Движения пневматического колеса по прямой.

Способность пневматической шины значительно деформироваться под действием нагрузок со стороны дороги и машины существенно влияет на геометрические и кинематические характеристики его движения. В случае прямолинейного движения геометрические параметры колеса характеризуются не только его размерами в свободном состоянии и уже упоминавшимися статическим радиусом, шириной беговой дорожки и длиной контактной площадки, но и динамическим радиусом, радиусом качения, а также рядом специальных характеристик, используемых в автотракторостроении при анализе движения колесных машин. Среди этих параметров наиболее часто используются следующие:

динамический радиус r_д колеса – расстояние от оси до опорной поверхности движущегося колеса;

радиус r_к качения, который определяется выражением

 

(22)

 

где v – скорость движения центра колеса;

ω - угловая скорость вращения;

радиус свободного качения – радиус качения, при котором реакция R_y равна нулю.

Коэффициент буксования, определяемый как отношение потерь скорости из-за буксования к теоретической скорости

 

, (23)

 

где v_n - величина потерь скорости;

v_m - теоретическая скорость движителя.

Для определения теоретической скорости движения используется несколько зависимостей. Эту скорость можно вычислять по формулам

 

; ; . (24)

 

Значения v_m, полученные при их использовании отличаются незначительно. Поэтому в дальнейшем будем пользоваться последней из них, так как статический радиус колеса легче найти в каталожных характеристиках шин.

Величина потерь скорости зависит в основном от скорости скольжения контактной площадки колеса по опорной поверхности. Скорость скольжения в свою очередь зависит от силы трения между контактной площадкой и опорным основанием. Эта зависимость [3] может быть выражена формулой

 

, (25)

 

где k - коэффициент пропорциональности между деформациями шины и опорной поверхности в плоскости контакта и нормальной нагрузкой колеса.

f - коэффициент трения между шиной и опорной поверхностью.

Кинематика криволинейного движения пневматического колеса рассматривается в разделе, посвященном повороту колесных машин.