slide1
Download
Skip this Video
Download Presentation
Тема 1.1 Динамика автомобильного колеса

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 52

Тема 1.1 Динамика автомобильного колеса - PowerPoint PPT Presentation


  • 477 Views
  • Uploaded on

Тема 1.1 Динамика автомобильного колеса. Динамика автомобильного колеса при качении по недеформируемой поверхности. Скорость V при поступательном движении автомобиля одинакова для всех его точек. Следовательно, V = V к =r к  к. Так как  к =  дв /и mp =  n/30и mp =0,105п/и тр ,

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' Тема 1.1 Динамика автомобильного колеса' - auryon


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide2
Динамика автомобильного колеса при качении по недеформируемой поверхности
slide3
Скорость V при поступательном движении автомобиля одинакова для всех его точек. Следовательно,

V = Vк=rкк.

Так как

к=дв/иmp=n/30иmp=0,105п/итр,

то скорость (в м/с)

V=0,105nrк/иmp

При этом ускорение (в м/с2)

j=dV/dt=rкdк/dt.

slide4
Составим уравнение движения колеса относительно его центра О

mкj= Rx – Px,

откудаPx = Rx –mкj,

где mк - масса колеса.

При движении колеса по гладкой дороге, когда перемещение колеса в направлении перпендикулярном её плоскости отсутствует, Rz = Pz.

Если Jк - момент инерции колеса относительно оси его вращения, то Jкd wк /dt=M - Rx rд – Rzаш, тогда

Rx = M /rд - Rzаш/rд - Jкd wк /rд dt.

Колесо преобразует вращательное движение в поступательное, при этом имеют место потери мощности. Их можно найти, определив разность между мощностями Nкол, подводимой к колесу и Nпол передаваемой от колеса к автомобилю.

Рассмотрим качение колеса при постоянной поступательной скорости Vк =V=const.

Для этого случая Nкол =Мwк; Nпол=РхV=RxV=(M /rд - Rzаш/rд)wкrк.

Мощность сопротивления качению колеса

Nf= Nкол- Nпол =[М(rд-rк)/rд + Rzаш rк /rд] wк.

Отношение Nf / wк= М(rд-rк)/rд + Rzаш rк /rд = Mf -называют моментом сопротивления качению колеса,

а отношение Nf /V=Mf /rк =Pf - силой сопротивления качению колеса.

slide5
Условную количественную характеристику, равную отношению силы сопротивления качения колеса к нормальной реакции опорной поверхности f=Pf /Rz, называюткоэффициентом сопротивления качению колеса.

f=аш/rд +М(rд-rк)/Rz rкrд=fc+fк,

где fc=аш/rд – составляющая коэффициента сопротивления качению, характеризующая силовые потери, связанные с тем, что при качении колеса возникает смещение нормальной реакции, вызывающее возникновение момента, направленного в сторону, противоположную качению колеса; fк= М(rд-rк)/Rzrкrд – составляющая коэффициента сопротивления качению, характеризующая кинематические потери, связанные с тем, что при передаче тягового момента происходит уменьшение радиуса качения и в результате этого уменьшение скорости движения автомобиля при неизменной угловой скорости колеса.

slide6
Поскольку формула получена для случая равномерного качения колеса, то входящий в нее момент М полностью участвует в деформациях шины, вызывающих потери на качение, которые определяет второй член правой части. При ускоренном движении часть подведенного к колесу момента расходуется на увеличении кинетической энергии колеса и не участвует в деформациях его шины. В этом случае вместо M нужно подставить

M - Jкdwк /dt.

Определив аш/rд, после подстановки его и замены dwк /dt, получим

Rx =M /rк –fRz – Jкj /r2к.

Отношение M /rк = Рко называютполной окружной силой колеса.

slide7
Этот показатель является обобщенной силой по пути S, проходимому колесом, как обобщенной координате. Обобщенными силами являются и другие члены, входящие в формулу следовательно, она определяет баланс работ, производимых при качении колеса – энергетический баланс. Член fRz характеризует механическую энергию, безвозвратно теряемую (превращающуюся в тепловую). Коэффициенты f , fc и fк называются соответственно энергетическим, силовым и кинематическим коэффициентами сопротивления качению. Полная окружная сила является количественной характеристикой нагружения колеса, она равна продольной силе, действующей со стороны колеса на автомобиль при отсутствии энергетических потерь на качение колеса и изменения его кинетической энергии во вращательном движении.
slide8
Rx=М/rд -Rzfc – Jкjш /(rк/rд).

Будем называть отношение М/rд = Ртополной тяговой силой. Она равна продольной силе, действующей со стороны колеса на автомобиль при отсутствии силовых потерь на качение колеса и изменение его кинетической энергии во вращательном движении.

Рко=Рто+Rzfк.

Равенство характеризует силовой баланс колеса, его вид несколько изменяется в зависимости от режима качения колес, определяемого значениями и направлением М и Rх.

slide9

Схемы сил, действующих на колесо в различных режимах качения:

а - ведущий; б - свободный; в - нейтральный; г - ведомый; д - тормозной;

е - зависимость касательной реакции от момента

slide10
Ведущий режимкачения Rx>0 (характеризует отрезок 1). На колесо действует момент Мт совпадающий по направлению с wк. Со стороны колеса на автомобиль действует сила тяги Рк, совпадающая с направлением движения, а со стороны автомобиля на колесо действует такая же сила Рх, направленная противоположно. Колесо в этом случае называют ведущим.

Условие работы колеса в ведущем режиме

Мт >fcRzrд + Jк j /rк

slide11
Свободный режимкачения Rx=0, при котором согласно равенству выполняется условие

Мт =fcRzrд + Jк j /rк,

характеризуется точкой 2.

Колесо в этом случае называется свободным.

slide12
Нейтральный режимМ>0 при Rx<0 , при котором согласно выполняется условие 0<Мт <fcRzrд + Jк j /rк, характеризуется отрезком 3. Колесо в этом случае называют нейтральным. Для определения Rх в этом режиме используют формулу

Rx=Мт/rд –Rzfc –(JMи2т т +JK)j /(rкrд)

slide13
Ведомый режимМ=0 характеризуется точкой 4. Колесо в этом случае называют ведомым. Для ведомого колеса

Rx = - [fcRz + Jк j /(rкrд)]

Минус показывает, что Rх направлена в сторону, противоположную движению.

Тормозной режим, при котором к колесу подводится тормозной момент – М=Мтор, направленный в сторону, противоположную wк, характеризуется отрезком 5. Такое колесо называется тормозящим, у тормозящего колеса

Rx =-[Мтор /rд + fcRz + Jк j /(rкrд)].

slide14
Схема сил, действующих на деформируемое колесо при качении по деформируемой дороге
slide15
Взаимодействие шины с опорной поверхностью: а – схема радиальной деформации; б – модель радиальной деформации; в – эпюра элементарных нормальных реакций в контакте
slide16
С увеличением Vк силы инерции , оказывает все большее влияние на процесс деформации элементов шин, возникают их колебания, распространяющиеся и на внеконтактную зону. При некоторой скорости частота возмущений, действующих со стороны опорной поверхности, совпадает с частотой собственных колебаний шины, в результате чего возникают резонансные колебания беговой дорожки и боковины шины, вызывающие большие потери. Потерянная энергия превращается в теплоту и вызывает значительный нагрев шины. Сочетание больших деформаций с высокой температурой приводит к быстрому разрушению шины. Скорость, соответствующая началу появления заметных на глаз колебаний шины, называют критической по волнообразованию скоростью.
slide17
Гистерезисные потери (от греч. hysterēsis – отставание, запаздывание) в общем случае качения колеса (МО) определяют лишь силовую часть общих потерь, характеризуемых коэффициентом fс сопротивления качению.

Кинематическая их часть связана с неравенством радиусов rк и rд. При передаче тягового момента Mт в элементах, подходящих к контакту, возникают дополнительные окружные сжатия, тем большие, чем больше Mт.

В результате этого rк уменьшается по сравнению с радиусом качения ведомого колеса.

slide18
При увеличении момента Mт или Мтор в задней части контакта элементарные продольные реакции возрастают настолько, что превышаются силы сцепления с опорной поверхностью тех элементов шины, на которые они действуют, и возникает скольжение.

Практически при Rx0 в задней части контакта всегда есть зона, в которой происходит скольжение (зона скольжения). С увеличением Мт или Мтор эта зона увеличивается за счет уменьшения зоны, в которой скольжение отсутствует (зона сцепления).

Скольжение элементов шины вызывает потери энергии, которая в основном, характеризуется коэффициентом fк.

slide19
Основная часть мощности гистерезисных потерь идет на нагревание шин. Увеличение этих потерь вызывает повышение температуры шины. Например, у диагональных шин легкового автомобиля уменьшение давления воздуха на 0,1 МПа увеличивает tш приблизительно на 10%. Температура шины оказывает весьма большое влияние на ее долговечность. Увеличение tш от 0 до 100°С снижает прочность связи резины с кордом в 2 раза. Считается критической tш=100...120°С, а tш>120°С опасна для шины.
slide20
В зависимости от типа и состояния опорной поверхности, эластичности шины и режима качения колеса изменяется доля различных составляющих потерь. При качении ведомого колеса по асфальто- или цементобетонной дороге 90…95% общих потерь составляют гистерезисные потери, 3…5% — потеринатрение шины об опорную поверхность, 2…3% — потеринадеформацииопорнойповерхности, остальное — аэродинамическиепотери вращающегося колеса. У ведущего и тормозящего колес в тех же условиях потери увеличиваются главным образом в результате трения в контакте, тем больше, чем выше передаваемый момент. При движении автомобиля на высшей передаче они не превосходят 10…15%; при передаче момента, равного половине максимально возможного по сцеплению, составляют около 50% общих потерь, а при передаче моментов, близких к максимально возможным, в несколько раз превышают гистерезисные потери.

На деформируемой поверхности у ведомого колеса основными являются потери, обусловленные образованиемколеи, и гистерезисныепотеривматериалешины. Чем эластичнее шина и жестче грунт, тем больше доля гистерезисных потерь. У ведущего колеса значительно возрастают потеринатрениеконтактныхповерхностейиперемещениегрунтагрунтозацепами.

slide21
Практическая значимость оценки потерь, связанных с качением колеса, определяется не только тем, что позволяет наметить пути уменьшения этих потерь, снизить расходы энергии на преодоление внешних сопротивлений движению автомобиля и тем самым улучшить его тягово-скоростные свойства и уменьшить расход топлива. Мощность, теряемая при качении, в значительной степени идет на нагрев шин и износ протектора, т.е. снижает их надежность. Следует отметить, что шина является дорогостоящим элементом автомобиля. Стоимость комплекта тип грузового автомобиля (с учетом их замены до капитального ремонта автомобиля) составляет около 25% его первоначальной стоимости, на шины приходится 10…15% эксплуатационных расходов.
slide22
При движении по деформируемой опорной поверхности, кроме затрат подводимой к колесу энергии, на гистерезисные потери и трение в шине происходят гистерезисные потери в материале опорной поверхности и потери на ее пластическую деформацию (образование колеи).

Гистерезисные потери в материале опорной поверхности являются одной из причин продольного сноса реакции Rz. На опорных поверхностях, у которых пластические свойства преобладают над упругими, основной причиной продольного сноса реакции Rz и повышения затрат мощности на качение колеса является образование колеи.

slide23
Износ протектора, на который приходится около 70% всех случаев выхода из строя шин, возникает, в основном, в результате трения в контакте катящегося колеса. С повышением передаваемого через колесо момента скольжение растет независимо от его направления. Интенсивность износа протектора связана, с моментом степенной зависимостью. Так, например, показатель степени для шины 260-20 равен 2,6, т. е. увеличение момента в 2 раза увеличивает износ в 6 раз.
slide24
Снижение коэффициента f способствует повышению долговечности и надежности шин. В большинстве случаев выход из строя шин обусловливается износом протектора, поэтому значительно влияние кинематической составляющей fк, связанной с изменением радиуса rк при передаче через колесо момента.

На коэффициент сопротивления качению влияют:1) тип покрытия дороги и ее состояние, 2) скорость движения, 3) давление воздуха в шинах, 4) температура шины, 5) нагрузка на колесо, 6) его размеры, 7) конструктивные особенности шины, 8) момент, передаваемый через колесо.

slide25
Тип и состояние дорожного покрытия.Потери, связанные с деформациями, опорной поверхности и возникающими при качении колеса динамическими нагрузками, зависят от типа и состояния дорожного покрытия. Чем больше деформируемость дорожного покрытия, тем больше сопротивление качению.

Неровности дорожного покрытия создают динамические нагрузки, вызывающие дополнительные деформации шины и дополнительные гистерезисные потери. На булыжной дороге коэффициент f больше, чем на асфальтобетонной, даже если деформации опорной поверхности на обоих дорожных покрытиях одинаковы. Если на поверхности дороги имеется водная пленка или жидкая грязь, то сопротивление качению возрастает из-за гидравлических потерь на выдавливание этой пленки.

slide26
Асфальтобетонное и цементобетонное шоссе:

в хорошем состоянии 0,007...0,015

в удовлетворительном состоянии 0,015...0,02

Гравийная дорога в хорошем состоянии 0,02...0,025

Булыжная дорога в хорошем состоянии 0,025...0,030

Грунтовая дорога:

сухая укатанная 0,025...0,030

после дождя 0,050...0,15

в период распутицы 0,10...0,25

Песок и супесок:

сухой 0,10...0,30

сырой 0,06...0,15

Суглинистая и глинистая целина:

сухая 0,04...0.06

в пластическом состоянии 0,10...0,20

Обледенелая дорога, лед 0,015...0,03

Укатанная снежная дорога 0,03...0,05

Рыхлый снег 0,10...0,30

slide27
Увеличение скорости движения. Как правило, коэффициент f при увеличении V возрастает. На ровных дорогах при изменении скорости от нуля до некоторого значения, зависящего от конструктивных особенностей шины, нормальной нагрузки на колесо и внутреннего давления воздуха, возрастание коэффициента f невелико. Поэтому для большинства шин грузовых автомобилей связь коэффициента f и скорости V достаточно точно аппроксимируется линейной зависимостью. На неровных дорогах даже при средних скоростях с увеличением V коэффициент f может расти довольно сильно. Начиная с некоторого значения V, даже на ровных дорогах, коэффициент f начинает быстро увеличиваться. При номинальных нагрузках на колесо и давлениях воздуха в шине интенсивный рост коэффициента f начинается при V=20...30 м/с.

Существуют различные эмпирические формулы, позволяющие приближенно подсчитать коэффициент f при различных скоростях движения; удобной является формула

f=f0+ kf V2

где f0 –коэффициент сопротивления качению при малой скорости. В тех случаях, когда действительное значение kf неизвестно, рекомендуется принимать kf =7 10-6.

slide28
Зависимость коэффициента сопротивления качению от скорости движения:1 — 3 — соответственно 15, 25 и 30 МПа
slide29
Температура шины. С увеличением температуры шины сопротивление качению снижается, во-первых, за счет уменьшения гистерезисных потерь в резине, во-вторых, в результате повышения внутреннего давления воздуха. При этом снижается коэффициент f в результате уменьшения деформаций шины.

Изменение давления Рв воздуха в шине. Коэффициент f на различных дорогах в различной степени зависит от Рв. На дорогах с твердым покрытием он уменьшается с увеличением давления Рв, достигая минимального значения при давлении Рв, близком к рекомендованному для данной шины. При чрезмерном давлении Рв возрастают динамические нагрузки, возникающие в результате взаимодействия колеса с неровностями дороги, что может привести к некоторому возрастанию коэффициента f.

slide30
Зависимость коэффициента сопротивления качению от внутреннего давления воздуха в шине на разных поверхностях: 1 - песок; 2— пашня; 3— асфальт
slide31
Увеличение нагрузки Рz на колесо. При неизменном давлении Pв увеличение Рz приводит к возрастанию коэффициента f.

На дорогах с твердым покрытием при изменении нагрузки в пределах 80...110% номинальной увеличение коэффициента f несущественно. При превышении нагрузки на 20% номинального значения коэффициент возрастает приблизительно на 5%, а при дальнейшей перегрузке — более интенсивно. Сильно возрастает коэффициент fс увеличением нагрузки Рz на деформируемой опорной поверхности.

slide32
Конструктивные параметры шин.Увеличение толщины протектора повышает коэффициент f, особенно у диагональных шин. В связи с этим по мере износа шин сопротивление качению падает. При полностью изношенном протекторе сопротивление качению может уменьшиться на 20…25% по сравнению с неизношенным. У шин с вездеходным рисунком протектора, имеющих толщину протектора почти в 2 раза большую, чем у шины с дорожным рисунком, при качении по дорогам с твердым покрытием коэффициент f на 25…30% больше.
slide33
Увеличение отношения ширины обода к ширине профиля шиныи уменьшение отношения высоты Н профиля шины к его ширине В приводит к снижению коэффициента сопротивления качению. Снижение Н/В уменьшает также зависимость коэффициента f от скорости движения.

Внутреннее строение каркаса шины оказывает существенное влияние на коэффициент сопротивления качению. При V<30...35 м/с наименьшим сопротивлением качению обладают радиальные шины (коэффициент f у них меньше, чем у диагональных на 15...20%). При больших скоростях наименьшим коэффициентом обладают диагонально-опоясанные и низкопрофильные диагональные шины. По мере износа преимущество радиальных шин по сравнению с диагональными уменьшается.

slide34
Увеличение диаметра колесаприводит к уменьшению коэффициента f. На ровных дорогах с твердым покрытием уменьшение небольшое. Чем больше размеры и число неровностей на дороге и чем больше на таких дорогах скорость движении, тем значительнее влияние диаметра колеса на коэффициент f. Особенно сильно снижается коэффициент f на деформируемых опорных поверхностях.

Увеличение ширины колеса на дорогах с твердым покрытием незначительно увеличивает коэффициент f, а на большинстве деформируемых опорных поверхностях существенно снижает.

slide35
Совершенствование качества резины позволяет значительно снизить сопротивление качению.

На автомобилях со сдвоенными колесами (грузовые автомобили, автопоезда и др.) дополнительные потери на качение возникают также в результате неравномерного распределения между шинами сдвоенных колес нормальных нагрузок и крутящих моментов. Причиной неравномерности являются неодинаковые геометрические размеры и износ шин, различие в температуре, наличие поперечного уклона дороги, прогиб балки моста, неодинаковость внутреннего давления воздуха и др. В частности, поддержанию в эксплуатации одинакового давления Рв препятствует затрудненный доступ к вентилю внутренней шины.

slide36
Причины ограничений сил, действующих на колеса.

Причины, ограничивающие эти силы, различны для нормальных и продольных сил и зависят от условий использования колеса. При движении по дороге с твердым покрытием предельное значение нормальной силы, действующей на каждое колесо, определяется в основном из условий долговечности шины и дорожного покрытия.На деформируемых дорогах нормальная нагрузка на колесо может ограничиваться несущей способностью опорной поверхности или значительно возросшим сопротивлением качению.

slide37
Предельное значение реакции Rхопределяется достижением предельных значений элементарных продольных реакций контактной поверхности. На недеформируемых поверхностях они являются силами трения покоя на передней части контактной площадки и трения скольжения на задней. Сила трения покоя равна внешней силе, ее вызывающей, и с возрастанием внешней силы увеличивается до тех пор, пока не превысит произведения элементарной нормальной реакции, действующей на рассматриваемый элемент поверхности, на коэффициент трения. Сила трения скольжения равна этому произведению. При режиме свободного качения практически на всей контактной площадке имеет место трение покоя При передаче через колесо момента в задней части контактной площадки образуется зона скольжения.
slide38
При увеличении момента за счет частичного проскальзывания и деформаций шины изменяется также и радиус качения rк. Рассмотрим зависимость безразмерной величины Rx/Rz от безразмерной величины, связанной с rк, называемой коэффициентом буксования d у ведущего колеса и скольжения s у тормозного колеса.

Коэффициент буксования определяется

d =(Vт—Vд)100/Vт.

где Vт — теоретическая скорость колеса; Vт=rк0wк(rк0- радиус качения колеса в свободном режиме); Vд действительая скорость колеса, Vд=rкwк (rк - соответствует передаваемому через колесо моменту).

d=(1-rк /rк0)100.

Коэффициент скольжения определяется формулой

s=(Vд-Vт)100/Vд=(1-rк0 / rк) 100.

slide39
Если бы коэффициент трения покоя был равен коэффициенту трения скольжения, а последний не зависел от скорости скольжения элементов шины по опорной поверхности, то при увеличении абсолютной величины передаваемого через колесо момента реакция Rх, увеличиваясь одновременно с увеличением скольжения, достигала бы наибольшего значения в момент, когда всю контактную площадку занимала бы зона скольжения, т.е. при d =100%, или s=100%. Однако, коэффициент трения покоя больше коэффициента трения скольжения, а последний уменьшается с увеличением скорости скольжения. Поэтому Rх достигает максимального значения тогда, когда на части поверхности контакта еще имеются нескользящие элементы, т.е. при d<100% или s<100%.
slide41
Зависимость величины Rх/Rz от скольжения (буксования), получена опытным путем. Величина (Soпт или dопт), при которой Rх/Rz достигает максимального значения зависит как от характеристики и материала протектора шины и опорной поверхности, так и от скорости движения.

Если s < sопт или d < dопт, то реакция Rх определяется только значением момента, подводимого к колесу. Увеличение момента приводит к повышению как реакции Rх, так и коэффициента s или d. Будем в этом случае называть отношение Rх/Rz=kпкоэффициентом продольной силы колеса. В ведущем режиме это отношение называют коэффициентом тягиkт, а в тормозном — удельной тормозной силойт.

slide42
При s sопт (или dd опт) реакция Rx ограничивается условиями взаимодействия (сцепления) колеса с опорной поверхностью. Увеличение момента при равномерном качении колеса в этих условиях невозможно. Подведение к колесу большего момента приведет только к увеличению wк, а Rx останется неизменной (если s=const; d =const) или уменьшается (если s или d возрастают).

Будем в этих условиях называть реакцию Rx максимально возможной по сцеплению и обозначать Rx.мах- Реакция Rx.мах при прочих равных условиях различна при различных s или d.

Отношение Rx.max/Rz=x будем называть коэффициентом продольного сцепленияколеса с опорной поверхностью.

slide43
Коэффициент продольного сцепления на дорогах с твердым покрытием в общем случае определяется совокупностью коэффициентов трения покоя и скольжения. При полном скольжении или буксовании коэффициент сцепления является коэффициентом трения скольжения.

Коэффициент x определяют опытным путем. В большинстве случаев определяется при 100% - ном скольжении колеса в тормозном режиме (т.е. при протаскивании полностью заторможенного колеса).

К эксплуатационным факторам, влияющим на коэффициент сцепления, относятся: 1. тип и состояние дороги; 2. износ протектора; 3. давление воздуха в шине; 4. нормальная нагрузка на колесо.

slide45
Максимального значения коэффициент сцепления на дорогах с твердым покрытием достигает при скольжении (буксовании) порядка 10…20%. На дорогах с деформируемой опорной поверхностью в зависимости от их свойств x.мах может быть при больших (до 50%) значениях скольжения.

На дороге с твердым покрытием большее влияние па коэффициент x оказывают шероховатость и влажность ее поверхности, наличие пыли и грязи.

На мокрых дорогах уже при толщине пленки влаги около 0,2 мм ее наличие приводит к снижению коэффициента x. При достаточной толщине водяной пленки на части поверхности шины (смоченная поверхность) начинает действовать подъемная гидродинамическая сила Fп и непосредственно с поверхностью дороги взаимодействует лишь часть поверхности контакта.

slide46
При наличии подъемной силы коэффициент x уменьшается тем больше, чем больше толщина водяной пленки. Поэтому при испытаниях шин на мокрой дороге для определения коэффициента x толщину водяной пленки нормируют (обычно 1 мм).

Если на дороге имеется пленка грязи, то в связи с более высокой ее плотностью по сравнению с водой подъемная сила увеличивается и коэффициент x снижается

slide47
Очень большое влияние на коэффициент x оказывает скорость движения колеса. На сухих и слабовлажных дорожных покрытиях при увеличении скорости коэффициент x может соответственно несколько снижаться или слабо увеличиваться. Увеличение происходит на слабовлажных поверхностях из-за испарения влаги.

На мокрых дорогах причиной влияния скорости на коэффициент x является возникновение подъемной силы Fп, пропорциональной квадрату скорости. Уменьшение поверхности контакта, которая непосредственно взаимодействует с дорогой, приводит к уменьшению силы трения, а следовательно, и коэффициента x. Сила Fп тем меньше, чем легче может выйти жидкость из зоны контакта через канавки рисунка протектора шины и отчасти через щели, образующиеся между поверхностями шины и дороги.

slide48
Износ протектора. При износе более чем на 50% интенсивно уменьшается коэффициент x, при полном износе рисунка протектора на мокрых дорогах с недостаточной шероховатостью коэффициент сцепления может снизиться до x=0,2…0,15. Правилами дорожного движения запрещена эксплуатация автомобиля, если остаточная высота рисунка протектора hп на площади, ширина которой равна половине ширины беговой дорожки, а длина равна 1/6 окружности шин меньше 1,6 мм - для легковых автомобилей; 2 мм — для автобусов: 1 мм для грузовых автомобилей, прицепов и полуприцепов.
slide49

Зависимость коэффициента x от высоты рисунка протектора при различных скоростях движения: 1 и 2 — V соответственно 30 и 90 км/ч

slide50
Увеличение давления рв воздуха в шинеНа сухих чистых дорогах с тверды покрытием увеличение рв приводит к некоторому уменьшению коэффициента x. На мокрых и грязных дорогах с тверды покрытием при увеличении давления рв в некоторых пределах увеличивается коэффициент x, поскольку повышение удельной нагрузки в области контакта способствует выдавливанию влаги или грязи.

Увеличение нормальной нагрузки на колесо. Так же, как при увеличении рв при этом несколько снижается коэффициент x на сухих чистых дорогах твердым покрытием. Это объясняется снижением коэффициента трения резины при увеличении давления. Однако по причинам, указанным выше, на мокрых и грязных дорогах явление может быть обратным.

slide51
Из конструктивных особенностей наибольшее влияние оказывают размеры колеса и рисунок протектора. Увеличение диаметра колесана дорогах с твердым покрытием приводит к незначительному росту коэффициента x. Влияние рисунка протектора оценивают коэффициентом насыщенности рисунка протектора — отношением площади контакта по выступам протектора к общей его площади. На сухих дорогах с твердым покрытием коэффициент x несколько возрастает с увеличением коэффициента насыщенности контакта. На мокрых дорогах с твердым покрытием коэффициент x тем больше, чем лучше рисунок протектора обеспечивает возможность удаления влаги и слоя грязи из зоны контакта
ad