2. Mục tiêu của đề tài
2.5. Bán kính bánh xe
Do biến dạng của lốp bán kính của bánh máy kéo không phải chỉ có một giá trị duy nhất, mà sẽ bị thay đổi tùy thuộc vào tải trọng tác động và điều kiện làm việc của các bánh xe. Do vậy để tiện cho việc nghiên cứu động lực học bánh xe ngƣời ta đƣa ra một số khái niệm về bán kính bánh xe nhƣ sau : bán kinh danh nghĩa, bán kính tĩnh học, bán kính động lực học, bán kính lăn và bán kính làm việc trung bình.
1) Bán kính danh nghĩa
Bán kính dang nghĩa (bán kính thiết kế) ro là bán kính của bánh xe khi nó không chịu tải trọng và đƣợc xác định theo kích thƣớc tiêu chuẩn của lốp, cụ thể là xác định theo đƣờng kính vành d và bề rộng của lốp B theo công thức :
ro (d B). , mm
2 25 4 (2.17) trong đó d , B tính theo đơn vị Anh (insơ).
2) Bán kính tĩnh học
Bán kính tĩnh học rt là khoảng cách từ tâm hình học của bánh xe đến mặt phẳng tiếp xúc (Hình 2.14a) khi bánh xe đứng yên và chịu tải trọng thẳng đứng. Bán kính tĩnh học phụ thuộc vào tải trọng và áp suất trong lốp. Đối với các bánh xe đàn hồi rt < ro , còn đối với các bánh xe cứng rt = ro.
3) Bán kính động lực học
Bán kính động lực học rđ là khoảng cách từ trục bánh xe đến phƣơng tác dụng của phản lực tiếp tuyến lên bánh xe. Trị số của bán kính động lực học phụ thuộc vào tải trọng pháp tuyến, áp suất trong lốp, mô men chủ động Mk hoặc mô men phanh Mp và phụ thuộc vào các tính chất cơ lý của đất. Trên Hình 2.14b là trƣờng hợp bánh chủ động cứng lăn trên đƣờng biến dạng. Do mặt đƣờng biến dạng, bề mặt tiếp xúc là mặt cong và do đó tâm hợp lực dịch sang phía trƣớc. Bán kính động lực học rđ nhỏ hơn bán kính tĩnh học rt.
27
4) Bán kính lăn
Bán kính lăn (hay bán kính động học) rl là bán kính của bánh xe tƣởng tƣợng lăn không trƣợt, có vận tốc góc và vận tốc tịnh tiến v nhƣ bánh xe thực tế. Giá trị của bán kính lăn rl chính bằng khoảng cách từ tâm quay tức thời đến tâm hình học bánh xe nhƣ đã trình bày trên hình 2.14.
Bán kính lăn là một thông số quan trọng dùng để đánh giá tính chất động học của bánh xe. Giá trị của rl phụ thuộc vào mức độ trƣợt của bánh xe và chỉ có thể xác định bằng thực nghiệm.
Nếu bánh xe lăn không trƣợt thì bán kính lăn chính bằng bán kính tĩnh học rl = rt và trong trƣờng hợp này nó đƣợc gọi là bán kính lăn lý thuyết. Khi bánh xe bị trƣợt quay hoặc trƣợt lê sẽ nhạn đƣợc bán kính lăn thực tế. Nhƣ vậy khi trƣợt quay bán kính lăn thực tế sẽ nhỏ hơn bán kính lăn lý thuyết và khi trƣợt lê bán kính lăn thực tế sẽ lớn hơn bán kính lăn lý thuyết.
5) Bán kính làm việc trung bình
Bán kính tĩnh, bán kính động lực học và bán kính lăn của bánh xe phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố, do vậy giá trị của chúng chỉ có thể xác định chính xác bằng thực nghiệm.
Khi tính toán thiết kế có thể sử dụng bán kính làm việc trung bình rb và đƣợc tính theo công thức : b) a) GK ZK rt MK GK ZK PK rđ Hình 2.14. Sơ đồ xác định các loại bán kính bánh xe a) Xác định bán kính tĩnh học; b) Xác định bán kính động lực học. Pfk
28
rb (d . ). ,B mm
2 25 4 (2.18) Trong đó : là hệ số biến dạng pháp tuyến của lốp:
đối với các bánh xe máy kéo = 0,8 0,85, đối với ô tô tải : = 0,8 0,9.