هنگامی که یک چرخ الاستیک (تغییر شکل) تحت تأثیر عوامل نیرو می چرخد، تغییر شکل مماسی تایر رخ می دهد که در طی آن فاصله واقعی از محور چرخش چرخ تا سطح نگهدارنده کاهش می یابد. این فاصله نامیده می شود شعاع دینامیکی r dچرخ ها. مقدار آن به تعدادی از عوامل طراحی و عملیاتی مانند سفتی لاستیک و فشار داخلی در آن، وزن خودرو در هر چرخ، سرعت، شتاب، مقاومت غلتشی و غیره بستگی دارد.

شعاع دینامیکی با افزایش گشتاور و کاهش فشار تایر کاهش می یابد. اندازه r dبا افزایش سرعت خودرو به دلیل افزایش نیروهای گریز از مرکز کمی افزایش می یابد. شعاع دینامیکی چرخ، شانه ای برای اعمال نیروی فشار است. به همین دلیل به آن نیز می گویند شعاع نیرو.

غلتش یک چرخ الاستیک بر روی یک سطح نگهدارنده سخت (مثلاً در یک بزرگراه آسفالت یا بتنی) با مقداری لغزش عناصر آج چرخ در ناحیه تماس آن با جاده همراه است. این با تفاوت در طول بخش های چرخ و جاده که در تماس هستند توضیح داده می شود. این پدیده نامیده می شود لغزش الاستیکلاستیک ها بر خلاف لیز خوردن(لغزش)، زمانی که تمام عناصر آج نسبت به سطح نگهدارنده حرکت می کنند. اگر این مقاطع کاملاً مساوی بودند، لغزش الاستیک وجود نداشت. اما این تنها در صورتی امکان پذیر است که چرخ و جاده در امتداد یک قوس با هم تماس داشته باشند. در واقع، کانتور تکیه گاه چرخ تغییر شکل یافته با سطح صاف جاده تغییر شکل نیافته تماس پیدا می کند و لغزش اجتناب ناپذیر می شود.

برای در نظر گرفتن این پدیده در محاسبات، از مفهوم استفاده کنید شعاع سینماتیکیچرخ ها ( شعاع نورد) r به. بنابراین، شعاع نورد محاسبه شده r k نشان دهنده چنین شعاع ساختگی است بدون تغییر شکلچرخی که در صورت عدم لغزش، سرعت غلتش خطی (ترجمهی) یکسانی با چرخ واقعی (تغییر شکل) دارد. vو چرخش زاویه ای ω به. یعنی ارزش r بهمشخص می کند مشروطشعاع، که برای بیان رابطه سینماتیکی محاسبه شده بین سرعت حرکت است vسرعت زاویه ای وسیله نقلیه و چرخ ω به:

ویژگی شعاع چرخش چرخ این است که نمی توان آن را مستقیماً اندازه گیری کرد، بلکه فقط از نظر تئوری تعیین می شود. اگر فرمول بالا را به صورت زیر بازنویسی کنیم:

, (τ - زمان)

سپس از عبارت حاصل مشخص می شود که برای تعیین مقدار rبا محاسبه برای انجام این کار باید مسیر را اندازه گیری کنید استوسط چرخ پشت سر عبور کرد nدور، و آن را بر زاویه چرخش چرخ تقسیم کنید ( φ به = 2πn).

میزان لغزش الاستیک با افزایش همزمان کشسانی (انطباق) لاستیک و سختی جاده یا برعکس با افزایش سختی لاستیک و نرمی جاده افزایش می یابد. در یک جاده خاکی نرم فشار خون بالادر تایر تلفات ناشی از تغییر شکل زمین افزایش می یابد. کاهش فشار داخلی در تایر باعث می شود تا در خاک های نرم حرکت ذرات خاک و تغییر شکل لایه های آن کاهش یابد که منجر به کاهش مقاومت غلتشی و افزایش توانایی عبور از کشور می شود.

با این حال، در یک سطح نگهدارنده سخت در فشار کم، انحراف بیش از حد لاستیک با افزایش بازوی اصطکاک غلتشی رخ می دهد. آ. یک راه حل مصالحه برای این مشکل استفاده از تایرهایی با فشار داخلی قابل تنظیم است.

در محاسبات عملی، شعاع چرخش یک چرخ با استفاده از فرمول تقریبی تخمین زده می شود:

r k = (0.85…0.9) r 0 (اینجا r 0 - شعاع آزاد چرخ).

برای جاده های آسفالت شده (حرکت چرخ با حداقل لغزش) موارد زیر پذیرفته می شود: r k = r d.

P E T R O Z A V O D S K I Y

دانشگاه دولتی

دانشکده مهندسی جنگلداری

بخش ماشین آلات کششی

ماشین آلات جنگلداری

(یادداشت های سخنرانی. قسمت 2)

این یادداشت های سخنرانی تظاهر به کامل بودن ندارند، بنابراین، برای مطالعه کامل مسائل فردی، لازم است از ادبیات توصیه شده استفاده شود (هر موضوع به طور مفصل در طول درس های کلاس مورد بحث قرار می گیرد).

خلاصه هدف و مکان ماشین‌های جنگلداری (متحرک) در تولید چوب، دینامیک کلی و کشش چرخ‌دار و وسایل نقلیه ردیابی شده(تعادل کشش ماشین ها و تراکتورها، ویژگی های کشش و سرعت و تعادل قدرت، قابلیت عبور از کشور، پایداری و دینامیک عمومی ماشین های جنگلداری.). انواع انتقال، ساختار و اصل عملکرد آنها (مزایا و معایب)، الزامات آنها در نظر گرفته می شود. عناصر طرح های انتقال مکانیکی و هیدرولیک در نظر گرفته شده است (کلاچ ها، گیربکس ها، جعبه های انتقال، درایوهای کاردان و نهایی، دیفرانسیل و سینماتیک و استاتیک آن، مکانیسم های چرخش وسایل نقلیه ردیابی شده، مبانی تئوری چرخش وسایل نقلیه ردیابی شده، تعیین از پارامترهای اصلی سیستم های ترمز و چرخش، عناصر فرمان، نصب چرخ های فرمان و غیره، مدارهای کوپلینگ سیال و مبدل گشتاور، ویژگی های آنها).

در خاتمه، اطلاعات مختصری در مورد سیستم های شاسی خودروهای چرخدار، سیستم تعلیق خودروهای چرخدار و ردیابی ارائه شده است.

از یادداشت ها می توان برای مطالعه رشته های زیر استفاده کرد:

"تئوری و طراحی وسایل نقلیه چرخدار و ردیابی"

"گیربکس وسایل نقلیه سیار"

"مکانیسم های انتقال و کنترل ماشین های جنگلداری"

"وسایل نقلیه حمل و نقل جنگلی"

ماشین آلات برداشت جنگل

و می تواند برای دانشجویان و دانشجویان فارغ التحصیل درگیر در محاسبات کشش وسایل نقلیه چرخدار و ردیاب در طول دوره و طراحی دیپلم، تحقیق در مورد کیفیت کشش و چسبندگی، مبانی تئوری چرخش و غیره جنگلداری و ماشین های همه منظوره مفید باشد.

چکیده توسط استادی در گروه ماشین‌های کششی تهیه شده است

M. I. Kulikov

معرفی

جایگاه پیشرو در مکانیزاسیون کار جنگلداری به طور فزاینده ای توسط ماشین های جنگلداری اشغال می شود. ماشین‌های جنگلداری ماشین‌هایی هستند که در صنعت جنگل‌داری برای حمل و نقل الوار مورد استفاده قرار می‌گیرند که شامل حمل و نقل (لغزش) و حذف الوار (تراکتورهای چرخدار و ردگیر، کامیون‌های چوب و غیره) می‌شود. اساس اکثر ماشین آلات جنگلداری وسایل نقلیه و تراکتورهای عمومی (ZIL، MAZ، Ural، KamAZ، KRAZ، T-130، MTZ-82، و غیره) هستند. تعدادی از الزامات برای ماشین آلات جنگلداری وجود دارد که مهمترین آنها عبارتند از:

1. مطابقت طراحی ماشین با شرایط عملیاتی و اطمینان از عملکرد بالا.

2. کشش و کیفیت های دینامیکی بالا، توانایی متقاطع بالا، چسبندگی خوب پروانه به زمین، قدرت مانور بالا، سازگاری خوب برای عملیات در شرایط مختلف آب و هوایی و غیره.

3. طراحی امیدوار کننده، امکان مدرن سازی مدل اصلی اصلی را برای مدت طولانی.

4. قابلیت اطمینان بالا و مقاومت در برابر سایش قطعات، مجموعه ها و مجموعه ها، یکسان سازی آنها.

5. راندمان بالا - حداقل هزینه برای سوخت و روان کننده ها، قطعات یدکی، تعمیر و نگهداری و غیره.

علاوه بر این، الزامات اضافی برای کامیون های چوبی اعمال می شود: افزایش بار سفر، افزایش سرعت حرکت و بهبود توانایی عبور از کشور.

برآوردن این الزامات معمولاً با افزایش قدرت موتور به ازای هر تن وزن قطار جاده ای و افزایش ظرفیت بار کل آن حاصل می شود. از سال به سال، قدرت موتورهای خودرو و ظرفیت حمل قطارهای جاده ای در حال افزایش است (ZIL-131-110 kW-12.0 t؛ MAZ-509-132 kW-17.0 t؛ KRAZ-255 - 176 kW-23.0 t. KRAZ-260-220 kW-29,0 t).

بهبود سیستم های گیربکس و شاسی در افزایش میانگین سرعت یک وسیله نقلیه و افزایش توانایی آن در میان کانتری نقش اساسی دارد. چوب بری توسط تراکتورهای مخصوص - اسکیدرها انجام می شود که چوب را در موقعیت نیمه غوطه ور حمل می کند. که در سال های گذشتهتوسعه فشرده طرح های جدید ماشین های خاص در حال انجام است.

اسکیدرها برای اولین بار در سال 1946 در اتحاد جماهیر شوروی ایجاد شدند. عمدتاً در عملیات چوب بری از وسایل نقلیه ردیابی استفاده می شود که مانور بهتری نسبت به خودروهای چرخ دار دارند (بیشتر چوب برداری در مناطقی با ظرفیت باربری پایین خاک انجام می شود). با این حال، مزایای یک سیستم محرکه چرخدار - سرعت بالا، حرکت روان و غیره، طراحان را مجبور کرد تا مسیر توسعه وسایل نقلیه چرخدار جدید را در پیش بگیرند. توانایی بین کشوری(TLK-4، TLK-6، ShLK، و غیره).

افزایش بهره وری و کیفیت کشش تراکتورهای ردیابی با افزایش ظرفیت بار و قدرت موتور حاصل می شود.

انتقال گشتاور موتور به رانندگان

چرخ ماشین جنگلداری. راندمان انتقال

بر ماشین های مدرنو تراکتورها اعم از خارجی و داخلی از موتورهای احتراق داخلی پیستونی استفاده می کنند که توسعه آنها تمایل به افزایش سرعت آنها را ایجاد کرده است. این منجر به فشردگی و وزن کم آنها می شود. اما از سوی دیگر، این امر منجر به این واقعیت می شود که با وجود قدرت نسبتاً زیاد این موتورها، گشتاور روی شفت این موتورها به طور قابل توجهی کمتر از گشتاوری است که باید به چرخ های محرک دستگاه وارد شود. در نتیجه، برای به دست آوردن گشتاور لازم برای حرکت بر روی چرخ های محرک، لازم است یک دستگاه اضافی به سیستم وارد شود - "موتور - چرخ های محرک"، که نه تنها انتقال گشتاور موتور، بلکه افزایش آن را نیز تضمین می کند. نقش این دستگاه در خودروها و تراکتورهای مدرن توسط گیربکس انجام می شود. انتقال شامل تعدادی مکانیسم است: کلاچ، گیربکس، کاردان، دنده های اصلی، نهایی (نهایی)، مکانیزم های چرخشی و جعبه دنده های اضافی (جعبه های انتقال) که ثابت می کنند. نسبت دنده. گشتاور موتور از طریق کلاچ به گیربکس منتقل می شود. در ماشین های مدرن، توزیع اصلی است کلاچ های اصطکاکیکلاچ نسبت گشتاور اصطکاک کلاچ M m به گشتاور نامی موتور Me ضریب ایمنی کلاچ β نامیده می شود:

β=M m/M e (1)

مقدار این ضریب در محدوده وسیعی (1.5 - 3.8) برای کامیون ها و تراکتورها متفاوت است و از شرایط شدت اصطکاک در هنگام لغزش در هنگام شتاب گیری واحد تراکتور و همچنین محافظت در برابر آسیب به موتور و تراکتور انتخاب می شود. قطعات انتقال تحت بار اضافی احتمالی

در انتخاب ضریب β تغییر احتمالی ضریب اصطکاک دیسک های کلاچ، کاهش نیروی فشار فنرها در اثر ساییدگی سطوح اصطکاکی و ... نیز در نظر گرفته می شود.از کلاچ گشتاور منتقل می شود. از طریق جعبه دنده و سایر عناصر انتقال به چرخ های محرک. در صورت عدم لغزش بین دیسک های محرک و محرک کلاچ (δ کلاچ = 0)، نسبت دنده انتقال به صورت کلی تعیین می شود: i tr =ω e /ω k = n e /n k، (2)

که در آن ω e و n e به ترتیب سرعت زاویه ای و سرعت چرخش میل لنگ موتور هستند.

ω k و n k به ترتیب سرعت زاویه ای و سرعت چرخش چرخ های محرک هستند.

برابری (2) را می توان به صورت زیر نشان داد:

i tr =i k ∙i rk ∙i gl ∙ii kp = i k ∙i rk ∙i o، (2΄)

جایی که i к - نسبت دنده گیربکس؛

i рк – نسبت انتقال پرونده انتقال؛

i gl - نسبت دنده دنده اصلی (مرکزی)؛

من - نسبت دنده مکانیزم چرخش؛

گیربکس i – نسبت دنده نهایی محرک؛

i o - نسبت دنده ثابت که در دنده های اصلی، چرخشی و نهایی و همچنین در سایر گیربکس های انتقال اعمال می شود.

گشتاور روی چرخ های محرک ماشین با موارد زیر تعیین می شود:

M k =M e ∙i tr ∙η tr، (3)

η tr – بازده انتقال، که از رابطه تعیین می شود:

η tr =N به /N e =(N e - N tr)/N e =1-(N tr / N e) , (4)

که در آن Nk نیرویی است که به چرخ های محرک عرضه می شود.

Ntr - قدرت از دست رفته در انتقال.

راندمان انتقال η tr تلفات مکانیکی را که در یاتاقان‌ها، کوپلینگ‌های دنده گیربکس، دنده‌های مرکزی و نهایی و تلفات در حین ریزش روغن اتفاق می‌افتد را در نظر می‌گیرد. راندمان انتقال معمولاً به صورت تجربی تعیین می شود. بستگی به نوع طراحی انتقال، کیفیت ساخت و مونتاژ، درجه بارگیری، ویسکوزیته روغن و غیره دارد. راندمان گیربکس های مدرن خودرو و تراکتور در حالت کار نامی در محدوده 0.8..0.93 است و به تعداد جفت دنده های متصل به سری η kp = 0.97..0.98 بستگی دارد. η c.p. =0.975..0.990.

مطابق با این، مقدار η tr را می توان تقریباً محاسبه کرد:

η tr = η c.p. ∙η kp (4΄)

بدون در نظر گرفتن ضرر و زیان وقتی بیکار:

η سرد = 1-M سرد / M e, (5)

که در آن M idle لحظه کاهش مقاومت به شفت ورودی گیربکس است که در زمان بیکاری گیربکس رخ می دهد.

متر ts، متر به - تعداد جفت چرخ دنده های استوانه ای و مخروطی به ترتیب.

شعاع غلتش چرخ

یک ماشین (تراکتور) در اثر عمل نیروهای مختلفی بر روی آن حرکت می کند که به دو دسته تقسیم می شوند نیروهای محرکو نیروهای مقاومت در برابر حرکت. نیروی محرکه اصلی نیروی کششی است که به چرخ های محرک اعمال می شود. نیروی کشش در نتیجه کار موتور ایجاد می شود و در اثر تعامل چرخ های محرک با جاده ایجاد می شود. نیروی کشش Pk به عنوان نسبت گشتاور روی محور محور به شعاع چرخ های محرک در حین حرکت یکنواخت وسیله نقلیه تعریف می شود. بنابراین برای تعیین نیروی کشش باید شعاع چرخ محرک را دانست. از آنجایی که تایرهای بادی الاستیک روی چرخ‌های خودرو نصب می‌شوند، شعاع چرخ هنگام رانندگی تغییر می‌کند. در این راستا، شعاع چرخ زیر متمایز می شود:

1. اسمی – شعاع چرخ در حالت آزاد: r n =d/2+H، (6)

که در آن d قطر رینگ (قطر صندلی تایر)، m است.

H – ارتفاع کل پروفیل لاستیک، متر.

2. استاتیک r c – فاصله از سطح جاده تا محور چرخ ثابت بارگذاری شده.

r با =(d/2+H)∙λ، (7)

که در آن λ ضریب تغییر شکل شعاعی تایر است.

3. دینامیک r d - فاصله از سطح جاده تا محور یک چرخ بارگذاری شده در حال نورد. این شعاع با کاهش بار درک شده چرخ G k و افزایش فشار هوای داخلی در تایر p w افزایش می یابد.

با افزایش سرعت خودرو، تحت تأثیر نیروهای گریز از مرکز، تایر در جهت شعاعی کشیده می شود که در نتیجه شعاع r d افزایش می یابد. هنگامی که یک چرخ می چرخد، تغییر شکل سطح نورد نیز در مقایسه با یک چرخ ثابت تغییر می کند. بنابراین، شانه اعمال واکنش های مماسی حاصل از جاده r d با r c متفاوت است. با این حال، همانطور که آزمایش ها نشان داده اند، برای محاسبات عملی کشش می توان rc ~ r d را گرفت.

شعاع سینماتیکی (غلتان) چرخ r k شعاع چنین حلقه غیرقابل تغییر مشروطی است که سرعت های زاویه ای و خطی یکسانی با یک چرخ الاستیک معین دارد.

برای چرخش چرخ تحت تأثیر گشتاور، عناصر آج که با جاده در تماس هستند فشرده می شوند و چرخ عبور می کند. راه کمترنسبت به هنگام نورد آزاد؛ روی چرخی که دارای گشتاور ترمز است، عناصر آج که با جاده در تماس هستند کشیده می شوند. بنابراین، چرخ ترمز با سرعت مساوی کمی مسافت طولانی تری را نسبت به یک چرخ آزادانه طی می کند. بنابراین، تحت تأثیر گشتاور، شعاع rк کاهش می یابد و تحت تأثیر گشتاور ترمز، افزایش می یابد. برای تعیین مقدار r k با استفاده از روش "چاپ گچی"، یک خط عرضی روی جاده با گچ یا رنگ ترسیم می شود که یک چرخ ماشین روی آن می چرخد ​​و سپس روی جاده چاپ می شود.

اندازه گیری فاصله لبین چاپ های شدید، شعاع نورد را با استفاده از فرمول تعیین کنید: r k = ل / 2π∙n، (8)

که در آن n سرعت چرخش چرخ مربوط به فاصله است ل .

در صورت لغزش کامل چرخ، فاصله ل = 0 و شعاع r к = 0. در حین لغزش چرخ های غیر چرخان ("SW") سرعت چرخش n=0 و r к
.

با توجه به تنوع گسترده انواع تغییر شکل تایرهای بادی، شعاع آن مانند چرخ با رینگ سفت و سخت دارای یک مقدار مشخص نیست.

شعاع نورد زیر چرخ ها با لاستیک های پنوماتیک متمایز می شوند: آزاد g 0،ایستا r cvپویا GAو سینماتیک g k.

شعاع آزاد g 0- این بزرگترین شعاع تردمیل یک چرخ بدون بار خارجی است. برابر است با فاصله سطح تردمیل تا محور چرخ.

شعاع استاتیک r st فاصله محور یک چرخ ثابت بارگذاری شده با بار معمولی تا صفحه تکیه گاه آن است. مقادیر شعاع استاتیک در حداکثر بار توسط استاندارد برای هر تایر تنظیم می شود.

شعاع دینامیک g i- این فاصله از محور چرخ متحرک تا نقطه اعمال واکنش های اولیه خاک حاصله بر روی چرخ است.

با افزایش بار معمولی و کاهش فشار تایر، شعاع استاتیک و دینامیکی کاهش می یابد. وابستگی شعاع دینامیکی به بار گشتاور، به‌طور تجربی توسط E.A. چوداکوف، نشان داده شده در شکل. 9، آ،برنامه 1. از شکل مشخص است که با افزایش گشتاور M vea،که توسط چرخ منتقل می شود، شعاع دینامیکی آن کاهش می یابد. این با این واقعیت توضیح داده می شود که فاصله عمودی بین محور چرخ و سطح نگهدارنده آن به دلیل تغییر شکل پیچشی دیواره جانبی تایر کاهش می یابد. علاوه بر این، تحت تأثیر گشتاور، نه تنها یک نیروی مماسی ایجاد می شود، بلکه یک جزء عادی نیز ایجاد می شود که تمایل دارد چرخ را به سطح جاده فشار دهد.

برنج. 9. وابستگی های به دست آمده توسط E.A. چوداکوف: الف - تغییر در دینامیک (I و سینماتیک ( 2) شعاع چرخ بسته به گشتاور حرکتی: ب - تغییر در شعاع سینماتیکی چرخ تحت تأثیر گشتاورهای رانندگی و ترمز.

بزرگی شعاع دینامیکی به عمق شیار هنگام حرکت روی زمین یا خاک قابل تغییر شکل نیز بستگی دارد. هر چه عمق شیار بیشتر باشد، شعاع دینامیکی کوچکتر است. شعاع دینامیکی چرخ، شانه اعمال واکنش مماسی خاک است که چرخ محرک را هل می دهد. بنابراین شعاع دینامیکی را شعاع نیرو نیز می گویند.

شعاع سینماتیکی یا شعاع غلتشی یک چرخ بر تقسیم می شود 2kمسافت واقعی که چرخ در یک دور پیموده است. شعاع سینماتیکی نیز به عنوان شعاع چنین چرخ ساختگی با لبه صلب تعریف می شود که در صورت عدم لغزش و لغزش، سرعت زاویه ای چرخش و سرعت انتقالی مشابه چرخ واقعی دارد:

که در آن v K سرعت چرخش رو به جلو چرخ است. с к - سرعت زاویه ای چرخش چرخ؛ اس ک- مسیر چرخ در هر دور، با در نظر گرفتن لغزش یا سر خوردن.

از عبارت (5) چنین بر می آید که با لغزش کامل چرخ (v K = 0) شعاع g به= 0، و با لغزش کامل (با k = 0) شعاع سینماتیکی برابر ©о است.

در شکل 9، آ(برنامه 2) ارائه شده توسط E.A. چوداکوف، وابستگی تغییر در شعاع حرکتی چرخ به عملکرد گشتاور M منجر به آن می شود. از شکل برمی آید که میزان تغییر در شعاع دینامیکی و سینماتیکی بسته به عمل لحظه متفاوت است. وابستگی تندتر شعاع سینماتیکی چرخ در مقایسه با وابستگی شعاع دینامیکی را می توان با عمل دو عامل بر روی آن توضیح داد. در ابتدا، شعاع سینماتیکی به همان میزان کاهش می‌یابد که شعاع دینامیکی از عمل گشتاور حرکتی کاهش می‌یابد، همانطور که در شکل نشان داده شده است. 9, i, برنامه /. ثانیاً، گشتاور رانندگی یا ترمز اعمال شده به تایر باعث تغییر شکل فشاری یا کششی قسمت در حال حرکت لاستیک می شود. اگر چرخ را به شکل یک مارپیچ الاستیک استوانه ای با سیم پیچی یکنواخت چرخش تصور کنید، فرآیندهای همراه با این تغییر شکل ها به راحتی قابل ردیابی هستند. همانطور که در شکل نشان داده شده است. 10، a، تحت تأثیر لحظه رانندگی، قسمت در حال اجرا لاستیک (جلو) فشرده می شود، در نتیجه کل محیط دور آج تایر کاهش می یابد، مسیر چرخ اس کدر هر انقلاب کوچکتر می شود. هر چه تغییر شکل تراکم تایر در قسمت در حال اجرا بیشتر باشد، کاهش فاصله بیشتر می شود SK،که مطابق با (5) متناسب با کاهش شعاع سینماتیکی است g k.

هنگامی که گشتاور ترمز اعمال می شود، پدیده معکوس رخ می دهد. عناصر کشیده لاستیک با سطح نگهدارنده مناسب است

(شکل 10، ب).محیط لاستیک و مسیر چرخ SK،سفر در هر دور با افزایش گشتاور ترمز افزایش می یابد. بنابراین شعاع سینماتیکی افزایش می یابد.

برنج. 10. طرح تغییر شکل لاستیک از عمل گشتاورهای M led (a) و ام تی(ب)

در شکل 9، بوابستگی تغییر شعاع چرخ را به عمل گشتاور فعال و ترمز روی آن نشان می دهد. M 1لحظات با چسبندگی پایدار چرخ به سطح نگهدارنده. E.A. چوداکوف فرمول زیر را برای تعیین شعاع چرخ پیشنهاد کرد:

که در آن g تا 0 شعاع چرخش چرخ در حالت غلتش آزاد است، زمانی که گشتاور حرکتی و مقاومت غلتشی با یکدیگر برابر باشند. A, t ضریب کشش مماسی تایر بسته به نوع و طرح آن است که از نتایج آزمایشات به دست می آید.

در محاسبات مهندسی، معمولاً از شعاع استاتیک یک تایر معین که در استاندارد در فشار هوای تنظیم شده و حداکثر بار روی آن آورده شده است، به عنوان شعاع دینامیکی و سینماتیکی استفاده می شود. فرض بر این است که چرخ روی سطحی غیرقابل تخریب حرکت می کند.

هنگام رانندگی در امتداد شیار، شعاع استاتیک فاصله محور چرخ تا پایین شیار است. با این حال، هنگامی که چرخ در امتداد یک مسیر حرکت می کند، نقطه اعمال حاصل از واکنش های اولیه خاک، که گشتاور (حرکت یا مقاومت) را تشکیل می دهد، بالاتر از کف مسیر و زیر سطح خاک قرار می گیرد. شکل 17 را ببینید). شعاع دینامیکی در این مورد به عمق مسیر بستگی دارد: هرچه عمیق تر باشد، تفاوت بین شعاع استاتیک و دینامیکی چرخ ها بیشتر است، خطای محاسباتی از فرض بیشتر می شود. g l = خیابان g

یک ماشین (تراکتور) در اثر عمل نیروهای مختلف بر روی آن حرکت می کند که به نیروهای محرک و نیروهای مقاومت در برابر حرکت تقسیم می شوند. نیروی محرکه اصلی نیروی کششی است که به چرخ های محرک اعمال می شود. نیروی کشش در نتیجه کار موتور ایجاد می شود و در اثر تعامل چرخ های محرک با جاده ایجاد می شود. نیروی کشش Pk به عنوان نسبت گشتاور روی شفت محور به شعاع چرخ های محرک در حین حرکت یکنواخت وسیله نقلیه تعریف می شود. بنابراین برای تعیین نیروی کشش باید شعاع چرخ محرک را دانست. از آنجایی که تایرهای بادی الاستیک روی چرخ‌های خودرو نصب می‌شوند، شعاع چرخ هنگام رانندگی تغییر می‌کند. در این راستا، شعاع چرخ زیر متمایز می شود:

1. اسمی – شعاع چرخ در حالت آزاد: r n =d/2+H، (6)

جایی که d - قطر لبه، m;

H – ارتفاع کل پروفیل لاستیک، متر.

2. استاتیک r c – فاصله از سطح جاده تا محور چرخ ثابت بارگذاری شده.

r با =(d/2+H)∙λ، (7)

که در آن λ ضریب تغییر شکل شعاعی تایر است.

3. دینامیک r d - فاصله از سطح جاده تا محور یک چرخ بارگذاری شده در حال نورد. این شعاع با کاهش بار درک شده چرخ G k و افزایش فشار هوای داخلی در تایر p w افزایش می یابد.

با افزایش سرعت خودرو، تحت تأثیر نیروهای گریز از مرکز، تایر در جهت شعاعی کشیده می شود که در نتیجه شعاع r d افزایش می یابد. هنگامی که یک چرخ می چرخد، تغییر شکل سطح نورد نیز در مقایسه با یک چرخ ثابت تغییر می کند. بنابراین، شانه اعمال واکنش های مماسی حاصل از جاده r d با r c متفاوت است. با این حال، همانطور که آزمایش ها نشان داده اند، برای محاسبات عملی کشش می توان rc ~ r d را گرفت.

4 شعاع سینماتیک (غلتان) چرخ r k - شعاع چنین حلقه غیرقابل تغییر مشروطی که دارای سرعت های زاویه ای و خطی یکسانی با یک چرخ الاستیک معین است.

برای چرخاندن چرخ تحت تأثیر گشتاور، عناصر آج که با جاده در تماس هستند فشرده می شوند و چرخ با سرعت چرخش مساوی مسافت کوتاه تری را نسبت به نورد آزاد طی می کند. روی چرخی که دارای گشتاور ترمز است، عناصر آج که با جاده در تماس هستند کشیده می شوند. بنابراین، چرخ ترمز با سرعت مساوی کمی مسافت طولانی تری را نسبت به یک چرخ آزادانه طی می کند. بنابراین، تحت تأثیر گشتاور، شعاع rк کاهش می یابد و تحت تأثیر گشتاور ترمز، افزایش می یابد. برای تعیین مقدار r k با استفاده از روش "چاپ گچی"، یک خط عرضی روی جاده با گچ یا رنگ ترسیم می شود که یک چرخ ماشین روی آن می چرخد ​​و سپس روی جاده چاپ می شود.

اندازه گیری فاصله لبین چاپ های شدید، شعاع نورد را با استفاده از فرمول تعیین کنید: r k = ل / 2π∙n، (8)

که در آن n سرعت چرخش چرخ مربوط به فاصله است ل .

در صورت لغزش کامل چرخ، فاصله ل = 0 و شعاع r به = 0. در هنگام لغزش چرخ های غیر چرخنده ("SW")، فرکانس چرخش n=0 و r به .

چرخ های ماشین (شکل 3.4) دارای شعاع های زیر هستند: استاتیک r s،پویا r Dو شعاع نورد با کیفیت r.

شعاع استاتیکفاصله محور چرخ ثابت تا سطح جاده است. این بستگی به بار روی چرخ و فشار هوا در لاستیک دارد. با افزایش بار و کاهش فشار هوا در تایر، شعاع استاتیک کاهش می یابد و بالعکس.

شعاع دینامیکفاصله محور چرخ غلتان تا سطح جاده است. این بستگی به بار، فشار هوا در تایر، سرعت و گشتاور منتقل شده از چرخ دارد. شعاع دینامیکی با افزایش سرعت و کاهش گشتاور ارسالی افزایش می یابد و بالعکس.

شعاع نوردنسبت سرعت خطی محور چرخ به آن نامیده می شود سرعت زاویهای:

شعاع غلتش بسته به بار، فشار هوا در لاستیک، گشتاور انتقالی، لغزش و لغزش چرخ، به صورت تجربی یا با استفاده از فرمول محاسبه می شود.

(3.13.)

جایی که n به -تعداد دور چرخ کامل؛ S K - مسافت طی شده توسط چرخ برای تعداد کامل چرخش.

از عبارت (3.13) چنین استنباط می شود که وقتی چرخ کاملاً می لغزد (S k = 0)، شعاع غلتش کیفیت r= 0، و با کشویی کامل (n k = 0) کیفیت گرم → اونس.

مطالعات نشان داده است که در جاده های آسفالته و گرفتن خوبشعاع نورد، شعاع استاتیک و دینامیک کمی با یکدیگر متفاوت است. بنابراین امکان پذیر است

هنگام انجام محاسبات در آینده، از این مقدار تقریبی استفاده خواهیم کرد. مقدار مربوطه را شعاع چرخ می نامیم و آن را r k نشان می دهیم.

برای انواع مختلف تایرها، شعاع چرخ را می توان با توجه به GOST تعیین کرد، که شعاع استاتیک را برای تعدادی از مقادیر بار تنظیم می کند.

کی و فشار هوا در لاستیک ها علاوه بر این، شعاع چرخ، m، را می توان از ابعاد نامی تایر با استفاده از عبارت محاسبه کرد

(3.14)

برنج. 3.4. شعاع چرخ