Юрьев Ю.М. Исследование коэффициентов сопротивления боковому уводу шин (Исследование коэффициентов сопротивления боковому уводу шин)

Министерстве высмего и среднего сиециааьноге образованна РСФСР московский аитомеханический киститрт УДК ВЗЗ. ОЗ. В и. ЬЬ: ВЗЬ.Ч. ВЗ. ВВЬ ЗВ гга правам рукописи Ннж. Ю. М. ЮРЬЕВ ИССЛЕДОВАНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ СОПРОТИВЛЕНИЯ БОКОВОМУ УВОДУ ШИН (Специальность 0.5.г99 — Автомобили н тракторы) АвтореФерат диссертации иа соискание ученой станева кандидата технических наук — 1 970— Лнссертацпонная работа выполнена в лабораторнн шнн н колес Центрального ордена Трудового Красного Знамеьн научно-исследовательского автомобнльного н автомоторного ннстнтута НАМИ.

Научный руководнтелсс доктор техннческнх наук профессор Б. С. ФАЛЬКЕВИЧ. Консультанты: кандидат техннческнх наук В. И. КНОРОЗ, кандндат техннческнх наук И. П. ПЕТРОВ. Офнцнальные оппоненты: доктор технических наук профессор Я. Е. ФАРОБИН, кандндат техннческнх наук доцент Г. А. ГАСПАРЯНЦ. Велушее предпрнятне — Московскнй шннный завод. Автореферат разослан 1970 г. Защита днссертацнн состонтся . 1970 г.

на ззседаннн Ученого Совета кафедр «Автомобнлн» н «Тракторы» Московского автомеханнческого ннстнтута. С днссертацней можно ознакомнться в бнблнотеке ннстнтута. Отзывы на реферат (в двух зкземплярах) проспи направлять в Ученый Совет ннстнтута по адресу: г. Москва, Е-23, Б. Семенов сная, 33. Ученый секретарь Совета ВВЕЛЕПИЕ Автовобвльиое производство з СССР является зеииейвю азовом сопяелистическсй авлустрви.

Послеляие ревепия вертая я правительства яо реззатю азтоюбаиестроеаая презусметрявавт резкое увеличение выпуске автомобилей. В аавериевнем яятилетиу 1970 г. запуск езююбплей полиси увеличиться иа 9,6% по сразиеиив с ирелмлтмпм ГОЛОМ. Иарайу с этан улучиевтся телявческие покеэатели езтомобмзей, поювамгся максаиалъине сиоростя дзпвеюя, созе|аепстзувтсв лиаеиическае ларактервстика. С ростов скоростей князевая п плотности тревспортанк потоков пе лорогел а улвпек узелвчазевтся требозавия к бееопеспоств Лзпиеюя п, з честности, к устойчивости а уарезляеюстя автомобиля.

Осюзн 'теории устойчивости а уяразляемоста азтоюбаля с эаестичинни павами била зелоиевм екелениксн.Е.А.Чудаковым. В лельиейаем вта область теории езтоиобила юарернзио реяюг ъюь я созервепстзозелесь ивогию учевюв Лоаторенв текавческял паук В.А. Иялервоиозаи, А.С.Лвгзаиознв, Я.И.Пезъиером, Р.В.Ротеабергом,Б.С.Фелькезичем, Я.Е.Фаробивю, А.и.ерумъмвнн и А.А.хечетурознв, кеазвлетаии телиическик юук Л.А.Аитовознм, л.л.Гяиабургои, А.с.ЛОбрв',пин, В.Г.юлайлозмв, Б.й.йорояоыв, Л.П.Пчелипна.

Б.й.епттернелом а Лр. Известие текле мвого еерубеканк раЕм, аосзямеппмя атой прм бивне. Устойчивость и увразляеюсть азтоиобиля зависит от ряле Факторов, орели ютернк весьма суаестзеиюе евечеаае имеет севротпзлеиве вии боиозену увозу, яерактеризуемое соотзетстзувмю коей.

Иипяеитои а его зезисамсстьв ст иегруака, араколяаейся иа коаесо. Ивмеиеаие ларектере протекаавя уиеаааиой зависимости еа счет вэневевия коиструкпиа ваап а розанов ее работа навет з сильвой степени сказатъся аа устойчивости лзиюавя и управляемости амгснсбв- лв, что вредовредвлиет эятувлъпость исследозавия уиаааивой хв- ралтермстпяя пизы, Георетачесиоиу п эясперимеитвльвсиу зэучеиив бокового уводе и Иеатороз, заплавал яа пего, посвямсвы работы аведеывяоз Р.Р.", Бизли, И.В Еелдыиэ и Е.А.Чудемоза, дояторов техиичесяпх пауз А.С.Лмтзввоза, Я.М.Везэвера,И.Е.Фаробива, вемлздатоз техвпчесяих пауз Д.А.Аптовоза, М.Г.Вепхвадэе, Г.А.Гаспаривпа, Р.А.Ечепстова, И.В.Ивевопа, В.И.Елепвякоза, В.И.Евороэе, Г.Е.Мирзоева, И.П.Вез рова, В.Н.Праааппва, Е.Д.Слюдякозэ, И.А.Чзаоза и др. 0>депо иэ- зествые теорие уводе Вульеяа, Иллппе з Дитриха, эмали, Га4Иа, Вуперэ, Хардмэиэ, Бергмэза, Марэоеза ие ресярызезт полвсстъв суи» вости происходяавх з пиве пропессоз в ие поэзолпвт выявить аези- симость коэ4$впиептоз сопротивлеяия уводу от ее вовструятпввых особеввостеп в вагруэочвых резвмоз.

Поэтому всэфВипиеыш сопИе- твззеипя уводу ояределлвтся обэчво эясвервмемтелъяо, что сзвэеис с бельмами трудвостями. Дсзсхьио точас определить характеристика иип ~радиалъзув аестяость, яритпчесяве сяороств и др.) позволяет разработаиаая д-ром техв.паук В.Х.Бидермааом и яэяд-том телыщ~в Б.Е.Бухппям теория ивам, освозазиая яе теории оболочек. В лаборатория пмя п велес НАМИ вод руяозодствоы В.И.Ивороее с поэппвй теорие топких гибких оболочек болъиих прогабоз, с учетом евиэотропмоотв " свойств, ассзедовавы рээличвые хараятерпотихи аав (спеплеиие с опорой. радиалъяея яесткость, распределение вапряяввзй з иовтеи- те) з работах пэяд-тоз техя.веуя И.П.Петрозе и Е.В.Еяеваппоза. Двлъпейиес развитие этих.

работ поэзолиет исследовать я яозфа- пвептя сопротивлеиия боковому уводу аия. Цельв дапиой работы было: 1) пяхоздеяве теоретического методе определеипя воэИИиппеятэ сопротпзлеваа соловому уводу аввы я зависимости его от редиаль- пой яагруэзя вэ яолесо, лавлеаия воздуха и ряле яоиструятиввых параметров азии; 2) соалавае уввзерсалъяого баребаиыого стеада для аоивтаиив иив и раэработиа метолвяя асследовеияя яоэ$фвпвептов сопротзв- лепиа бозозоиу уАоду; 3) эясперимевтэлъяое подтзерядеиие теоретичесиих зазпсимо- стез и асследозапие злаяяяя различвых эясплуатепяовмвх Фаитороз ва ясэ4Иппиеиты сопротпзлевая уводу ивп раэивх завоз дла осаоз- вмх иалелей отечествевпых автомобилей. Б ТЕОРЬТМЧЕСПОЕ ИССЯЕДОВДНИЕ НОЭИИПИЕНТОВ СОПРОТИВЛЕНИЯ БОИОВОМУ УВОЕУ Ноэаанцнеятсн сопротивления боковоыу уводу нээыээется пропээодиэя боковов силы по углу увода в начале коордвяэт этой ээвнсвноств, т.е.

прн угле увода, равнон яулв. Теоретическое асследованве проводится ва натенатическод модели анин "упругая лента ва упругом осяоввяин", предлояенпой В.И.Енороэон н М.П.Петровым н кспольэуеной в лаборатории иик и колес НлМИ для исследованви яесткостямх характернстик иннин ее вэаииодедствия с дорогой. Поронвая часть мням моделируется(4иг.1) пряаоугольноп в поперечиои сечении кольцевой упругоИ лангов, а боковме степки пням - вордимав аитяии, иагруяеипнни давлением воздуха и ваполпявмими роль упругого основания. Фаг.1. Модель виям.

Исследование проводится иа основе теории тонких гиПквх оболочек больивх прогибов с учетои авивотропиоста свойств вани и сэедуиинх основных донуиеннИЕ 1, Прв дсФорнацен боковых стенок инны от борта до бреаере эсв вэ»руану носе; корявая янть, »е как весгкость пятя эвачитеэ»яс выие вес костя ренины боксе»я. Это дсяуяе»яе с»»с»нет, что Порыв прсИнхя яэгруаевноИ аввы .среде»яется нспряяеэн»е» э нитях корда.

Влняв»е каркасной ревя зы уч»гчэсстс» с»с-эч с"эуснями к»греет»»уонэев ес.ч)йацнень»сэ, 2 я -» с,х . с . , ° . чс » слагаются в и.»" тгсс1»'. срохс.» . :, .- . . " : !орте и бреке: 6 св в этих~плоскостях и восле де4ормироэавии яапа. Давнее долу° еаие соответствует гипотезе плоских сечеиий э теории упругости. 3.

Раосветраэается устаяозиэаяйся увод мяаы в области лпиейиой ваэясямссти боковой сизы от угла увода. аэпвра аормезьных давленый по длипе коатакта имеет эид трвИеапи, баеакой к прямсугольыязу. Осаоэеппеп на укезаыяых дспуиепаях модель ивам проста к удоб~ йа дза лсслслоэапвп ее работы. Для элезевта лепты бесвопечяо палой длила соотаэзявтся уреэивипа ревпоэесвя (Фиг.2)г д У -У '(Оч~Ф/-фФк О' +~В с6Р/а(» зава~~ о; Фиг.2. Равиоэесяе элемента вепы. После соотяетстяуицях преобрввоввммй ы упроаеввй и оирвдя кевин иягвбехцего а скручыявпцего моментов пояучаег систему дф йэренцыакьнмх уравнений дкя подсчета бокоямх свв прп увода и беконом перемецении пням: где г - модукь упругостн коргыной часты аыыы в ыапревкеиив осм Х; ,7 - мовевт иыерцын поперечного сечения короныой часта яипн относ..тельыо осп Х; 6 - вдув сдвиге короыпой чести маям; ° ф- покярный номент ннерцня поперечного сечения кореям виня относительно оси 7; 'г' « угоя скручннаяпя коронной части пнин вокруг оса ея Ренан спстеиу уревненый (1),.

мозно яссведоветь боковой увод аиа прв квбмх боковых дейормениях с учетои перераспределение но~- кекьвнх деввеппй по анрыяе контакта анны с опорой. Пе твк как кввКмциент сопротивления уводу определяется при ыебокьапх утках уводе, то иояио пренебречь скручнваннем коронной части иным вовруг оси Х в рвссметрнветь боковые неремецен"я и вагаб коронвой часты виым в координатах Ху.

Первое, второе и четвертое урвваеп я снстеим (1) составлявт упроцечвув спстему, опнсывевцум равновесие уяругой кенты ня упругом оснояаяын при небокьввх бововых дейоривциях. Этв спстеые приводится к кнбйереицыеяьыову уреяненив четвертого порядка упругой липин ленты: 'УЯ- 'у где (' — коэбеипиеыт постели упругогс основенкя. Реыеыкеы стого урсьнсння для внеюоят"ктыоя оскясти ныкяэтса экспоненте у-Е" (Сс ~А.с~сх '' ~.,) Е'е ~С сЛг ~ 'тд.в) .+ где попаватель зиспоненты Ях ~ ~у в , а постопниые яытегрвроваипв С1. С2.

СЗ м СФ определяытс из граничных условий. В ионтаите коронная часть имим деформируется по прямой, составлвнцей с плосиостьи обода часть угла увода с~ . Таины образоы, ювио найти полную боковую селу 9 действуииую па обод У колеса, иатпцегося с уводом: м-х Ф г. /» +-те/я~ч Ф где Ю - нарумынй днанетр анны; 1 - длине контакта вины; Х,- козффыциеят постели упругого основании в иоитаитной области.

Зыав боповуи силу, моиыо определить другув составлявцуи угла увода ц„, ноторев образуемся прн сдвиге рисунка протектора п понтакте еод действием удеаьиых боковых спл. По длине контаита, ива известно, удельные боковые силы распределяются по треугольнику. Поэтому обиев боповав сила 9 прнлоаена в точке, отстояцей от начала воптакта на 2/3 длним его А, и создает вопруг центра контакта стабнлизирувиий момент Ф,. Если рассыатривать протектор ввпм в ибнтекте кап брус длиной, равной глубине рисунка протектора Е , и поперечины сечением, равным плоцадп иоитанта вины, то угол спручиванип такого бруса под действнеи ювента фг в будет искомой чзстьв угла увода: б6не„~~ ' где Ч г - моду"ь сдвига резины протектора; ~~- полпрный иомеит инерцни плоцедп контакта иппы вокруг центра контакта. Полный угол увода ог равен сумме состовляпнпх д„' и К Козффициеыт постели упругого основапип определяется кок отнопеиие удельной реакции упругого основания при соколом перемецепив короны относительно обода к величине етого перемещения, т.е.

Я Очевидны (фиг.у), ~= Tу липла( где Т- ветвление пасе); < ) 7 у нею (дС вЂ” а(ус/" бу. п~чке ннтеЬ корде боковины (всех слоев кор- Е - плотность витей в еднпяяе диким; иу - ковййкцпент, учвтмвеваяй влийяпе резвнознк прослоек боковкпм. . еиг.у. Поперечное сечение аким при иа- лкчйв радвадлвой и боковой пагрувкв. С - коэййн..лент, учнтнвнвкнй влпянке резяновмх 'прослоек не н'тняенне питео корде; а~- прпведенннк дноно р ннтв норде; Р - девленне возщ " - няне; ~/,- длнп. орде ~~" '-: " 'чнровенноя нюте норде е 1онст: н'. .де йелячпва петпаевия нитей, дейсткуииего иа вороппув честь виям, овределяется из условия равновесия вити, аагруаеияой виутрея акм давлением воздудв, с учетом геометрив ее расповоаеиии в кариаое вянм.

Теням образом, учитпвеется влияние давления вовдука и ряде конструктпвнмк параметров аввы. После кеобкодквик преобрааовавий ° упроаепий получаем йормулу ноэКкцяекте постели упругого основания длк звено;тактной об- Ф- длиае ыити корда боковины мекку короной и бортои авим1 - модукь сдпяга резным; - чпсыо своев каркаса; Е - толцниа скоп каркасиой резины; я'- угол ваввона плоскости нити в боковине к меридиану анан. Повййкциеат 4 мокно считать постоанвнм, если преыебречь ипиеиеиием ымсстм пройыкя нанн, которое длп ввеконтантной обкасщ составыпет 1-ПП. Пнсоте профикя в вовтакте измевается в бокьч акк пределах по его двине. Позтопу козййацпепт постели нависни ст коордиватн Х точны коитакта иви соответствущего цеытрааьиоге утка Р +~„, с4хк6~ у/ где Ф - свободный редиус анин; у, - иоаовииа цвитраыьиого угла коатакта ииим1 и - высота проЩвпя киви.