Podczas toczenia elastycznego (odkształconego) koła pod wpływem czynników siłowych następuje odkształcenie styczne opony, w wyniku którego zmniejsza się rzeczywista odległość osi obrotu koła od powierzchni nośnej. Ta odległość nazywa się promień dynamiczny r d koła. Jego wartość zależy od szeregu czynników konstrukcyjnych i eksploatacyjnych, takich jak sztywność opony i ciśnienie w niej wewnętrzne, masa pojazdu na koło, prędkość, przyspieszenie, opory toczenia itp.
Promień dynamiczny zmniejsza się wraz ze wzrostem momentu obrotowego i spadkiem ciśnienia w oponach. Wartość r & D nieznacznie wzrasta wraz ze wzrostem prędkości pojazdu ze względu na wzrost sił odśrodkowych. Promień dynamiczny koła jest ramieniem przyłożenia siły pchającej. Dlatego też jest to tzw promień mocy.
Toczeniu się sprężystego koła po twardej powierzchni nośnej (na przykład po asfaltowej lub betonowej autostradzie) towarzyszy poślizg elementów bieżnika koła w strefie jego kontaktu z drogą. Wynika to z różnicy długości stykających się odcinków koła i drogi. Zjawisko to nazywa się elastyczny poślizg opony, w przeciwieństwie do poślizg(poślizg), gdy wszystkie elementy bieżnika ulegają przesunięciu względem powierzchni nośnej. Nie byłoby poślizgu elastycznego, gdyby te sekcje były absolutnie równe. Jest to jednak możliwe tylko wtedy, gdy koło i droga stykają się po łuku. W rzeczywistości kontur łożyska zdeformowanego koła styka się z płaską powierzchnią nieodkształconej drogi i poślizg staje się nieunikniony.
Aby wyjaśnić to zjawisko, w obliczeniach używa się tego pojęcia. promień kinematyczny koła ( promień toczenia) r do. Zatem obliczony promień toczenia R k jest takim promieniem fikcji nieodkształcony koło, które przy braku poślizgu ma takie same liniowe (translacyjne) prędkości toczenia, jak koło rzeczywiste (odkształcone) w i obrót kątowy ω do. To znaczy wartość r do charakteryzuje warunkowy promień, który służy do wyrażenia obliczonej zależności kinematycznej między prędkością ruchu w prędkość pojazdu i koła ω do:
Cechą promienia tocznego koła jest to, że nie można go zmierzyć bezpośrednio, lecz określa się go jedynie teoretycznie. Jeśli przepiszemy powyższy wzór jako:
, (τ
- czas)
następnie z wynikowego wyrażenia jasno wynika, że należy określić wartość R można obliczyć. Aby to zrobić, musisz zmierzyć ścieżkę S, minął za kierownicą N obrotów i podzielimy go przez kąt obrotu koła ( φ do = 2przyp).
Wielkość poślizgu elastycznego wzrasta wraz ze wzrostem elastyczności (podatności) opony i sztywności drogi lub odwrotnie, wraz ze wzrostem sztywności opony i miękkości nawierzchni. Na miękkiej drodze gruntowej zwiększone ciśnienie w oponach zwiększa straty spowodowane deformacją podłoża. Obniżenie ciśnienia wewnętrznego w oponie pozwala na miękkich glebach ograniczyć ruch cząstek gleby i deformację jej warstw, co prowadzi do zmniejszenia oporów toczenia i zwiększenia drożności.
Jednakże na twardym podłożu przy niskim ciśnieniu, wraz ze wzrostem ramienia ciernego tocznego, następuje nadmierne ugięcie opony. A. Kompromisowym rozwiązaniem tego problemu jest zastosowanie opon z możliwością regulacji ciśnienia wewnętrznego.
W obliczeniach praktycznych promień toczenia koła szacuje się według przybliżonego wzoru:
R k \u003d (0,85 ... 0,9) R 0 (tutaj R 0 - promień wolnego koła).
W przypadku dróg utwardzonych (ruch kół przy minimalnym poślizgu) należy przyjąć: R k = r & D.
Dzień dobry, drodzy czytelnicy. Dziś chcę od razu odpowiedzieć na wiele pytań związanych z rozmiarami kół. Wielu moich czytelników nie rozumie, co one oznaczają i dlaczego w ogóle są potrzebne! Dziś postaram się wytłumaczyć prostym i zrozumiałym językiem co oznaczają wymiary gum w samochodach...
Wymiary gumowego koła zawierają wiele przydatnych informacji, wystarczy tylko umieć je przeczytać. Bez tych informacji nie będziesz w stanie dobrać odpowiednich opon do swojego samochodu, po prostu nie będą one pasować w rozmiarze. Chociaż teraz na korpusach wielu marek znajdują się specjalne tabliczki z zaleceniami, po prostu je czytasz i idziesz do sklepu, aby kupić te same. Jednak nie zawsze są takie tablice i wymiary opon trzeba określić samodzielnie! Małe wyjaśnienie, będę mówić tylko o gabarytach, było już wiele artykułów o innych cechach, linki na pewno będą poniżej.
Opowiem o nich na przykładzie moich kół zimowych KAMA EURO 519, należy zaznaczyć, że w niczym nie ustępują swoim zagranicznym odpowiednikom. Przeczytaj informacje.
Na początek wymiary całkowite
Mam rozmiar koła R16 205/55 , są to tzw. wymiary gabarytowe. Guma jest uważana za niskoprofilową (więcej).
Słynny list R
Wielu błędnie uważa (szczerze mówiąc, ja też tak myślałem), że pierwsza angielska litera R oznacza skrót „RADIUS”! Ale nie jest! Litera R oznacza oponę radialną, przeczytaj artykuł -. Jest to taki sposób łączenia gumy i metalowego sznurka podczas produkcji. Oczywiście można spotkać również literę D z przodu (przekątną), ale takie oznaczenie jest obecnie naprawdę rzadkie. Tak naprawdę ten list nie ma nic wspólnego z rozmiarem. Idźmy dalej...
Średnica dysku
Druga liczba (w tym przypadku mamy 16) wskazuje średnicę otworu w gumce, czyli na jaki krążek można nałożyć tę gumę. Mamy 16, co oznacza, że jest 16 cali! Pamiętaj, że ten rozmiar jest zawsze podawany w calach (1 cal = 25,4 mm). jeśli wybijemy nasz rozmiar, okaże się - 16 x 25,4 mm = 406,4 mm. Tarcza nie może być większa ani mniejsza niż średnica koła, po prostu nie da się jej założyć. Oznacza to, że jeśli guma ma 16 (406,4 mm), wówczas dysk powinien mieć 16 (406,4 mm).
Szerokość
Duża liczba prawie zawsze charakteryzuje szerokość. W tym przypadku liczba ta wynosi 205. Jest ona mierzona w milimetrach, czyli szerokość mojego koła wynosi 205 mm. Im szersza guma, tym szerszy tor, odpowiednio, zwiększa się drożność i przyczepność.
Wysokość przewodu
Jest to mniejsza liczba stosowana w ułamku. W moim przypadku jest to 55, mierzone jako procent szerokości (większej liczby). Co to znaczy? Aby znaleźć wysokość (w moim przypadku) trzeba obliczyć 55% z 205 mm. Tak się okazuje:
205 x 0,55 (55%) = 112,75 mm
Jest to wysokość sznurka naszej gumy, również ważny wskaźnik, patrz rysunek.
Całkowita wysokość koła
Obliczmy całkowitą wysokość mojego koła. Co się dzieje.
Gumowy sznurek 112,75 X 2 (ponieważ wysokość jest po obu stronach, u góry i u dołu) = 225,5 mm
Pod dyskiem 16 cali = 406,4
Razem - 406,4 + 225,5 = 631,9
Zatem moje koło ma nieco ponad pół metra wysokości, czyli 0,631 metra
Przyjrzyjmy się najpopularniejszym oponom, z których korzysta większość samochodów, są trzy z nich - są to R13, R14 i R15
Rozmiary oponR13
Najczęstszym ze wszystkich jestR13Takie 175/70 są instalowane w wielu modelach krajowego VAZ (choć teraz się oddalają).
Co się dzieje:
R13 - średnica 13 cali (pomnóż przez 25,4) = 330,2 mm
Szerokość 175
Wysokość - 70% ze 175 = 122,5
Razem - (122,5 x 2) + 330,2 \u003d 574,2 mm
Rozmiary oponR14
Jednym z najczęstszych jestR14175/65, są również instalowane w krajowych modelach VAZ, nowszych latach produkcji, takich modelach jak Priora, Kalina, Grant, a także w niektórych niedrogich (ludowych) samochodach zagranicznych - na przykład Renault Logan, Kia RIO, Hyundai Solaris itp.
Co się dzieje:
R14 – średnica 14 cali (pomnóż przez 25,4) = 355,6 mm
Szerokość - 175
Wzrost - 65% ze 175 = 113,75
Wymiary gabarytowe - (113,75 X 2) + 355,6 mm = 583,1 mm
Rozmiary oponR15
Najczęstszym przykładem jest -R15 195/65, montowany w wielu samochodach zagranicznych (ludowej) klasy, ale w wysokich wersjach wyposażenia.
Co się dzieje:
R15 - średnica 15 cali (pomnóż przez 25,4) = 381 mm
Szerokość 195
Wzrost - 65% ze 195 = 126,75
Razem - (126,75 x 2) + 381 \u003d 634,5 mm
Jak widać, obliczenie rozmiaru gumy nie jest takie trudne.
Oczywiście na kole są jeszcze inne przydatne informacje, pisałem już o tym artykuły poniżej. Dla ciebie wymienię punkty, przeczytaj przydatne i interesujące:
Generalnie przeczytaj nagłówek - jest tam znacznie więcej informacji. Jak widać, wszystkie te informacje można odczytać z opony, czasem nawet nie można w to uwierzyć!
Aby dobrać opony i określić promień toczny koła na podstawie ich wymiarów, konieczna jest znajomość rozkładu obciążenia na osie.
W samochodach osobowych rozkład obciążenia z masy całkowitej na osie zależy głównie od układu. Przy klasycznym układzie oś tylna stanowi 52 ... 55% obciążenia masy całkowitej, w przypadku pojazdów z napędem na przednie koła 48%.
Promień toczny koła rk dobiera się w zależności od obciążenia jednego koła. Maksymalne obciążenie koła określa położenie środka ciężkości samochodu, które ustala się na podstawie wstępnego szkicu lub prototypu samochodu.
G2=Ga*48%=14000*48%=6720N
G1=Ga*52%=14000*52%=7280N
Dlatego obciążenie każdego koła odpowiednio przedniej i tylnej osi samochodu można określić za pomocą wzorów:
P1=7280/2=3360 N
P2=6720/2=3640 N
Odległość przedniej osi od środka masy oblicza się ze wzoru:
Podstawa L samochodu, mm.
a= (6720*2,46)/14000=1,18m.
Odległość od środka ciężkości do tylnej osi:
h \u003d 2,46-1,18 \u003d 1,27 m
Typ opony (zgodnie z tabelą GOST) - 165-13 / 6,45-13. Za pomocą tych wymiarów można określić promień koła, które jest w stanie swobodnym:
Gdzie b jest szerokością profilu opony (165 mm)
d - średnica felgi opony (13 cali)
1 cal = 25,4 mm
rc=13*25,4/2+165=330mm
Promień toczenia koła rk wyznacza się biorąc pod uwagę odkształcenie zależne od obciążenia:
rk=0,5*d+ (1-k) *b (9)
gdzie k jest współczynnikiem odkształcenia promieniowego. W przypadku opon standardowych i szerokoprofilowych k wynosi 0,3
rk=0,5*330+ (1-0,3) *165=280mm=0,28m
Inne publikacje:
Operacyjne wskaźniki ekonomiczne portu
Obliczmy i porównajmy wskaźniki efektywności ekonomicznej opcji programów mechanizacji. Obliczenia zostaną dokonane w formie tabelarycznej. Tabela 4.1 Obliczanie wskaźników technicznych i ekonomicznych, porównanie efektywności ekonomicznej schematów mechanizacji Wskaźnik Opcja Podstawa odchylenia Proponowana ...
Charakterystyka transportu i przeładunku ładunku
Na wybór sposobu transportu i przeładunku wpływają właściwości fizykochemiczne i mechaniczne towaru. Skład tych cech zależy od kategorii ładunku (sztuka, luz, drewno itp.). Towary masowe to towary przewożone pojazdami luzem. Do większości...
Analiza kosztów operacyjnych i kosztów transportu
Koszty transportu (E) kształtują się pod wpływem dużej liczby czynników. Co więcej, niektóre czynniki są zewnętrzne dla działu, niezależne od jego pracowników, inne, wręcz przeciwnie, zależą od jakości pracy zespołu, jego wysiłków mających na celu zwiększenie wydajności produkcji. Dlatego właśnie...
Samochód (ciągnik) porusza się w wyniku działania na niego różnych sił, które dzielą się na siły napędowe i siły oporu ruchu. Główną siłą napędową jest siła trakcyjna przyłożona do kół napędowych. Trakcja generowana jest poprzez pracę silnika i jest spowodowana współdziałaniem kół napędowych z drogą. Siłę uciągu P to definiuje się jako stosunek momentu działającego na półosie do promienia kół napędowych przy ruchu jednostajnym samochodu. Dlatego do określenia siły uciągu konieczna jest znajomość promienia koła napędowego. Ponieważ na kołach samochodu zamontowane są elastyczne opony pneumatyczne, promień koła zmienia się podczas ruchu. Pod tym względem wyróżnia się następujące promienie kół:
1. Nominalny - promień koła w stanie swobodnym: r n \u003d d / 2 + H, (6)
gdzie d jest średnicą felgi, m;
H to całkowita wysokość profilu opony, m.
2. Statyczny r s to odległość od nawierzchni drogi do osi obciążonego nieruchomego koła.
r с =(d/2+H)∙λ , (7)
gdzie λ jest współczynnikiem odkształcenia promieniowego opony.
3. Dynamiczny r d to odległość od nawierzchni drogi do osi toczącego się obciążonego koła. Promień ten zwiększa się wraz ze spadkiem odczuwalnego obciążenia koła G k i wzrostem wewnętrznego ciśnienia powietrza w oponie p w.
Wraz ze wzrostem prędkości samochodu pod wpływem sił odśrodkowych opona rozciąga się w kierunku promieniowym, w wyniku czego zwiększa się promień rd. Podczas toczenia się koła zmienia się również odkształcenie powierzchni tocznej w porównaniu z kołem nieruchomym. Dlatego ramię zastosowania wypadkowych reakcji stycznych drogi rd różni się od r s. Jednak, jak wykazały eksperymenty, do praktycznych obliczeń trakcji można przyjąć r s ~ r d.
4 Promień kinematyczny (toczenie) koła rk - promień takiego warunkowego nieodkształcalnego pierścienia, który przy danym sprężystym kole ma takie same prędkości kątowe i liniowe.
Przy toczeniu się koła pod działaniem momentu obrotowego elementy bieżnika stykające się z nawierzchnią ulegają ściskaniu, w wyniku czego koło pokonuje krótszą drogę z taką samą prędkością, jak podczas swobodnego toczenia; w przypadku koła obciążonego momentem hamowania elementy bieżnika stykające się z drogą ulegają rozciągnięciu. Dlatego przy równych prędkościach koło hamujące pokonuje nieco większą odległość niż koło swobodnie toczące się. Zatem pod działaniem momentu obrotowego promień r do - maleje, a pod działaniem momentu hamującego - wzrasta. Aby określić wartość rk metodą „odcisków kredą”, na drodze za pomocą kredy lub farby nanosi się poprzeczną linię, po której toczy się koło samochodu, a następnie pozostawia ślady na drodze.
Pomiar odległości l pomiędzy skrajnymi wydrukami określ promień toczenia ze wzoru: r do = l / 2π∙n , (8)
gdzie n jest częstotliwością obrotu koła odpowiadającą odległości l .
W przypadku całkowitego poślizgu koła odległość l = 0 i promień r do = 0. Podczas ślizgania się kół nieobracających się („SW”) częstotliwość obrotów n=0 i r do .
Podczas toczenia na oponę działają siły odśrodkowe. Wielkość sił odśrodkowych zależy od prędkości toczenia, masy i wymiarów opony. Pod działaniem sit odśrodkowych średnica opony nieznacznie wzrasta. Badania wykazały, że przy toczeniu się opony z prędkością 180–220 km/h wysokość profilu wzrasta o 10–13% (wyniki testów opon w wyścigach motocyklowych).
Jednocześnie działanie sił odśrodkowych powoduje (wskutek wzrostu sztywności promieniowej opony) nieznaczne zwiększenie odległości osi koła od powierzchni nośnej (płaszczyzny drogi) przy jednoczesnym zmniejszeniu powierzchni kontaktu opony z drogą. Odległość ta nazywana jest promieniem dynamicznym opony Ro i jest ona większa od promienia statycznego Rc, czyli Ro>Rc.
Jednakże przy prędkościach roboczych Ro jest praktycznie równe Rc.
Promień toczny to stosunek prędkości liniowej koła do prędkości kątowej koła:
gdzie Rk - promień toczenia, m;
V - prędkość liniowa, m/s;
w - prędkość kątowa, rad/s.
opory toczenia
Ryż. Opona toczy się po twardej nawierzchni
Podczas toczenia koła po twardej nawierzchni osnowa opony ulega cyklicznym odkształceniom. Wchodząc w kontakt opona odkształca się i ugina, a wychodząc z kontaktu przywraca swój pierwotny kształt. Energia odkształcenia opony, która powstaje w wyniku kontaktu elementów z nawierzchnią, jest zużywana na tarcie wewnętrzne pomiędzy warstwami osnowy i poślizg w strefie styku. Część tej energii zamieniana jest na ciepło i przekazywana do otoczenia. Ze względu na utratę energii mechanicznej, szybkość przywracania pierwotnego kształtu opony po opuszczeniu styku przez elementy opony jest mniejsza niż szybkość odkształcania opony po wejściu elementów na styk. Z tego powodu reakcje normalne w strefie styku są nieco redystrybuowane (w porównaniu do koła nieruchomego), a diagram rozkładu sił normalnych przyjmuje postać jak pokazano na rysunku. Wypadkowa reakcji normalnych, równa wartości promieniowego obciążenia opony, przesuwa się do przodu względem pionu przechodzącego przez oś koła o pewną wielkość a („dryft” reakcji promieniowej).
Moment powstały w wyniku reakcji promieniowej względem osi koła nazywany jest momentem oporu toczenia:
W warunkach ustalonego ruchu (ze stałą prędkością toczenia) koła napędzanego działa moment równoważący moment oporu toczenia. Ten moment tworzą dwie siły - pchanie
siła P i reakcja pozioma drogi X:
M = XRd = PRd,
gdzie P jest siłą pchającą;
X - reakcja pozioma drogi;
Rd - promień dynamiczny.
PRd = Qa - warunek ruchu ustalonego.
Stosunek siły pchającej P do reakcji promieniowej Q nazywany jest współczynnikiem oporu toczenia k.
Oprócz samej opony na współczynnik oporu toczenia istotny wpływ ma jakość nawierzchni.
Moc Nk wydatkowana na toczenie koła napędzanego jest równa iloczynowi siły oporu toczenia Pc i liniowej prędkości toczenia V:
Rozwijając to równanie, możemy napisać:
Nk = N1 + N2 + N3 - N4,
gdzie N1 to moc zużyta na odkształcenie opony;
N2 to moc zużywana na poślizg opony w strefie styku;
N3 - moc zużywana na tarcie w łożyskach kół i opór powietrza;
N4 to moc wytworzona przez oponę podczas przywracania kształtu opony w momencie opuszczenia kontaktu przez elementy.
Strata mocy toczenia koła znacznie wzrasta wraz ze wzrostem prędkości toczenia, ponieważ w tym przypadku wzrasta energia odkształcenia, a w konsekwencji większość energii zamieniana jest na ciepło.
Wraz ze wzrostem ugięcia gwałtownie wzrasta odkształcenie osnowy i bieżnika opony, tj. Straty energii w wyniku histerezy.
Jednocześnie wzrasta wytwarzanie ciepła. Wszystko to ostatecznie prowadzi do wzrostu mocy zużywanej na toczenie opony.
Badania wykazały, że toczenie opony motocyklowej w warunkach koła napędzanego (na gładkim bębnie) zużywa od 1,2 do 3 litrów mocy. Z. (w zależności od rozmiaru opon i prędkości toczenia).
Tym samym ogólne straty w oponach są bardzo znaczne i współmierne do mocy silnika motocykla.
Oczywiste jest, że rozwiązanie problemu zmniejszenia mocy zużywanej na toczenie opon motocyklowych ma wyjątkowe znaczenie. Ograniczenie tych strat nie tylko zwiększy trwałość opon, ale znacząco wydłuży żywotność silnika i zespołów motocykla, a także będzie miało pozytywny wpływ na efektywność paliwową silników.
Badania przeprowadzone podczas tworzenia opon typu P wykazały, że straty mocy podczas toczenia opon tego typu są znacznie mniejsze (o 30-40%) niż w przypadku opon o konstrukcji standardowej.
Dodatkowo straty zmniejszają się po przeniesieniu opon na dwuwarstwowy karkas wykonany z kordu o wytrzymałości 232 CT.
Szczególnie ważne jest minimalizowanie strat mocy podczas toczenia opon do motocykli wyścigowych, gdyż podczas jazdy z dużymi prędkościami straty opon wynoszą do 30% w stosunku do całkowitego zużycia energii na ruch. Jedną z metod ograniczenia tych strat jest zastosowanie w osnowie opon wyścigowych nylonowego kordu o temperaturze 0,40 K. Dzięki zastosowaniu takiego kordu zmniejszono grubość osnowy, zmniejszono wagę opony, stała się ona bardziej elastyczny, mniej podatny na ciepło.
Charakter rzeźby bieżnika ma duży wpływ na współczynnik oporu toczenia opony.
Aby ograniczyć energię powstającą w momencie kontaktu elementów z nawierzchnią, masa bieżnika opon wyścigowych jest maksymalnie zmniejszana. Jeśli opony drogowe mają głębokość bieżnika 7-9 mm, to w przypadku opon wyścigowych jest to 5 mm.
Ponadto rzeźba bieżnika opon wyścigowych jest wykonana w taki sposób, aby jej elementy stawiały najmniejszy opór podczas toczenia się opony.
Z reguły wzór bieżnika opon przednich (napędzanych) i tylnych (napędzanych) kół motocykla jest inny. Dzieje się tak dlatego, że zadaniem opony przedniego koła jest zapewnienie niezawodnego prowadzenia, a koła tylnego przenoszenie momentu obrotowego.
Występy na przednich oponach pomagają zmniejszyć straty toczenia oraz poprawiają prowadzenie i stabilność, szczególnie podczas pokonywania zakrętów.
Ryż. Krzywe zależności strat mocy od prędkości toczenia: 1 - rozmiar opony 80-484 (3,25-19), model L-130 (szosowa); 2 - rozmiar opony 85-484 (3,25-19) model L-179 (na tylne koło motocykli szosowych)
Zygzakowaty wzór bieżnika tylnego koła zapewnia niezawodne przenoszenie momentu obrotowego, a także zmniejsza straty toczenia. Wszystkie powyższe środki pozwalają ogólnie znacznie zmniejszyć straty mocy podczas toczenia się opony. Wykres przedstawia krzywe utraty mocy przy różnych prędkościach dla opon szosowych i wyścigowych. Jak widać na rysunku, opony wyścigowe mają mniejsze straty w porównaniu do opon drogowych.
Ryż. Pojawienie się „fali” podczas toczenia się opony z krytyczną prędkością: 1 - opona; 2 - stanowisko do testowania bębna
Krytyczna prędkość toczenia opony
Kiedy prędkość toczenia opony osiąga pewien limit, utrata mocy toczenia gwałtownie wzrasta. Współczynnik oporu toczenia wzrasta około 10-krotnie.
Na powierzchni bieżnika opony pojawia się „fala”. Ta „fala”, pozostająca nieruchoma w przestrzeni, przemieszcza się wzdłuż osnowy opony z prędkością jej obrotu.
Powstawanie „fali” prowadzi do szybkiego zniszczenia opony. W obszarze bieżnika temperatura gwałtownie wzrasta, w miarę zwiększania się tarcia wewnętrznego w oponie i zmniejszania się wytrzymałości połączenia bieżnika z osnową.
Pod działaniem sił odśrodkowych, które są znaczne przy dużych prędkościach toczenia, następuje oddzielenie odcinków bieżnika lub elementów wzoru.
Za krytyczną prędkość toczenia opony uważa się prędkość toczenia, przy której pojawia się „fala”.
Z reguły podczas jazdy z krytyczną prędkością opona psuje się po przejechaniu 5-15 km.
Wraz ze wzrostem ciśnienia w oponach wzrasta prędkość krytyczna.
Jednak praktyka pokazuje, że podczas SHKH prędkość motocykli w niektórych obszarach jest o 20-25% większa niż prędkość krytyczna opon określona na stanowisku (kiedy opona toczy się po bębnie). W takim przypadku opony nie ulegają zniszczeniu. Wyjaśnia to fakt, że podczas toczenia się po płaszczyźnie odkształcenie opony jest mniejsze (w tym samym trybie) niż podczas toczenia się po bębnie, w związku z czym prędkość krytyczna jest wyższa. Dodatkowo czas jazdy motocykla z prędkością przekraczającą prędkość krytyczną opon jest znikomy. W takim przypadku opona jest dobrze chłodzona przez nadlatujący strumień powietrza. Pod tym względem właściwości techniczne opon do motocykli sportowych zaprojektowanych dla GCS umożliwiają krótkotrwałe przekroczenie prędkości w określonych granicach.
Toczenie opon w warunkach jazdy i hamowania. Toczenie się opony w warunkach koła napędowego następuje po przyłożeniu do koła momentu obrotowego Mkr.
Wykres sił działających na koło napędowe pokazano na rysunku.
Ryż. Schemat sił działających na oponę koła napędowego podczas toczenia
Na koło obciążone pionową siłą Q przykładany jest moment Mcr.
Reakcja drogi Qp, równa obciążeniu Q, zostaje przesunięta względem osi koła o pewną odległość a. Siła Qp wytwarza moment toczący Ms:
Torque Mkr tworzy sito trakcyjne Rt:
Rt \u003d Mkr / Rk
gdzie Rk jest promieniem toczenia.
Kiedy opona toczy się w warunkach koła napędowego, pod działaniem momentu obrotowego siły styczne w kontakcie ulegają redystrybucji.
W przedniej części styku w kierunku ruchu siły styczne rosną, w tylnej części maleją. W tym przypadku wypadkowa sił stycznych X jest równa sile uciągu Pt.
Moc wydatkowana na toczenie koła napędowego jest równa iloczynowi momentu obrotowego Мcr i prędkości kątowej Wк obrotu koła:
Równanie to jest ważne tylko wtedy, gdy w styku nie występuje poślizg.
Jednakże siły styczne powodują poślizg elementów rzeźby bieżnika względem drogi.
Z tego powodu rzeczywista wartość prędkości ruchu translacyjnego koła Ud jest nieco niższa od teoretycznej Vt.
Stosunek rzeczywistej prędkości jazdy Vd do teoretycznej Vt nazywany jest sprawnością koła, która uwzględnia utratę prędkości na skutek poślizgu opony względem drogi.
Wielkość poślizgu a można oszacować za pomocą następującego wzoru:
Oczywiście wartość prędkości rzeczywistej Vd może zmieniać się od Vt do 0, tj.:
Intensywność poślizgu zależy od wielkości sił stycznych, które z kolei są określone przez wielkość momentu obrotowego.
Poprzednio pokazane:
Mcr = XRk;
X \u003d Pt \u003d Qv,
gdzie v jest współczynnikiem przyczepności opony do nawierzchni.
Gdy moment obrotowy wzrośnie do pewnej wartości przekraczającej wartość krytyczną, wartość wypadkowych sił stycznych X staje się większa od wartości dopuszczalnej i opona całkowicie ślizga się względem drogi.
Istniejące opony motocyklowe w zakresie obciążenia roboczego mogą przenosić moment obrotowy 55-75 kgf * m bez pełnego poślizgu (w zależności od rozmiaru opony, obciążenia, ciśnienia itp.).
Podczas hamowania motocykla siły działające na oponę mają charakter zbliżony do sił występujących podczas pracy opony w warunkach koła napędowego.
Kiedy na koło przykładany jest moment hamujący Mt, siły styczne rozkładają się w strefie styku. Największe siły styczne występują w tylnej części styku. Wypadkowa sił stycznych pod względem wielkości i kierunku pokrywa się z siłą hamowania T:
Wraz ze wzrostem momentu hamowania Mt powyżej pewnej wartości krytycznej siła hamowania T staje się większa od siły przyczepności opony do nawierzchni (T>Qv) i w styku rozpoczyna się całkowity poślizg, następuje zjawisko poślizgu.
Podczas hamowania do poślizgu w strefie styku wzrasta temperatura bieżnika, spada współczynnik przyczepności, a zużycie rzeźby bieżnika gwałtownie wzrasta. Spada skuteczność hamowania (wydłuża się droga hamowania).
Najefektywniejsze hamowanie następuje przy wartościach siły hamowania T, zbliżonych wielkością do siły przyczepności opony do nawierzchni.
Dlatego też, gdy kierowca wykorzystuje właściwości dynamiczne motocykla, aby zmniejszyć zużycie opon, na koło napędowe należy dostarczyć moment obrotowy, który zapewni najmniejszy poślizg opony względem drogi.
