12. Сила и мощности сопротивления движению подвижного состава.

Силами сопротивления наз.силы, препятствующие движению подвижного состава. Эти силы направлены против движения. При движении на подвижной состав действуют следующие силы сопротивления: сила сопротивления качению Р_к , сила сопротивления подъему Р_п , сила сопротивления воздуха Р_в , сила сопротивления разгону Р_и. Сила сопротивления качению и сила сопротивления подъему связана с дорогой. Сумма этих сил представляет силу, которая характеризует сопротивление дороги и называется силой сопротивления дороги.

Сила сопротивления качению. Возникновение силы сопротивления качению при движении обусловлено потерями энергии на внутреннее трение в шинах, поверхностное трение шин о дорогу и образование колеи (на деформируемых дорогах). Наибольшей величины сила сопротивления качению достигает при движении по горизонтальной дороге. В этом случае где G – вес подвижного состава, f – коэффициент сопротивления качению.

При движении на подъеме и спуске величина силы сопротивления качению уменьшается по сравнению с горизонтальной дорогой и тем больше, чем они круче. Для этого случая движения сила сопротивления качению , а – угол подъема.

Зная величину силы сопротивления качению, можно определить мощность, затрачиваемую на преодоление сопротивления качению: для горизонтальной дороги , при движении на подъем - .

13. Коэффициент сопротивления качению и его зависимость от различных факторов.

Он существенно влияет на потери энергии при движении подвижного состава. Зависит от многих конструктивных и эксплуатационных факторов и определяется экспериментально. Средние значения коэффициента сопротивления качению для различных дорог при нормальном давлении воздуха в шине находятся в пределах 0,01…0,1.

Факторы, влияющие на коэффициент сопротивления качению: 1. Тип и состояние покрытия. На дорогах с твердым покрытием коэффициент сопротивления качению обуславливается деформациями шины. С увеличением числа дорожных неровностей возрастает величина коэффициента сопротивления качению. На деформируемых дорогах коэффициент определяется деформациями шины и дороги. Величина в этом случае зависит не только от типа шины, но и от глубины образующейся колеи и состояния грунта. 2. Скорость движения. С увеличением скорости коэф.увеличивается. от 0 до 50 км/ч изм.незначительно, поэтому можно считать постоянным, при движении свыше 50 км/ч коэф.существенно увеличивается вследствие возрастания потерь в шине на трение. 3. Тип шины. Величина коэф.во многом зависит от рисунка протектора, степени его износа, конструкции каркаса и качества материала шины. Износ протектора, уменьшение числа слоев корда и улучшение качества материала уменьшают коэф.вследствие уменьшения потерь в шине. У радиальных шин коэф.меньше, износ протектора уменьшает коэф. 4. Давление воздуха в шине. На дорогах с твердым покрытием с уменьшением давления воздуха в шине возрастает коэф. На деформируемых дорогах при уменьшении давления воздуха в шине уменьшается глубина колеи, но растут потери на внутреннее трение в шине. Поэтому для каждого типа дороги рекомендуется определенное давление воздуха в шине, при котором коэф.имеет мин.величину. 5. Нагрузка на колесо. При увеличении вертикальной нагрузки на колесо коэф.существенно возрастает на деформируемых дорогах и незначительно – с твердым покрытием. 6. Момент, передаваемый через колесо. При передаче момента коэф.возрастает вследствие потерь на проскальзывание шины в месте ее контакта с дорогой. Для ведущих колес значение коэф.на 10-15% больше, чем у ведомых. Коэф.оказывает существенное влияние на расход топлива и, следовательно, на топливную экономичность автомобиля. Небольшое уменьшение коэф.обеспечивает ощутимую экономию топлива. Поэтому неслучайно стремление конструкторов и исследователей создать такие шины, при использовании которых коэф. будет незначительным, но это весьма сложная проблема.