Všechny síly působící na vůz z vozovky se přenášejí přes kola. Poloměr kola vybaveného vzduchovou pneumatikou se může lišit v závislosti na hmotnosti nákladu, jízdním režimu, vnitřním tlaku vzduchu a opotřebení běhounu.
Kola mají následující poloměry:
1) zdarma; 3) dynamický;
2) statické; 4) kinematické.
Volný poloměr(r св) je vzdálenost od osy stojícího a nezatíženého kola k nejvzdálenější části běžeckého pásu. U stejného kola závisí hodnota Rst pouze na hodnotě vnitřního tlaku vzduchu v pneumatice.
Volný poloměr kola je uveden v technické specifikaci pneumatiky. Pokud uvedená charakteristika není v referenčních údajích, pak její hodnotu lze určit podle označení pneumatiky.
Statický poloměr(r st) - toto je vzdálenost od středu nehybného kola, zatíženého pouze normálovou silou, k referenční rovině. Hodnota statického poloměru je menší než volný poloměr o velikost radiální deformace:
r st = r st - h z = r st - R z /С sh, (5.1)
kde h z = R z /С Ш - radiální (normální) deformace pneumatiky, m;
R z - normální reakce vozovky, N;
C w - radiální (normální) tuhost pneumatiky, N/m.
Normální reakce vozovky působící na jedno kolo lze určit podle vzorce:
Rz = G O / 2, (5,2)
kde G O je hmotnost vozu na konkrétní nápravě.
Ze vzorce (1) zjistíme hodnotu radiální tuhosti pneumatiky:
Sw = Rz / r st - r st, (5,3)
Radiální tuhost pneumatiky závisí na její konstrukci a vnitřním tlaku vzduchu p w. Pokud je známa závislost Cw na pw, pak lze velikost deformace pneumatiky určit při jakémkoli vnitřním tlaku vzduchu. Při jmenovitém tlaku vzduchu a zatížení lze statický poloměr kola zjistit pomocí vzorce:
r st = 0,5d o + (1 - l w)N w, (5,4)
kde d o - průměr ráfku kola, m;
N w - výška profilu pneumatiky ve volném stavu, m;
l w - koeficient radiální deformace pneumatiky.
Pro běžné profilové pneumatiky, stejně jako širokoprofilové pneumatiky, l w = 0,10 - 0,15; pro obloukové a pneumatické válce l w = 0,20 - 0,25.
Jmenovitá hodnota rst kola ve vztahu k jmenovitému zatížení a vnitřnímu tlaku vzduchu je uvedena v technické specifikaci pneumatiky.
Dynamický poloměr(r d) je vzdálenost od středu odvalujícího se kola k referenční rovině. Hodnota r d závisí především na vnitřním tlaku vzduchu v pneumatice, vertikálním zatížení kola a jeho rychlosti. S rostoucí rychlostí vozidla se mírně zvětšuje dynamický poloměr, což se vysvětluje natahováním pneumatiky odstředivými setrvačnými silami.
Kinematický poloměr(r к) je poloměr podmíněného nedeformujícího se valivého kola bez skluzu, které má stejnou úhlovou a lineární rychlost s daným elastickým kolem:
r k = V x /w k. (5,5)
Hodnota r k je určena empiricky měřením dráhy S, kterou vůz prošel v n k plných otáčkách:
r k = V x / w k = V x * t / w k * t = S/2p n k, (5.6)
kde V x je lineární rychlost kola;
w k - úhlová rychlost kola;
t - doba pohybu.
Rozdíl mezi poloměry r d a rk je způsoben přítomností prokluzu v oblasti kontaktu pneumatiky s vozovkou.
V případě úplného prokluzu kola je dráha, kterou kolo urazí, nula S = 0, a tedy r k = 0. Při prokluzu brzděných, nerotujících (zablokovaných) kol, tzn. při pohybu ve smyku je n k = 0 a rk ® ¥.
Při jízdě autem po silnicích s tvrdým povrchem a dobrou přilnavostí je přibližně r k = r d = r c = r.
Automobil (traktor) se pohybuje v důsledku působení různých sil na něj, které se dělí na hnací síly a síly odporu proti pohybu. Hlavní hnací silou je tažná síla působící na hnací kola. Tažná síla vzniká v důsledku chodu motoru a je způsobena interakcí hnacích kol s vozovkou. Tažná síla Pk je definována jako poměr momentu na nápravových hřídelích k poloměru hnacích kol při rovnoměrném pohybu vozidla. Pro určení tažné síly je tedy nutné znát poloměr hnacího kola. Vzhledem k tomu, že na kolech automobilu jsou instalovány elastické pneumatiky, poloměr kola se během jízdy mění. V tomto ohledu se rozlišují následující poloměry kol:
1. Nominální – poloměr kola ve volném stavu: r n =d/2+H, (6)
kde d – průměr ráfku, m;
H – celková výška profilu pneumatiky, m.
2. Statické r c – vzdálenost od povrchu vozovky k ose zatíženého stojícího kola.
r s =(d/2+H)∙λ, (7)
kde λ je koeficient radiální deformace pneumatiky.
3. Dynamické r d – vzdálenost od povrchu vozovky k ose odvalujícího se zatíženého kola. Tento poloměr se zvětšuje s poklesem vnímaného zatížení kola G k a zvýšením vnitřního tlaku vzduchu v pneumatice p w.
S rostoucí rychlostí vozidla se vlivem odstředivých sil pneumatika protahuje v radiálním směru, v důsledku čehož se zvětšuje poloměr r d. Při odvalování kola se oproti nehybnému kolu mění i deformace valivého povrchu. Proto se krajnice aplikace výsledných tečných reakcí vozovky r d liší od r c. Jak však ukázaly experimenty, pro praktické výpočty trakce je možné vzít r c ~ r d.
4 Kinematický poloměr (valení) kola r k - poloměr takového podmíněného nedeformovatelného prstence, který má stejné úhlové a lineární rychlosti s daným elastickým kolem.
U kola odvalujícího se vlivem točivého momentu jsou prvky běhounu, které přicházejí do styku s vozovkou, stlačeny a kolo při stejných rychlostech otáčení urazí kratší dráhu než při volném odvalování; na kole zatíženém brzdným momentem jsou prvky běhounu, které přicházejí do styku s vozovkou, nataženy. Proto brzdové kolo urazí o něco delší dráhu při stejných rychlostech než volně se odvalující kolo. Pod vlivem točivého momentu se tedy poloměr rк zmenšuje a vlivem brzdného momentu se zvětšuje. Pro určení hodnoty r k pomocí metody „křídových otisků“ se na vozovku nakreslí křídou nebo barvou příčná čára, na kterou se kutálí kolo automobilu a poté zanechává otisky na vozovce.
Měření vzdálenosti l mezi krajními otisky určete poloměr válcování pomocí vzorce: r k = l / 2π∙n, (8)
kde n je rychlost otáčení kola odpovídající vzdálenosti l .
V případě úplného prokluzu kola vzdálenost l = 0 a poloměr r na = 0. Při posouvání nerotujících kol („SW“) frekvence otáčení n=0 a r až .
Některé věci zní nudně a je těžké si je zapamatovat, ale musíte je znát. Zejména pro automobilové nadšence. Zejména ti, kteří se považují za odborníky a mají svůj vlastní názor na jakékoli téma. Ďábel se skrývá v detailech a tento článek je o jednom takovém detailu.
Na pneumatice není žádný poloměr
Mnoho lidí teď ani nechápe, o co mi jde. „No, rádius, tak co? Mám kola 195-65R15, poloměr 15, vše je napsané, proč jsi chytrý?!" Na to jsem chytrý. R15 nemá nic společného s rádiusem. Ani R, ani 15.
V dnešní době najdete na internetu spoustu informací, ale takové drobnosti, jako je značení pneumatik automobilů, nepatří k těm nejoblíbenějším. Raději bychom probrali výkon motoru nebo počet vychytávek v kabině, že? A výběr kol necháme na vedoucím prodejny. No, nebo se zeptáme kamaráda. Určitě ví! Už má třetí auto!
Ve skutečnosti nebude na škodu porozumět těmto nudným číslům i jen pro obecný vývoj. Navíc to pomůže ušetřit peníze a ovlivní chování vozu, ale o tom později. Zatím je to čistě vzdělávací program, abychom si později dobře rozuměli.
Takže 195/65 R15. Klasické pouzdro. Pojďme si dřepnout vedle našeho auta. První číslo je šířka pojezdové části pneumatiky, zhruba řečeno šířka běhounu. Vyjádřeno v milimetrech. Tedy 195 mm. - toto je šířka vašeho kola. Většina lidí nemá problémy s pochopením tohoto čísla.
Přes zlomek 65 je velikost profilu. Vyjádřeno v procentech šířky. Ne v milimetrech! Profil je část pneumatiky, která „trčí nad ráfkem“. Boční stěna. To znamená, že výška této bočnice bude 195x65% = 125,75 mm. Ne 65 mm. A nic jiného. Navíc z tohoto diagramu jasně vyplývá, že výška 65% při šířce 195 bude jedna, ale pokud bude pneumatika označena (podmíněně) 225/65R15, bude úplně jiná! 225x65%=146,25 mm. I když čísla 65 jsou stejná!
R je radiální design pneumatiky, přesněji způsob, jakým je uvnitř uložena kovová šňůra. Kdysi se při konstrukci pneumatik jednalo o diagonální pokládku, ale to už bylo dávno. V dnešní době téměř nikdy neuvidíte „bias“ pneumatiky, všechny jsou radiální a písmeno R nikomu nic nového neřekne, jen vyvolá polemiku o notoricky známém poloměru...
A nakonec číslo 15. Toto je průměr. Průměr sedla pneumatiky, vnitřní průměr, část, která přichází do kontaktu s diskem. Vyjádřeno v palcích. 1 palec = 2,54 cm. Tedy 15x2,54 = 38,1 cm To je také vnější průměr disku, pokud někdo neuhodl...
Které pneumatiky lze namontovat a které ne?
A pak začíná zábava. S těmito čísly si můžeme pohrát, pokud chceme na auto nasadit další pneumatiky (ráfky). V ideálním případě je hlavní, aby se celkový průměr nelišil, nebo se mírně liší. Příklad.
Kolo 195/65R15 má tento celkový průměr: 38,1 cm - uvnitř plus 125,75 mm x2 = 251,5 mm (nahoře i dole je profil). Převedeme pro zjednodušení na centimetry, vyjde nám 38,1 cm + 25,15 cm = 63,25 cm.Tak to je! Toto je celkový průměr kola.
Nyní, pokud chcete namontovat další kola, musí majitel vozu pochopit následující: výrobci automobilů chápou toto číslo stejně jako my. S ohledem na průměr kol je navrženo odpružení, brzdový systém a karoserie. Proto jsou u stejného modelu auta (například u sedanu Volkswagen Polo) oficiálně povoleny tři velikosti kol. Nejjednodušší verze se spokojí s 175/70R14 (celkový průměr 60,06 cm), 185/60R15 (60,3 cm) a 195/55R15 (59,55 cm).
Ukazuje se, že „kolo 14“ je VĚTŠÍ, i když o něco málo, než kolo 15 v případě 195/55. To souvisí s výše vznesenou otázkou, nazouvání více kol na zimu... Je potřeba vše pečlivě propočítat. Bude větší číslo průměru znamenat celkově větší velikost kola? Ne vždy.
Kola automobilu (obr. 3.4) mají poloměry: statické r s, dynamický r D a poloměr válcování r kvalita.
Statický poloměr je vzdálenost od osy nehybného kola k povrchu vozovky. Záleží na zatížení kola a tlaku vzduchu v pneumatice. Statický poloměr se zmenšuje se zvyšujícím se zatížením a klesajícím tlakem vzduchu v pneumatice a naopak.
Dynamický poloměr je vzdálenost od osy valivého kola k povrchu vozovky. Záleží na zatížení, tlaku vzduchu v pneumatice, rychlosti a točivém momentu přenášeném kolem. Dynamický poloměr roste s rostoucí rychlostí a klesajícím přenášeným momentem a naopak.
Poloměr odvalování Poměr lineární rychlosti osy kola k jeho úhlové rychlosti se nazývá:
Poloměr valení v závislosti na zatížení, tlaku vzduchu v pneumatice, přenášeném točivém momentu, prokluzu a prokluzu kola se určí experimentálně nebo se vypočte pomocí vzorce
(3.13.)
Kde n až - počet plných otáček kola; S K - vzdálenost ujetá kolem za plný počet otáček.
Z výrazu (3.13) vyplývá, že když kolo zcela prokluzuje (S k = 0), poloměr valení r kvalita= 0, a s plným skluzem (n k = 0) g kvalita → oz.
Jak ukázaly studie, na silnicích s tvrdým povrchem a dobrou přilnavostí se poloměr otáčení, statické a dynamické poloměry od sebe mírně liší. Proto je to možné
Při provádění výpočtů v budoucnu budeme používat tuto přibližnou hodnotu. Odpovídající hodnotě budeme říkat poloměr kola a označovat ji r k .
U různých typů pneumatik lze poloměr kola určit podle GOST, který reguluje statické poloměry pro řadu hodnot zatížení.
ki a tlak vzduchu v pneumatikách. Kromě toho lze poloměr kola m vypočítat z jmenovitých rozměrů pneumatiky pomocí výrazu
(3.14)
Rýže. 3.4. Poloměry kol
