Определение характеристик эластичной шины на стенде при торможении. Быков А.В. - 3 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

5
Учитывая, что F
x
=R
x
и что в режиме торможения, продольная
реакция опорной поверхности ограничена сцеплением, максимальный тор-
мозной момент, который реализуется колесом:
dt
d
JrFRM
k
kkfxт
ω
×+=
0max
)( (1.2)
R
x
продольная реакция опорной поверхности на действие тормозной силы;
J
к
момент инерции колеса относительно оси его вращения;
ω
к
угловая частота вращения колеса.
Следует помнить, что:
dt
d
JM
k
kj
ω
×= (1.3)
представляет собой инерционный момент М
j
, возникающий в мо-
мент изменения угловой частоты вращения колеса.
Анализируя уравнение (1.2) динамики качения эластичного колеса в
тормозном режиме, отметим еще две его особенности. Во-первых, второе
слагаемое (F
f
r
ко
) представляет собой величину второго порядка малости по
сравнению с остальными слагаемыми. Во-вторых, произведение продольной
реакции опорной поверхности R
x
на радиус качения колеса в ведомом режиме
r
ко
есть ни что иное, как момент сцепления колеса с опорной поверхностью
М
ϕ
:
коk
rRM ×=
ϕ
(1.4)
характер изменения которого определяет коэффициент сцепления колеса с
опорной поверхностью
ϕ
, поскольку:
ϕ
×=
zx
RR (1.5)
C учетом вышеизложенного, получим упрощенное уравнение дина-
мики качения эластичного колеса в тормозном режиме:
ϕ
MMM
тj
=
(1.6)
Следует отметить, что характеристики процесса торможения колеса с
целью их наглядности принято изображать в функции проскальзывания отпе-
чатка шины относительно опорной поверхности - S:
V
r
S
коk
×
=
ω
1 (1.7)
где V - линейная скорость поверхности бегового барабана относи-
тельно оси вращения колеса.
6
Рис. 1.2 График моментов действующих на тормозящее колесо в функции
изменения проскальзывания.
2. Конструкция стенда с беговым барабаном для исследования выходных
характеристик эластичных шин
Для исследования динамики торможения автомобильного колеса с
эластичной шиной в стендовом зале кафедры создан уникальный стенд с
беговым барабаном. Привод стенда осуществляется от электрического асин-
хронного двигателя.
Рис. 2.1 Схема стенда для исследования характеристик шин (вид спереди)
                                   5                                                                             6
       Учитывая, что Fx=Rx и что в режиме торможения, продольная
реакция опорной поверхности ограничена сцеплением, максимальный тор-
мозной момент, который реализуется колесом:
                                                           dω k
                      M т max = ( Rx − F f )rk 0 + J k ×              (1.2)
                                                            dt
Rx – продольная реакция опорной поверхности на действие тормозной силы;
Jк – момент инерции колеса относительно оси его вращения;
ωк – угловая частота вращения колеса.
        Следует помнить, что:
                                               dω k
                                  M j = Jk ×                          (1.3)
                                                dt
          представляет собой инерционный момент Мj , возникающий в мо-
мент изменения угловой частоты вращения колеса.
         Анализируя уравнение (1.2) динамики качения эластичного колеса в
тормозном режиме, отметим еще две его особенности. Во-первых, второе
слагаемое (Ff rко) представляет собой величину второго порядка малости по
сравнению с остальными слагаемыми. Во-вторых, произведение продольной
реакции опорной поверхности Rx на радиус качения колеса в ведомом режиме       Рис. 1.2 График моментов действующих на тормозящее колесо в функции
rко есть ни что иное, как момент сцепления колеса с опорной поверхностью                            изменения проскальзывания.
Мϕ :
                                   M ϕ = Rk × rко                    (1.4)    2. Конструкция стенда с беговым барабаном для исследования выходных
характер изменения которого определяет коэффициент сцепления колеса с                            характеристик эластичных шин
опорной поверхностью ϕ , поскольку:
                                                                                     Для исследования динамики торможения автомобильного колеса с
                                 Rx = Rz × ϕ                        (1.5)
                                                                              эластичной шиной в стендовом зале кафедры создан уникальный стенд с
       C учетом вышеизложенного, получим упрощенное уравнение дина-           беговым барабаном. Привод стенда осуществляется от электрического асин-
мики качения эластичного колеса в тормозном режиме:                           хронного двигателя.
                                M j = M т − Mϕ                  (1.6)
       Следует отметить, что характеристики процесса торможения колеса с
целью их наглядности принято изображать в функции проскальзывания отпе-
чатка шины относительно опорной поверхности - S:

                                           ω k × rко
                                  S = 1−                              (1.7)
                                              V
        где V - линейная скорость поверхности бегового барабана относи-
тельно оси вращения колеса.


                                                                               Рис. 2.1 Схема стенда для исследования характеристик шин (вид спереди)