|
где М/ш,,сШхк,с/КхЛ, Р*п определяются соответственно уравнениями (3.33), (3.14), (3.21), (3.9) и (3.8), а превышение площади в передней части плоской зоны контакта &РИ =0,215^/2г2ш —7.2 иВк и плечо действующей на этой площади силы хАР = 1 785 I-------------г «о ~Л/2г2ш~2~шЩ Мкт = г \с\К.па Мг (1определяется по (3.18). 4. Сопротивление качению (Р) определяется через энергетические затраты на преодоление сопротивления деформированию (колееобразования) грунта (Р/гк) и потери (гистерезис и физико-механические изменения показателей резин) в шинах (/%), отнесенные к пройденному пути: р — ^к р _ р , р1 /ч-“ „ “ ИЛИ Г/к ~ ГГгк + * /ш гк (3.38) С учетом (3.32) Р/гк = Р/к -/ШСШ2„, (3.39) 5. Максимальная удельная сила тяги колеса по сцеплению (Ктшях) и удельная работа па преодоление сопротивления качению (/,,) определяются по аналогии с (3.1) (Ргпих =РЯПШ,Р= = С Х ) : М . Я. */ р тг _ ушах ^ Т пых о Р Р +Р,— — № № К. к . я. = /лс+/ш С3*40) 6. Максимальное давление на почву, соответствующее нормальному давлению колеса на дне колеи определяется по зависимости (3.22). Таким образом, разработанное математическое описание процесса прямолинейного качения одиночного эластичного колеса но деформируемом грунте при известных нагрузочных и размерных параметрах колеса, показателях жесткостных характеристик резин, механических параметров грунта позволяет расчетным путем определять все оценочные показатели характеристик этого качения в функции буксования колеса или других параметров (нагрузки, давления воздуха в шине и т.д.). 96 |
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$та, Мш= КхП 264 Р/к-Р/ГК+ Р/ш (3.38)= Мка~Раагк = С учетом (3.32) Р/,* РА /ШСШ2Ш (3.39) 5 Максимальная удельная сила тяги колеса по сцеплению (КТтах) и удельная работа на преодоление сопротивления качению (/а) определяются по аналогии с (3.1) (Ххтах=Ратах, Кх=Ок): 6 Максимальное давление на почву, соответствующее нормальному давлению колеса на дне колеи (цп) определяется по зависимости (3.22). Таким образом, разработанное математическое описание процесса прямолинейного качения одиночного эластичного колеса по деформируемому грунту при известных нагрузочных и размерных параметрах колеса, показателях жесткостных характеристик резин, механических параметров грунта позволяет расчетным путем определять все оценочные показатели характеристик этого качения в функции буксования колеса или других параметров (нагрузки, давления воздуха в шине и т.д.). Экспериментальные исследования проходимости (представленные в разделе 3.3.3) подтвердили адекватность расчетных и экспериментальных результатов во всем диапазоне буксований (наибольшая погрешность расчетов составила: в зоне отрицательных буксований (юза) по глубине колеи 23%, по сопротивлению качения 25%, по крутящему моменту 26% и силе тяги 27%, в зоне положительных буксований указанная разница снижается до 17-19%). Наименьшие и расчетные и экспериментальные значения глубины образуемой колеи и сопротивления качению соответствуют отсутствию буксования колес на дне колеи (5б=0). При отклонении 5$ от нуля как в положительную (буксование), так и в отрицательную сторону (юз) указанные показатели гиперболически возрастают. Вполне приемлемая для грунтов погрешность расчетов (3.40) 265 мости от скольжения и изменения удельного давления в контакте колес автомобиля, следующих по проложенной колее, с учетом глубины погружения в грунт предыдущих колес; изменения жесткостных характеристик шин разных сроков службы через их радиальный прогиб и радиальную жесткость, вызванных старением резин. 5 Математическое описание процесса прямолинейного качения одиночного эластичного колеса по деформируемому грунту при известных нагрузочных и размерных параметрах колеса, показателях жесткостных характеристик резин, механических параметров грунта позволяет расчетным путем через относительный накопленный сдвиг элементов беговой дорожки в контакте с грунтом, пробуксовку колес, энергетические затраты на преодоление сопротивления деформированию и потери в шинах определять все оценочные показатели характеристик этого качения в функции буксования колеса или других параметров (нагрузки, давления воздуха в шине и т.д.): глубину образуемой колеи и прогиб шин, продольные силы и крутящий момент, сопротивление качению и буксированию, максимальные удельную силу тяги, скорость движения и давление на почву. 6 На основе качения одиночного колеса разработана математическая модель прямолинейного движения автомобиля по деформируемому грунту, описывающая движение многоосного автомобиля по деформируемому грунту системой нелинейных (7т-\, где т количество осей автомобиля) уравнений с (1т-1) неизвестными параметрами по вертикальной реакции, прогибу шины, глубине колеи и пробуксовке каждого колеса одного борта автомобиля, учитывающих перераспределение вертикальных реакций в движении, выбранную схему трансмиссии, сопротивление воздуха, нагрузку на крюке автомобиля и другие факторы. Модель состоит из уравнений: по качению эластичного колеса (на каждое колесо) по деформируемому грунту (всего 2 т уравнений), движения автомобиля (3 уравнения), силового потока (3 т уравнений), деформации подвески (т 1 уравнение), определения вертикальных реакций на колесах (т уравнений) и 336 |