Neke stvari zvuče dosadno i teško ih je zapamtiti, ali ih morate znati. Posebno za entuzijaste automobila. Posebno oni koji sebe smatraju stručnjacima i imaju svoje mišljenje u svakoj prilici. Đavo je u detaljima, a ovaj članak govori o jednom takvom detalju.
Guma nema radijus
Mnogi ljudi čak ni ne razumiju na šta ciljam. „Pa, radijus, pa šta? Imam felge 195-65R15, radijus 15, sve je napisano, šta pokušavaš da budeš pametan?! Evo šta ja mislim. R15 nema nikakve veze sa radijusom. Ni R ni 15.
Sada na Internetu možete pronaći mnogo informacija, samo takve sitnice kao što je označavanje automobilskih guma nisu među najpopularnijim. Bolje da porazgovaramo o snazi motora ili broju "zemljica" u kabini, zar ne? A izbor točkova prepustićemo menadžeru u radnji. Ili pitajte prijatelja. On definitivno zna! On već ima treći auto!
Zapravo, neće škoditi razumjeti ove dosadne brojke čak ni samo za opći razvoj. Štoviše, to će pomoći u uštedi novca i utjecati na ponašanje automobila, ali o tome kasnije. Do sada - čisti edukativni program, da bi se kasnije moglo dobro razumjeti.
Dakle, 195/65R15. Classic case. Čučnite pored svog auta. Prvi broj je širina voznog dijela gume, grubo rečeno, širina gazećeg sloja. Izraženo u milimetrima. To je 195 mm. je širina vašeg točka. Sa razumijevanjem ovog broja, većina problema nije.
Kroz razlomak, 65 je vrijednost profila. Izraženo kao postotak širine. Ne u milimetrima! Profil je dio gume koji strši iznad naplatka. Sidewall. Odnosno, visina ove bočne stijenke bit će 195x65% = 125,75 mm. Ne 65 mm. I ne nešto drugo. Štaviše, iz ovog dijagrama jasno proizlazi da će visina od 65% sa širinom od 195 biti jedna, a ako je guma označena (uslovno) 225 / 65R15 - već je potpuno drugačija! 225x65% = 146,25 mm. Iako su brojevi 65 isti!
R označava radijalnu konstrukciju gume, tačnije način na koji je metalni kabel položen unutar nje. Dizajn guma je nekada bio pristrani, ali to je bilo davno. Sada gotovo nikada ne vidite "dijagonalne" gume, sve su potpuno radijalne, a slovo R nikome neće reći ništa novo, samo će izazvati sporove oko ozloglašenog radijusa ...
I na kraju, broj 15. Ovo je prečnik. Prečnik sletnog dela gume, unutrašnji prečnik, deo koji je u kontaktu sa diskom. Izraženo u inčima. 1 inč = 2,54 cm To jest, 15x2,54 = 38,1 cm Ovo je i vanjski prečnik diska, ako neko nije pogodio ...
Koje gume se mogu, a koje ne mogu postaviti?
A onda počinje zabava. Možemo se igrati sa ovim brojevima ako želimo da stavimo druge gume (felge) na auto. U idealnom slučaju, glavna stvar je da se ukupni promjer ne razlikuje, ili da se malo razlikuje. Primjer.
Točak 195 / 65R15 ima sljedeći ukupni promjer: 38,1 cm - iznutra, plus 125,75 mm x2 = 251,5 mm (postoji profil i iznad i ispod). Preračunavajući u centimetre radi jednostavnosti, dobijamo 38,1 cm + 25,15 cm = 63,25 cm. Eto kako! Ovo je ukupan prečnik točka.
Sada, ako želite da stavite druge točkove, vlasnik automobila mora razumeti sledeće: proizvođači automobila razumeju ovu cifru na isti način kao i mi. S obzirom na prečnik točka, dizajnirano je ovjes, kočioni sistem i karoserija. Stoga su za isti model automobila (na primjer, za sedan Volkswagen Polo) službeno dopuštene tri veličine kotača. Najjednostavnija verzija je 175/70R14 (ukupni prečnik 60,06 cm), 185/60R15 (60,3 cm) i 195/55R15 (59,55 cm).
Ispostavilo se da je “točak za 14” VIŠE, iako neznatno, od točka za 15 u slučaju 195/55. Ovo se odnosi na gore postavljeno pitanje o tome kako staviti više kotača za zimu ... Morate sve pažljivo izračunati. Hoće li cifra velikog prečnika značiti i veća veličina točkovi uopšte? Nije uvijek.
Automobil (traktor) se kreće kao rezultat djelovanja različitih sila na njega, koje se dijele na pogonske sile i sile otpora kretanju. Glavna pokretačka sila je vučna sila koja se primjenjuje na pogonske kotače. Trakcija se stvara radom motora i uzrokovana je interakcijom pogonskih kotača s cestom. Vučna sila P do je definirana kao omjer momenta na osovinama i polumjera pogonskih kotača pri ravnomjernom kretanju automobila. Stoga je za određivanje vučne sile potrebno znati polumjer pogonskog točka. Pošto su elastične pneumatske gume ugrađene na točkove automobila, radijus točka se menja tokom kretanja. U tom smislu razlikuju se sljedeći radijusi kotača:
1. Nominalni - polumjer kotača u slobodnom stanju: r n \u003d d / 2 + H, (6)
gdje je d prečnik oboda, m;
H je ukupna visina profila gume, m.
2. Statički r s je rastojanje od površine puta do ose opterećenog nepokretnog točka.
r s =(d/2+H)∙λ , (7)
gdje je λ koeficijent radijalne deformacije gume.
3. Dinamički r d je rastojanje od površine puta do ose kotrljajućeg opterećenog točka. Ovaj radijus se povećava sa smanjenjem percipiranog opterećenja točka G k i povećanjem unutrašnjeg pritiska vazduha u gumi p w.
S povećanjem brzine automobila pod djelovanjem centrifugalnih sila, guma se rasteže u radijalnom smjeru, zbog čega se radijus r d povećava. Kada se točak kotrlja, mijenja se i deformacija kotrljajuće površine u odnosu na stacionarni točak. Stoga se rame primjene rezultujuće tangencijalne reakcije puta r d razlikuje od r s. Međutim, kako su eksperimenti pokazali, za praktične proračune vuče se može uzeti r s ~ r d.
4 Kinematički radijus (kotrljanje) točka r k - polumjer takvog uvjetno nedeformiranog prstena, koji ima iste kutne i linearne brzine sa datim elastičnim kotačem.
Prilikom kotrljanja točka pod dejstvom obrtnog momenta, elementi gazećeg sloja koji dolaze u kontakt sa kolovozom su komprimovani, a točak prelazi kraću udaljenost pri jednakoj brzini nego prilikom slobodnog kotrljanja; za točak opterećen kočionim momentom, elementi gazećeg sloja koji dolaze u kontakt sa cestom se rastežu. Stoga, pri jednakim brzinama, točak kočnice prelazi nešto veću udaljenost od slobodnog kotrljajućeg točka. Tako se pod djelovanjem momenta radijus r do - smanjuje, a pod djelovanjem kočnog momenta - povećava. Za određivanje vrijednosti rk metodom „otisaka krede“, kredom ili bojom na put se nanosi poprečna linija po kojoj se kotrlja točak automobila, a zatim ostavlja otiske na cesti.
Mjerenje udaljenosti l između ekstremnih otisaka, odredite radijus kotrljanja po formuli: r do = l / 2π∙n , (8)
gdje je n frekvencija rotacije kotača koja odgovara udaljenosti l .
U slučaju potpunog proklizavanja kotača, udaljenost l = 0 i poluprečnik r do = 0. Tokom klizanja nerotirajućih točkova („SW“) frekvencija rotacije n=0 i r do .
Kada se elastični (deformisani) točak kotrlja pod dejstvom faktora sile, dolazi do tangencijalne deformacije gume, pri čemu se stvarna udaljenost od ose rotacije točka do nosive površine smanjuje. Ova udaljenost se zove dinamički radijus r d točkovi. Njegova vrijednost ovisi o nizu dizajnerskih i operativnih faktora, kao što su krutost gume i unutrašnji pritisak u njoj, težina vozila po kotaču, brzina, ubrzanje, otpor kotrljanja itd.
Dinamički radijus se smanjuje sa povećanjem obrtnog momenta i smanjenjem pritiska u gumama. Vrijednost r d blago raste sa povećanjem brzine vozila zbog rasta centrifugalnih sila. Dinamički radijus točka je rame primjene sile guranja. Stoga se i zove radijus snage.
Kotrljanje elastičnog kotača po čvrstoj potpornoj površini (na primjer, na asfaltnom ili betonskom autoputu) je praćeno nekim proklizavanjem elemenata gazećeg sloja kotača u zoni njegovog kontakta s cestom. To je zbog razlike u dužinama dijelova točka i puta koji dolaze u kontakt. Ovaj fenomen se zove elastično klizanje gume, za razliku od slip(slip), kada su svi elementi gazećeg sloja pomaknuti u odnosu na potpornu površinu. Ne bi bilo elastičnog klizanja ako su ovi presjeci apsolutno jednaki. Ali to je moguće samo kada točak i put imaju kontakt u luku. U stvarnosti, kontura ležaja deformisanog točka dolazi u kontakt sa ravnom površinom nedeformisanog puta i proklizavanje postaje neizbežno.
Da bi se objasnio ovaj fenomen, koncept se koristi u proračunima. kinematičkog radijusa točkovi ( radijus kotrljanja) r to. Dakle, izračunati radijus kotrljanja r k je takav polumjer fiktivnog nedeformisan točak koji, u nedostatku klizanja, ima iste linearne (translacijske) brzine kotrljanja kao pravi (deformisani) točak v i ugaonu rotaciju ω to. Odnosno, vrijednost r to karakteriše uslovno radijus, koji služi za izražavanje izračunate kinematičke veze između brzine kretanja v vozila i brzina kotača ω to:
Karakteristika polumjera kotrljanja točka je da se ne može direktno izmjeriti, već se određuje samo teoretski. Ako gornju formulu prepišemo kao:
, (τ
- vrijeme)
onda je iz rezultirajućeg izraza jasno da treba odrediti vrijednost r može se izračunati. Da biste to učinili, morate izmjeriti putanju S, prošao pored volana za n okretaja i podijelite ga s uglom rotacije točka ( φ to = 2pn).
Količina elastičnog klizanja povećava se s istovremenim povećanjem elastičnosti (usklađenosti) gume i krutosti kolovoza, ili, obrnuto, s povećanjem krutosti gume i mekoće puta. Na mekom zemljanom putu visok krvni pritisak u gumi povećava gubitke zbog deformacije tla. Smanjenje unutrašnjeg pritiska u gumi omogućava, na mekim tlima, smanjenje kretanja čestica tla i deformacije njegovih slojeva, što dovodi do smanjenja otpora kotrljanja i povećanja prohodnosti.
Međutim, na čvrstom tlu pri niskom pritisku dolazi do prekomjernog skretanja guma sa povećanjem ruke trenja kotrljanja. a. Kompromisno rešenje za ovaj problem je upotreba guma sa podesivim unutrašnjim pritiskom.
U praktičnim proračunima, radijus kotrljanja kotača procjenjuje se približnom formulom:
r k \u003d (0,85 ... 0,9) r 0 (ovdje r 0 - radijus slobodnog točka).
Za asfaltirane puteve (pokret točkova sa minimalnim proklizavanjem) uzmite: r k = rd.
Općenito, točak automobila sastoji se od krutog naplatka, elastičnih bočnih zidova i kontaktnog otiska. Kontaktni otisak gume su elementi gume u kontaktu sa nosećom površinom u razmatranom trenutku. Njegov oblik i dimenzije zavise od vrste gume, opterećenja gume, pritiska vazduha, deformacionih svojstava potporne površine i njenog profila.
Ovisno o omjeru deformacija kotača i potporne površine, moguće su sljedeće vrste kretanja:
Elastični kotač na nedeformabilnoj površini (pokret kotača na asfaltiranoj cesti);
Kruti kotač na deformabilnoj površini (pokret kotača na rastresitom snijegu);
Deformabilni točak na deformabilnoj površini (kretanje točka na deformabilnom tlu, rastresiti sneg sa smanjenim pritiskom vazduha).
U zavisnosti od putanje, moguća su pravolinijska i krivolinijska kretanja. Imajte na umu da je otpor krivolinijskom kretanju veći od otpora pravolinijskom kretanju. Ovo se posebno odnosi na troosovinska vozila sa zadnjim postoljem za balansiranje. Dakle, kada se troosovinsko vozilo kreće duž putanje s minimalnim radijusom na cesti s visokim koeficijentom prianjanja, ostaju tragovi guma, crni dim izlazi iz izduvne cijevi, a potrošnja goriva naglo raste. Sve je to posljedica višestrukog povećanja otpora krivolinijskom kretanju u odnosu na pravolinijsko.
U nastavku razmatramo polumjere elastičnog točka za određeni slučaj - s pravolinijskim kretanjem kotača na nedeformabilnoj potpornoj površini.
Postoje četiri radijusa točkova automobila:
1) besplatno; 2) statična; 3) dinamički; 4) radijus kotrljanja točka.
Radijus slobodnog točka - karakterizira veličinu točka u neopterećenom stanju pri nominalnom tlaku zraka u gumi. Ovaj radijus je jednak polovini vanjskog prečnika točka.
r c = 0,5 D n ,
gdje rc je slobodni radijus točka u m;
D n- spoljni prečnik točka u m, koji se eksperimentalno utvrđuje u odsustvu kontakta između točka i puta i nominalnog pritiska vazduha u gumi.
U praksi, ovaj radijus konstruktor koristi za određivanje ukupne dimenzije automobil, razmaci između točkova i karoserije automobila sa svojom kinematikom.
Statički radijus točka - udaljenost od površine ležaja do ose rotacije točka na mjestu. Određeno eksperimentalno ili izračunato po formuli
r st \u003d 0,5 d + l z H,
gdje r st je statički polumjer kotača u m;
d- sletni prečnik oboda točka u m;
z- koeficijent vertikalne deformacije gume. Prihvaćeno za toroidne gume l z =0,85…0,87; za gume sa podesivim pritiskom z=0,8…0,85;
H je visina profila gume u m.
Dinamički radijus točka rd- udaljenost od potporne površine do ose rotacije točka tokom kretanja. Kada se točak kreće duž čvrste potporne površine pri maloj brzini u režimu vožnje,
r st » r d .
Radijus kotrljanja točka r k je putanja koju pređe centar točka kada se rotira za jedan radijan. Određeno formulom
r to = ,
gdje S- putanja koju pređe točak u jednom obrtaju u m;
2p je broj radijana u jednoj revoluciji.
Kada se točak kotrlja, može biti podvrgnut obrtnom momentu M cr i kočnice M t moments. U tom slučaju, okretni moment smanjuje radijus kotrljanja, a moment kočenja ga povećava.
Kada točak proklizava, kada postoji put i nema rotacije točka, radijus kotrljanja teži beskonačnosti. Ako dođe do klizanja na mjestu, tada je radijus kotrljanja nula. Stoga, radijus kotrljanja točka varira od nule do beskonačnosti.
Eksperimentalna ovisnost polumjera kotrljanja o primijenjenim momentima prikazana je na Sl.3.1. Odaberimo pet karakterističnih tačaka na grafikonu: 1,2,3,4,5.
Tačka 1 - odgovara kretanju proklizavanja kotača pri primjeni kočionog momenta. Radijus kotrljanja u ovoj tački teži beskonačnosti. Tačka 5- odgovara proklizavanju točka na mjestu kada se primjenjuje obrtni moment. Radijus kotrljanja u ovoj tački se približava nuli.
Sekcija 2-3-4 je uslovno linearna, a tačka 3 odgovara poluprečniku r ko kada se točak kotrlja u režimu vožnje.
Sl.3.1. Zavisnost r do = f (M).
Radijus kotrljanja točka u ovom linearnom presjeku određen je formulom
r do = r do ± l t M,
gdje l m je koeficijent tangencijalne elastičnosti gume;
M- obrtni moment primijenjen na točak u N.m.
Uzmite znak “+” ako je kočioni moment primijenjen na točak, a znak “-” ako je to obrtni moment.
U odjeljcima 1-2 i 4-5 nema zavisnosti za određivanje polumjera kotrljanja kotača.
Radi praktičnosti predstavljanja materijala, u budućnosti uvodimo koncept "polumjera točka" r to, imajući u vidu sledeće: ako su određeni parametri kinematike automobila (put, brzina, ubrzanje), onda je poluprečnik točka poluprečnik kotrljanja točka; ako se odrede dinamički parametri (sila, moment), onda se ovaj radijus podrazumijeva kao dinamički polumjer točka rd. Uzimajući u obzir dalje usvojeni dinamički radijus i radijus kotrljanja biće označeni r to ,
