CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
2.7. CHUYỂN ĐỘNGQUAY CỦA BÁNH XE
Vận tốc chuyển động lý thuyết vo: là tốc độ(vận tốc) của xe khi di chuyển và hoàn toàn không chịu tác động của bất cứ lực trượt nào.
Vận tốc lý thuyết của xe:
(1.33) [1, Trang 28] Công thức
Ở đây:
� – Quãng đường lý thuyết mà bánh xe đã lăn.
��– Bán kính tính toán của bánh xe.
��– Tổng số vòng quay của bánh xe.
b – Vận tốc góc của bánh xe.
Bán kính tính toán này so với bán kính thực tế sai lệch không nhiều và nằm ở ngưỡng cho phép không quá giới hạn .
�� = ��o (1.34) [1, Trang 28] Với:
r0 – Bán kính thiết kế của bánh xe.
– Hệ số kể đến sự biến dạng của lốp:
= 0,93 0,935 (cho lốp có áp suất thấp).
= 0,945 0,95 (cho lốp có áp suất cao).
Vận tốc chuyển động thực tế v là vận tốc chuyển động của xe có tính đến các yếu tố như ma sát với mặt đường và độ trượt khi chuyển động và được tính với công thức:
V=== (1.35) [1, Trang 29] St – quãng đường thực tế mà bánh xe đã lăn
t – thời gian mà bánh xe đã lăn. rl– bán kính lăn của bánh xe.
Vận tốc trượt ��khi xe chuyển động có ảnh hưởng sự trượt giữa bánh xe với mặt đường thì vận tốc thực tế của xe và vận tốc lý thuyết sẽ khác nhau. Do sự chênh lệch tốc độ thực tế và tốc độ lý thuyết dẫn đến sự ra đời của vận tốc trượt.Vận tốc trượt chính là sự chênh lệch vận tốc thực tế và vận tốc lý thuyết được tính theo công thức:
vδ = v - v0 = ⍵b rl – ⍵b rb (1.36) [1, Trang 29] Khi bánh xe lăn có thể xảy ra hiện tượng trượt do sự bất ổn giữa các loại lực (trượt quay khi kéo hoặc trượt lết khi phanh), các loại trượt này ảnh hưởng tới tốc độ của xe. Có thể có ba trạng thái lăn:
Khi xe di chuyển sẻ bị trượt và có 3 trạng thái:
- Lăn không trượt ở bánh xe bị động và không phanh; - Lăn có trượt quay ở bánh xe chủ động và đang có lực kéo; - Lăn có trượt lết ở bánh xe đang phanh.
+ Hệ số trượt và độ trượt khi kéo: Sự trượt của bánh xe được thể hiện thông qua hệ số trượt k:
(1.37) [1, Trang 30]
Mức độ trượt của bánh xe được đánh giá thông qua độ trượt k: 100% k = k
+ Hệ số trượt và độ trượt khi phanh: Trong trường hợp phanh ta có hệ số trượt và độ trượt như sau:
(1.38) [1, Trang 30]
Mức độ trượt của bánh xe được đánh giá thông qua độ trượt p: 100% p = p
2.7.1. Các trường hợp chuyển động trượt của bánh xe
Bánh xe lăn không trượt
Trong trường hợp này có nghĩa xe lăn bánh với độ trượt bằng không .Tốc độ lý thuyết bây giờ cũng chính là tốc độ thực tế của xe . ta có:
V== (1.39) [1, Trang 30]
Do vậy, tâm quay tức thời (cực P) của bánh xe nằm trên vòng bánh xe và bán kính lăn bằng bán kính tính toán:�� = ��. Trạng thái này chỉ có được ở bánh xe bị động với Mp = 0, lúc đó =0 [1, Trang 30]
Hình 2.18. Bánh xe lăn không trượt [1, Trang 31]
Bánh xe lăn có trượt quay
Trường hợp này có thể xảy ra bởi bánh xe hoạt động và chịu tác dụng lực kéo, đồng thời bánh lúc này đạt vận tốc bằng với vận tốc thực tế � nhỏ hơn tốc độ lý thuyết �0, khi đó tâm quay tức thời P vẫn còn nằm trong vòng bánh xe và ��< ��. Trong vùng tiếp xúc của bánh
xe với mặt đường, theo quy luật phân bố vận tốc sẽ xuất hiện một vận tốc trượt �� ngược hướng với trục �. Ta có quan hệ sau
V=+=+= (1.40) [1,Trang 31]
Vì vậy = V-< 0 (1.41) [1,Trang 31] Ở trạng thái trượt quay hoàn toàn (bánh xe chủ động quay, xe đứng yên) ta có:
V=0
> 0 => V==0 => =0 (1.42) [1,Trang 31]
=V-=0-=-
Hình 2.19. Bánh xe lăn có trượt quay [1, Trang 32]
Bánh xe lăn có trượt lết
Đây là trường hợp bánh xe giảm tốc vì chịu tác dụng lực phanh. Trong trường hợp này tốc độ thực tế � lớn hơn tốc độ lý thuyết �0, tâm quay tức thời P nằm bên ngoài bánh xe và
�� > ��. Tại vùng tiếp xúc của bánh xe với mặt đường cũng xuất hiện tốc độ trượt ��������������� nhưng hướng theo hướng dương của trục �.