Особливості руху еластичного колеса по криволінійній та прямолінійній траєкторії з відведенням
DOI:
https://doi.org/10.31649/2413-4503-2021-14-2-121-130Ключові слова:
еластичне колесо, шина, контактний відбиток, поворот, кутова деформація, диск, бічне зміщення, відведення, бічна силаАнотація
Наведено результати дослідження руху еластичного колеса як цілісного механізму по криволінійній та прямолінійній траєкторіях з відведенням на опорній поверхні з високим коефіцієнтом зчеплення. Аналіз раніше проведених досліджень довів, що найповнішу теорію кочення колеса без ковзання на пружному пневматику сформулював В. М. Келдиш, який запропонував рівняння для розрахунку кривизни траєкторії руху. Через складність визначення коефіцієнтів цього рівняння на сьогодні його використання є обмеженим. У цій роботі запропоновано залежності для визначення складових рівняння кривизни траєкторії руху еластичного колеса.
Згідно з теорією шиммі під час кочення еластичного колеса по криволінійній траєкторії виникає одночасно поворот диска та його бічне зміщення відносно контактного відбитка шини. Поворот диска спричиняє закручування тіла шини, а бічне зміщення зумовлює кочення колеса з кутом відведення. Встановлено, що кут закручування тіла шини за абсолютною величиною дорівнює куту відведення, а їхні значення залежать від кривизни траєкторії руху, поздовжньої осі контактного відбитка шини та наявності зчеплення у ньому.
Визначено умову, за якої розподілення енергії в тілі шини на відносний поворот диска та його бічне зміщення під час руху по криволінійній траєкторії відбувається рівномірно. Отримано експериментальне підтвердження гіпотези про рівномірне розподілення підведеної до еластичного колеса енергії під час руху по криволінійній траєкторії на відносний поворот диска та його бічне зміщення.
Під час руху еластичного колеса по прямолінійній траєкторії з відведенням виникає тільки бічне зміщення диска, яке супроводжується виникненням бічної сили, прикладеної у центрі контактного відбитка, та стабілізуючого моменту шини відносно вертикальної осі, що проходить через геометричний центр контактного відбитка. Визначено також витрати енергії на бічне зміщення диска під час кочення колеса з відведенням по прямолінійній траєкторії.
Результати досліджень можуть стати у нагоді фахівцям, що працюють над удосконаленням експлуатаційних властивостей колісних транспортних засобів, зокрема маневреності, керованості та стійкості руху.
Посилання
М. В. Келдиш, «Шимми переднего колеса трехколесного шасси», Труды ЦАГИ. Изд. Бюро новой техники НКАП, № 564, с. 1-34, 1945.
В. И. Кнороз, «Качение автомобильного колеса с наклоном к дороге», Автомобильная и тракторная промышленность, № 9, с. 24-32, 1956.
А. П. Солтус, Теорія експлуатаційних властивостей автомобіля. Київ, Україна: Арістей, 2006, 176 с.
А. П. Солтус та Е. С. Клімов, «Дослідження особливостей кінематики відбитка шини керованого колеса при повороті на місці з розблокованим приводом», Вісник Кременчуцького національного університету імені Михайла Остроградського, № 1/2011(66), част. 1, с. 75-79, 2011.
А. П. Солтус та Е. С. Клімов, «Дослідження моменту опору повороту шини керованого колеса на місці залежно від довжини цапфи», Вісник Кременчуцького національного університету імені Михайла Остроградського, № 4/2012(75), част. 1, с. 88-93. 2012.
А. П. Солтус, «Основы теории рабочего процесса и расчета управляющих колесных модулей», дис. докт. техн. наук, Нац. транспортний ун-т, Київ, 1994.
А. П. Солтус та Е. С. Клімов, «Дослідження траєкторії руху контактного відбитка шини керованого колеса при повороті на місці», Вісник СевНТУ. Сер. Машинобудування та транспорт: зб. наук. пр., вип. 135, с. 49-52, 2012. [8] А. П. Солтус, С. М. Черненко, Е. С. Клімов, А. А. Черниш та О. Г. Маслов. «Особливості роботи еластичного колеса як складного механізму», Вісник ЖДТУ. Серія" Технічні науки", вип. 2 (82), с. 152-159, 2018.
А. П. Солтус та Е. С. Клімов, «Стенд для визначення зміщення центра відносного повороту відбитка пневматичної шини керованого колеса», Патент України на корисну модель № 70671, МПК G01L 5/13, 25.06.2012.
##submission.downloads##
-
PDF
Завантажень: 200
