3. Cơ sở lý thuyết
3.2.3.Sự lăn của bánh xe đàn hồi
Bản chất vật lý của hiện t−ợng bám giữa bánh xe với mặt đ−ờng rất phức tạp, luôn biến đổi phụ thuộc vào đặc tính chuyển động của bánh xe. Vì lốp có tính đàn hồi, nên d−ới tác dụng của tải trọng thẳng đứng tại vùng tiếp xúc giữa bánh xe với mặt đ−ờng, các phần tử cao su bị biến dạng, bán kính của bánh xe trong quá trình lăn sẽ không còn đồng nhất [9].
ở vùng tiếp xúc giữa bánh xe với mặt đ−ờng, bán kính nhỏ hơn bán kính thật của bánh xe. Do vận tốc dài của các điểm trên vòng tròn ngoài của bánh xe sẽ khác nhau, chúng tỷ lệ thuận với bán kính tại khu vực tiếp xúc của bánh xe với mặt đ−ờng, các phần tử cao su có vận tốc nhỏ hơn vận tốc dài ở các vùng khác.
Vận tốc của các lớp cao su sẽ bị giảm dần khi đi vào khu vực tiếp xúc và tăng dần khi đi ra khỏi khu vực tiếp xúc.
Các lớp cao su ở phía ngoài của bánh xe sẽ bị nén lại khi đi vào và d8n ra khi đi ra khỏi khu vực tiếp xúc giữa bánh xe với mặt đ−ờng. Sự dịch tr−ợt
Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật --- ------39
của lớp cao su mặt ngoài, gây ra hiện t−ợng tr−ợt cục bộ của bánh xe trong quá trình lăn.
Khi phanh sự tr−ợt cục bộ cũng sẽ tăng lên cùng với quá trình tăng của lực phanh bánh xe và đạt tới giá trị cực đại (tr−ợt hoàn toàn) khi bánh xe bắt đầu bị h8m cứng, tr−ợt lết trên mặt đ−ờng.
Đặc điểm biến dạng của các phần tử cao su trên vòng tròn ngoài của bánh xe là khác nhau. Vùng biến dạng rõ rệt nhất là ở nửa vòng tròn phía d−ới của bánh xe. Tính chất của ma sát trong vùng tiếp xúc giữa bánh xe với mặt đ−ờng cũng rất phức tạp, nó phụ thuộc vào trạng thái đôi bề mặt tiếp xúc và trạng thái lăn của bánh xe.
Khi trạng thái tiếp xúc giữa bánh xe với mặt đ−ờng là khô thì ma sát tiếp xúc là ma sát khô, khi mặt đ−ờng bị −ớt thì hệ số ma sát giảm đáng kể, ta có trạng thái ma sát nửa −ớt.
Khi bánh xe bị h8m cứng, cơ chế tiếp xúc giữa bánh xe với mặt đ−ờng hoàn toàn thay đổi, xe bị tr−ợt lết trên mặt đ−ờng, khi đó ma sát giữa bánh xe với mặt đ−ờng là ma sát tr−ợt.
Hệ số ma sát tr−ợt th−ờng nhỏ hơn hệ số ma sát tĩnh và càng nhỏ hơn nhiều hệ số bám vì vậy: với cùng một loại đ−ờng và khả năng tạo ra lực phanh là nh− nhau, thì ở các bánh xe trong quá trình phanh mà các bánh xe không bị tr−ợt lết trên mặt đ−ờng, sẽ đạt đ−ợc qu8ng đ−ờng phanh ngắn hơn so với các xe trong quá trình phanh bánh xe bị tr−ợt lết trên mặt đ−ờng.
Nếu trên cùng một xe, có bánh xe bị bó cứng, có bánh xe không bị bó cứng, sẽ dẫn đến hiện t−ợng xe bị mất ổn định.
Ngoài ra, khi bánh xe lăn, một phần động năng sẽ đ−ợc tiêu hao cho quá trình biến dạng lốp, làm l−u thông lớp không khí bị dồn nén trong khoang lốp. Còn nếu bánh xe bị tr−ợt, thì phần năng l−ợng này chủ yếu dùng để mài mòn lớp cao su ở vùng tiếp xúc. Điều này ảnh h−ởng lớn tới tuổi thọ của các lốp xe [9].
Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật --- ------40