Đặc tính đàn hồi của bánh xe biểu thị qua đồ thị liên hệ giữa lực thẳng đứng và biến dạng theo hướng xuyên tâm của bánh xe. Đặc tính đàn hồi của bánh xe khi tăng tải và giảm tải cũng khác nhau và tạo thành đường cong trễ khép kín. Trong nghiên cứu dao động của máy kéo bánh hơi, độ cứng đàn hồi của bánh xe được lấy theo đường trung bình giữa đường tăng tải và giảm tải. Lực đàn hồi của bánh xe phụ thuộc chủ yếu vào áp suất khí bên trong bánh xe và loại lốp sử dụng. Trên hình 3.3 cho các đường đặc tính đàn hồi của bánh xe máy kéo khi tăng tải và giảm tải với các áp lực hơi trong bánh xe và với các loại lốp khác nhau.
Khi tính tốn dao động của máy kéo bánh hơi, qui ước tính tốn độ cứng của bánh xe và áp lực hơi danh nghĩa [20 ]. Trên hình 3.3 cho thấy, quan hệ giữa lực đàn hồi và biến dạng là đường cong (hàm số phi tuyến), trong tính tốn gần đúng có thể coi là đường cong bậc hai, có dạng :
Pdh = A2+ B ; (3.1) Trong đó :
A, B: Các hằng số tuỳ thuộc vào từng loại bánh hơi,
Biến dạng đàn hồi của bánh hơi,
Trong một số trường hợp để đơn giản cho q trình tính tốn có thể xem
lực đàn hồi của bánh xe là tuyến tính trong vùng biến dạng tĩnh của lốp, khi đó ta có:
Pdh Cb.
Cb: Độ cứng bánh hơi, được xác định theo biểu thức [9]: Cb Pb B0D0 DaN/cm2
Trong đó:
Pb: Áp suất hơi trong bánh xe, DaN/cm2; B0: Bề rộng của lốp, cm;
D0: Đường kính của lốp, cm;
Do ma sát nội tại giữa các phần tử trong bánh xe (lốp, săm, khí….) gây ra lực cản biến dạng của bánh hơi. Thành phần này có tác dụng phân tán năng lượng để dập tắt dao động do đó làm giảm ảnh hưởng xấu của kích động mặt
Hình 3.3. Đường đặc tính đàn hồi bánh xe máy kéo bánh hơi
1: lốp 11-38 khi áp lực hơi p = 8 N/cm2 ; 2: lốp 11-38 khi áp lực hơi P = 12 N/cm2
; 3 : lốp 6,5-16 khi áp lực hơi p = 20 N/cm2
đường tới bánh xe và thân máy kéo. Lực cản dao động trong bánh xe được xem tỷ lệ bậc nhất với tốc độ của biến dạng:
Rb Kb.
Trong đó:
Rb: Lực cản dao động của phần tử đàn hồi bánh hơi. Kb: Hệ số cản dao động
: Tốc độ biến dạng của bánh hơi.
Khi xe máy di chuyển, chịu tác động của các kích động động học mặt đường, liên kết giữa bánh xe và mặt đường là một chiều. Có trường hợp bánh xe tách khỏi mặt đường, trong trường hợp đó lực đàn hồi và lực cản dao động trong bánh xe đều triệt tiêu. Đường đặc tính của lực đàn hồi và lực cản dao động khi kể đến liên kết một chiều giữa bánh xe và mặt đường có dạng (Hình 3.4)
(3.1a)
(3.1b)
Ở đây = q - z hiệu số giữa hàm mặt đường và toạ độ tâm trục bánh xe.
Pdh Pdh a) Rb b) 0 0
Hình 3.4. Đồ thị lực đàn hồi, lực cản dao động của bánh xe máykéo.