Кинематика и динамика автомобильного колеса

При изучении скоростных свойств различают следующие радиусы автомобильного колеса (рис. 4).

Статический радиус г_с — расстояние от оси неподвижного колеса до опорной плоскости (дороги).

Динамический радиус r_d — расстояние от оси катящегося колеса до опорной плоскости (дороги).

Рис. 4. Радиусы автомобильного колеса.

Радиус качения г_к — отношение линейной скорости оси колеса к его угловой скорости:

Радиус качения находится опытным путем. Для его определения замеряют путь S, проходимый колесом за п_К полных оборотов:

Радиусы г., г_у и r_k для одного и того же колеса изменяются в зависимости от нагрузки, действующей на колесо, и давления воздуха в шине. Динамический радиус, кроме того, зависит от скорости движения колеса, увеличиваясь с ее увеличением, и незначительно уменьшается с увеличением крутящего момента, передаваемого через колесо.

Радиус качения в значительно большей степени, чем динамический радиус, уменьшается с увеличением крутящего момента, передаваемого через колесо. При передаче через колесо тормозного момента радиус качения увеличивается. Особенно сильно изменяется радиус качения в том случае, когда наряду с качением колеса имеет место его пробуксовка или проскальзывание. При полном буксовании колес радиус качения r_k = 0, при полном скольжении (юзе) r_k = со.

При движении автомобиля по дорогам с твердым покрытием и хорошим сцеплением приближенно можно считать r_k= r_d= г_с.

Величина радиуса г. может быть найдена либо по таблицам, приводимым в ГОСТ по автомобильным шинам, где указана величина статического радиуса при определенных нагрузках и давлении воздуха, либо приближенно по номинальным размерам шины по формуле:

где d — диаметр обода (посадочный диаметр шины), м; Х_ш — коэффициент смятия шины; В_ш — ширина профиля шины (м); А — отношение высоты профиля шины к ширине.

Размеры шины d и В_ш (в миллиметрах или дюймах) указываются в технических характеристиках и инструкциях по автомобилю, а также обозначаются на боковине шины.

Коэффициент смятия шины Х_ц1, учитывающий уменьшение высоты профиля шины за счет его смятия под нагрузкой, для стандартных шин равен:

легковые автомобили — 0,80. .0,85;

грузовые автомобили — 0,85…0,90.