Мцхц) сил, а также момента сопротивления качению (М^): К М&к+ ^!Ы1+МК:к+ ^ НхП ^/ш* Составляющие М, могут быть выпажены в виде: (3.35) М^=г } с Ж х к ш а,М11хк =г \сЖхкг зш а,МЛ<7 = К х П ( г 2 ш ) , аМ 1(21) * Ы* П Х А Г > РП (3.36) или в виде: М к = М ш + М + М , ш + М ] : 95 \ (3.37) |
потери (ф пропорциональны этому прогибу (таблицы 2.1-2.6). А поскольку затрачиваемая работа сопротивления качению по твердой опорной поверхности в свободном и ведомом режимах примерно одинакова, и в ведомом режиме работа пропорциональна силе сопротивления качению, то можно записать: рм _ (3.31) ГДе Р/ш ИР/шн /шиСшн^шн(3.32) Тогда удельные потери на радиальное деформирование (или коэффициент сопротивления качению) шины и момент сопротивления качению шин (М/ш) в ведомом режиме с соответствующей жесткостью [Сиш ), Сш (С'ш)] и прогибом шины имеют следующие зависимости: /»=—Мм=/тСт2ш{г-2я\ (3.33) где и /Ш,СШ,2Ш соответственно коэффициент сопротивления качению, радиальная жесткость и прогиб шины с номинальным и текущим давлением воздуха (для шин с различными сроками службы значения этих характеристики с учетом поправочного коэффициента Кт (3.12)). После этого, используя известный закон Кулона для грунтов, задающий соотношение между нормальной и максимальной тангенциальной составляющими реакциями грунта с учетом изменения последней от текущего сдвига в контакте, можно найти величину и направление элементарной равнодействующей в каждой точке контакта колеса с грунтом, а следовательно, и значения всех внешних сил и моментов, действующих на колесо, что позволяет определить все необходимые показатели характеристик качения эластичного колеса по деформируемому грунту: 1 Глубина образуемой колеи (,На) и прогиб шины (2Ш) определяются из уравнений (3.7), (3.10) или (3.12) с получением входящих в них параметров по зависимостям (3.2), (3.8), (3.9) и (3.13). 263 2 Суммарная продольная сила (Ях) определяется по с1Яхк (3.21) и с!ЯхП (3.23): при Ях >0 соответствует силе тяги Ра (максимальная при соответствующем буксовании 8бт), при Ях <0толкающей силе: Р=Я=Яхк+ЯхП (3.34) При гк>гко во всей зоне контакта значения сШх <0 (в зависимости от значения отрицательной пробуксовки к оси может быть приложен или Мк>0 часть нейтрального режима, Мк<0 тормозной режим, или Мк=0 ведомый режим). При гк =г*0 в плоской зоне буксование, а следовательно и сдвиг, и продольные силы отсутствуют (8б=0> Кхп=0). 3 Значения крутящего момента на колесе будут складываться из моментов от элементарных вертикальных (М^к и Мщ) и продольных (Мд** и Мцхп) сил, а также момента сопротивления качению (М/ш): Мк=Мък+ М&П+ М&Ж +М&П+ Щш (3.35) Составляющие Мк могут быть выражены в виде: или в виде: Мк = МЯТ + Мш +МШ +М^У (3.37) где М/т с№2К, с!Яхк, с1Яхп, Рц определяются соответственно уравнениями (3.33), (3.14), (3.21), (3.9) и (3.8), а превышение площади в передней части плоской зоны контакта АРп = 0,215-^2г2ш -2г ш Вк и плечо действующей на этой _____________ «о площади силы = -^—^2г1ш -12 мУ Мкт =г \<*ЯТ, а сШт определяется по (3.18). 2 а, 4 Сопротивление качению (Р/к) определяется через энергетические затраты на преодоление сопротивления деформированию (колееобразования) грунта (Р/к) и потери (гистерезис и физико-механические изменения показателей резин) в шинах (Р/ш\ отнесенные к пройденному пути: АРпх^, (3.36) Гр Мьс =г <йа.8юа, "и = Г \с1Кхкг$та, Мш= КхП 264 |