Тяговая динамика колесного трактора. Савочкин В.А. - 21 стр.

                                     21

                        3. КИНЕМАТИКА КОЛЕСА

                 3.1. Кинематические характеристики жесткого колеса
      Чтобы представить себе движение трактора и работу его движителя в
целом, необходимо предварительно рассмотреть качение отдельного колеса и
найти основные зависимости между факторами, определяющими условия
качения. Эти зависимости могут быть силовыми, связывающими силы и мо-
менты приложенные к колесу, так и кинематические, связывающие угловую
скорость колеса ωк со скоростью его поступательного движения.
      Прежде чем рассматривать внешние силы и моменты, действующие на
трактор при его прямолинейном движении, рассмотрим основные кинемати-
ческие характеристики и зависимости, связанные с работой колеса.
      Так как изучается прямолинейное движение трактора, то рассмотрим
движение колеса только в одной плоскости - продольной, которая перпен-
дикулярна к опорной плоскости, причем, примем, что плоскость вращения
колеса совпадает с продольной плоскостью.
      Несмотря на кажущуюся простоту, колесо является сложным устройс-
твом, работа которого в зависимости от поставленной цели и степени точности
может изображаться и описываться с помощью различных моделей.
      В зависимости от соотношения нормальной жесткости колеса и
нормальной жесткости опорной поверхности может быть различное
соотношение деформаций колеса и опорной поверхности. В соответствии с
этим можно рассматривать следующие три теоретические модели движения
колеса:
      • движение жесткого колеса по твердой поверхности, когда их
деформации малы и ими можно пренебречь;
      • движение деформируемого (пневматического) колеса по твердой по-
верхности, когда ее деформация мала в сравнении с радиальной деформацией
колеса и ею можно пренебречь;
      • движение деформируемого колеса по деформируемой поверхности,
когда деформации колеса и опорной поверхности соизмеримы.
      При изучении кинематики колеса воспользуемся сначала первой моделью
как наиболее простой. При этом будем рассматривать эту модель для условий
плоского движения. В этом случае обод колеса соприкасается с линией качения
в точке O1 (рис.3.1).
      Как известно абсолютная скорость vа любой точки катящегося колеса
равна векторной сумме ее переносной скорости vп и относительной скорости vo,
т.е, vа= vп+vo, причем абсолютная скорость центра колеса всегда равна
переносной скорости vа= vп (см. рис.3.1).
    Величина переносной скорости равна скорости движения остова v,верней
его центра масс, а относительная скорость точки наружной