Контакт шины с дорогой и радиусы колеса
При работе шины на нее действует вертикальная нагрузка, в результате чего шина деформируется, и часть ее поверхности приходит в соприкосновение с дорогой (рис. 4).
Площадь Контакта |
F |
RC |
R0 |
Рис. 4. Схема контакта шины с дорогой
Прогиб шины, размеры и конфигурация площади контакта шины с дорогой зависит от ее конструкции, величины нагрузки на
шину Q и внутреннего давления в ней РВн.
У обычных шин при нормальной нагрузке и нормальном внутреннем давлении площадь контакта имеет форму эллипса с большей осью, лежащей в направлении качения (рис. 4).
Для шин других типов контакт может приближаться к форме круга (например, арочные шины) или эллипса с большей осью в направлении, перпендикулярном плоскости качения (например, пневмокатки).
При качении колеса возникают динамический радиус RД – расстояние от оси движущегося колеса до поверхности дороги, и радиус качения RК – условная величина, равная отношению линейной скорости качения шины u к угловой скорости ее вращения w
(1)
Умножая числитель и знаменатель приведенной формулы на время движения T, можно определить радиус качения как отношение пути S = uT, пройденного колесом, к углу его поворота j = wT, выраженному в радианах
(2)
При движении автомобиля расстояние от оси колеса до поверхности дороги несколько увеличивается по сравнению со статическим радиусом RС – RД > RС. Это увеличение RД объясняется как повышением жесткости материалов шины при динамических деформациях и уменьшением прогиба F, так и некоторым увеличением наружного радиуса недеформированной шины RО в связи с действием центробежных сил. Как правило, если шина работает на обычных скоростях, то разница между RД и RС незначительна и можно считать, что RД » RС.