Коефіцієнт зчеплення

Одним із основних факторів, який визначає характер кочення колеса, служить коефіцієнт зчеплення покришки з дорогою.

Умовно розрізняють коефіцієнт зчеплення в повздовжньому напрямку , який характеризує дотичну взаємодію колеса з дорогою, і коефіцієнт зчеплення в поперечному напрямку , який оцінює здатність колеса протидіяти боковій силі.

Коефіцієнтом зчеплення колеса з опорною поверхнею в повздовжньому напрямку називають відношення максимальної дотичної реакції R_x.max при якій почалося проковзування колеса, до відповідної нормальної реакції R_z (рис. 2).

. (7)

Рис. 2. Основні чинники, що діють на покришку колеса автомобіля:

а – на твердих дорожніх покриттях; б – на дорожніх покриттях з високим опором коченню;

1 - покришка; 2 – жорстке дорожнє покриття; 3 – дорожнє покриття з високим опором кочення (пісок, сніг, бездоріжжя).

Дотична взаємодія обумовлена: тертям між покришкою і опорною поверхнею; опором зсуву опорної поверхні; глибиною занурення колеса в опорну поверхню.

На твердій дорозі основне значення має поверхневе тертя, а на деформуємій дорозі - опір зсуву і занурення колеса.

Найбільш поширена характеристика зчіпних властивостей колеса - це залежність коефіцієнта зчеплення від коефіцієнта повздовжнього ковзання колеса S_б (рис. 3). Під коефіцієнтом повздовжнього ковзання колеса розуміють відношення швидкості повздовжнього ковзання колеса до його колової швидкості.

Рис. 3. Залежність коефіцієнта зчеплення від коефіцієнта повздовжнього ковзання колеса S_б.

 

Дослідами встановлено що S_б суттєво залежить від типу покришки, стану дорожньої поверхні, швидкості руху автомобіля, площі контакту покришки з опорною поверхнею та рисунка протектора.

Процеси, які відбуваються між покришкою і опорною поверхнею при ковзані колеса назад, вперед і вбік, не зовсім ідентичні. Але ця різниця в більшості випадків не значна. Тому коефіцієнт бокового зчеплення колеса з поверхнею дороги визначається виразом (8) якщо змінити R_x.max максимальною боковою реакцією R_y.max, перпендикулярною до площини колеса:

. (8)

Схема установки для експериментального визначення коефіцієнтів f і показана на рис. 4.

Рис. 4. Схема установки для експериментального визначення коефіцієнтів f і : 1 – покриття дороги, 2 – автомобіль, 3 – динамометр, 4 – лебідка.