где fk – коэффициент трения качения;
G – вес, падающий на ось;
– коэффициент сдвига грунта дороги;
W – объем сдвигаемого грунта;
– коэффициент искажения веса.
Полученное выражение общего сопротивления качения Рс одинаково справедливо для пневмоколеса, автотранспорта и для шагающего колеса.
В последнем случае коэффициент искажения веса почти одинаков по сравнению колеса с ободом, а срезаемый объем грунта W по сравнению с пневмоколесом значительно больше. Поэтому сопротивление качению при взаимодействии шагающего колеса с грунтом значительно больше, чем взаимодействие колеса с ободом, а по твердому грунту практически исключается буксование.
а)
б)
в)
Рисунок 4 – Схема взаимодействия колеса с грунтом
Спица, наступая на поверхность дороги в точке «а», воспринимает нагрузку движителя G роликом, расположенным на другом, противоположном от ступицы конце колеса, на расстоянии L.
Поэтому вес G создает сопротивляющий, к движению колеса, момент с плечом L · sin т.е.:
Мс =G · Lsin. (11)
Для определения реакции N со стороны дороги, действующей на спицу шагающего колеса, необходимо перенести силу G в параллельном направлении в точку «а» (точку приземления спицы). При этом возникает момент переноса:
Mn=Q · L=G · Lsin. (12)
Оттуда определяется сила Q, пара сил в точке «а»:
Q = Gsin . (13)
Вектор силы Q проектируется в направлении нормальной реакции опоры, т.е.:
Р= Q sin= G sin
. (14)
Нормальная реакция поверхности дороги в точке приземления «а» будет:
N = G – P = G(I – sin2) = Gcos2
. (15)
Как видно, сила реакции N, определяющая силу трения в точке приземления «а», меньше веса движителя на множитель cos2φ. При φ = 30 (момент приземления) нормальная реакция будет:
N = 0,74G.
При φ = 0 (вертикальное положение спицы):
N = G.
Эта особенность движения шагающего колеса создает неблагоприятное условие сцепляемости колеса при движении, т.к. величина силы трения в точке приземления уменьшается по сравнению с пневмоколесами.
Поэтому шагающее колесо ШКА создает хорошее сцепление при ведущем режиме движения. А в прицепном режиме, когда движущая сила приложена к ступице, создается «ползун», т.е. спица склонна скольжению в точке касания с поверхностью дороги по направлению движения.
Другое по теме:
Анализ технологичности конструкции детали
Основные задачи, решаемые при анализе технологичности конструкции детали, сводятся к возможному уменьшению трудоемкости и металлоемкости, возможности обработки детали высокопроизводительными методами. Таким образом, улучшение технологично ...
Построение расчетной индикаторной диаграммы
Принимаем VA=VC+VS=250 мм. Объем камеры сжатия
Vc=
Vs=250–19=231 мм. Объем конца процесса горения Vz=ρ*Vc=1.41*19=26.79 мм
Задаемся масштабом давления 1МПа=15 мм, давление характерных точек диаграммы Pa=0.18*15=2.7 мм, Pc=5.42*15= ...
Проблема ускоренного старения дорожных конструкций
Одной из основных причин неудовлетворительного состояния сети автомобильных дорог является ускоренное старение и деградация дорожных конструкций в условиях существенного несоответствия темпов дорожных работ по модернизации дорог и роста т ...