![]() Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву ![]() Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Динамика качения колеса по недеформируемой поверхности
Со стороны шасси автомобиля на колесо действуют силы Fx и Fz, а также момент Т к (рис. 7). Вертикальная сила Fz направлена вниз и является резуль-татом воздействия на подшипники колеса приходящейся на него массы автомобиля. Горизонтальная сила Fx в зависимости от режима движения колеса может иметь направление, совпадающее с направлением движения автомобиля (вектор скорости Vx) или противоположное ему. Момент Т к подводится к ведущему колесу от полуоси, этот момент совпадает с направлением вращения колеса и поэтому считается положительным. Если момент Т к подводится от тормозного механизма, его направление противоположно вектору угловой скорости колеса wк, и он считается отрицательным. Возможна также ситуация, когда Т к = 0. Нормальная реакция от поверхности дороги Rz направлена вверх, причем точка ее приложения у катящегося колеса с эластичной шиной смещена вперед на величину D х относительно проекции оси вращения колеса на опорную поверхность. Это смещение обусловлено существенным отличием эпюры нормальных давлений в зоне контакта шины с дорогой у неподвижного колеса (эпюра давлений симметрична относительно вертикальной оси колеса и равнодействующая реакция Rz совпадает с этой осью, см. рис. 8, а) и у движущегося колеса (эпюра давлений несимметрична вертикальной оси колеса, реакции со стороны дороги больше в набегающей области, чем в сбегающей, что приво- дит к смещению равнодействующей Rz вперед, см. рис. 8, б). Продольная реакция Rx поверхности дороги расположена в плоскости дороги и является положительной, если она совпадает с направлением движения колеса, т.е. с вектором Vx. Уравнение сил, описывающее движение колеса, имеет вид m к а к = Rx - Fx или Rx = Fx + m к а к, (7) где m к – масса колеса; а к - ускорение поступательного движения колеса. Соответственно уравнение моментов относительно точки О колеса J к Е к = Т к - Rz D x - Rx r д или Т к = Rz D x + Rx r д+ J к E к , (8) где J к – момент инерции колеса относительно оси его вращения; Е к – ускорение вращательного движения колеса.
Из выражения (8) получим Rx = T к / r д - Rz D x / r д- J к Е к / r д. (9) Мощность (Р к), подводимая к колесу, определится из выражения Р к = Т к wк . (10) Колесо преобразует вращательное движение в поступательное, при этом, как при всяком преобразовании, происходят потери мощности. Эти потери определяются разностью между мощностью Р к, подводимой к колесу, и мощностью Р ав, передаваемой от колеса к автомобилю, т.е. Р f = P к - Р ав, (11) где Р f – мощность потерь при качении колеса или мощность сопротивления качению колеса.
Р ав = (Т к / r д - Rz D х / r д) wк r к . (12) Подставим выражения (10) и (12) в формулу (11). Тогда мощность сопротивления качению колеса определится как Р f = T к wк - (Т к / r д - Rz D x / r д) wк r к = = [ T к (r д - r к) / r д + Rz D х r к / r д ] wк. (13) Отношение Р f / wк = Tf называют моментом сопротивления качению колеса, а отношение Р f / Vx = Ff – силой сопротивления качению колеса. Условную количественную характеристику f = Ff / Rz называют коэффи- циентом сопротивления качению колеса. Принимая во внимание равенство (13) развернем выражение f = Ff / Rz, помня, что Ff = Pf / Vx = Р f / wк r к. Получим f = D х / r д + Т к (r д - r к) / Rz r д r к = f c + f к, (14) где f c = D x / r д – составляющая коэффициента сопротивления качению, характе-ризующая силовые потери, обусловленные смещением нормальной реакции R z вперед и возникновением момента, противодействующего качению колеса (при отсутствии буксования является главной составляющей этого коэффициента);
f к = Т к (r д – r к) / Rz r д r к – составляющая коэффициента сопротивления качению, характеризующая кинематические потери, вызванные изменением радиуса качения колеса при передаче тягового момента (основное влияние на величину коэффициента сопротивления качению оказывает при существенном буксовании колеса). В процессе качения колесо автомобиля (колесной машины) находится в одном из следующих режимов: ведущем, свободном, нейтральном, ведомом, тормозном. Для характеристики режима качения колеса используем уравнение силового баланса (9), несколько трансформировав его с учетом выводов формулы (14) Rx = T к / r д – Rz f c - J к Е к / r д. (9¢) 1. Ведущим называют режим качения колеса, при котором оно приводится во вращение моментом Т к, совпадающим по направлению с вектором wк, при этом действующая на ось колеса продольная сила F х (реакция корпуса автомобиля) противоположна направлению движения, т.е. противоположна вектору V х (см. рис.7). Режим возможен только при R х > 0 и, как следует из выражения (9¢), Т к > Rz f c r д + J к Е к > 0. 2. Свободным называют режим качения колеса, при котором оно приводится во вращение моментом Т к, совпадающим по направлению с вектором wк, а продольная сила F х равна нулю (рис. 9, а). Следовательно, на указанном режиме F х = 0; R х = 0 и выражение (9¢) превращается в Т к = Rz f c r д + J к Е к > 0. 3. Нейтральным называют режим качения колеса, при котором оно приводится во вращение моментом Т к , совпадающим по направлению с вектором wк, и продольной силой F х, совпадающей по направлению с вектором V х (см. рис. 9, б). Здесь Т к > 0, а R х < 0, (она поменяла направление по сравнению с режимом ведущим). Тогда 0 < Т к < Rz f c r д + J к Е к. 4. Ведомым называют режим качения колеса, при котором оно приводится во вращение продольной силой F х, направление которой совпадает с вектором V х , а крутящий момент Т к равен нулю (см. рис. 9, в). Следовательно, при этом F х = Rx < 0, а Т к = 0 и соответственно из выражения (9¢) получим
R х = - [ Rz f c + J к Е к / r д ] < 0.
5. Тормозным называется режим качения колеса, при котором оно приводится во вращение продольной силой F х, направление которой совпадает с вектором V х, и одновременно оно испытывает действие момента Т к, направленного противоположно вектору wк (рис. 9, г). В этом случае F х < 0, R х < 0, Т к < 0, причем R х = - [ Т к / r д + Rz f c + J к Е к / r д ]. Все перечисленные режимы качения колеса наглядно иллюстрирует гра- фик зависимости R х от Т к (рис. 10).
|
|||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-04-04; просмотров: 225; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.139.103.122 (0.012 с.) |