F1 Club  

Вернуться   F1 Club > Автоспорт > Блоги об автоспорте

Ответ
 
Опции темы Опции просмотра
Старый 12.09.2016, 10:08   #26
Rustem Khakimov
Senior Member
 
Аватар для Rustem Khakimov
 
Регистрация: 21.04.2011
Сообщения: 1,383
По умолчанию

В тех цитатах, что я приводил в прошлых сообщениях обратите внимание на такой момент.

Цитата:
Но всю влагу из колеса удалить всё равно невозможно, поэтому при нагреве шин давление всё равно возрастает. Это можно заметить, сравнив давление в шинах до и после тестовых заездов.
Это значит, что с ростом температуры давление в шинах может вырасти и это хорошо можно видеть в телеметрии.
Rustem Khakimov вне форума   Ответить с цитированием
Старый 12.09.2016, 10:49   #27
Rustem Khakimov
Senior Member
 
Аватар для Rustem Khakimov
 
Регистрация: 21.04.2011
Сообщения: 1,383
По умолчанию

Ещё цитата про пружины и амортизаторы.

Количество переносимого веса определяется жёсткостью пружин. Вообще, если одна пара пружин, воспринимающих вес жёстче чем другая, то более жёсткая пара примет на себя пропорционально больше веса, чем мягкая. Скорость, с которой колесо загружается и разгружается под воздействием динамического трансфера веса, определяется жёсткостью сжатия и отбоя соответствующего амортизатора. При отбое жёсткий амортизатор замедляет, а мягкий ускоряет процесс разгрузки. При сжатии жёсткий амортизатор замедляет, а мягкий ускоряет процесс загрузки. Однако чрезмерно мягкий или жёсткий амортизатор может произвести обратный эффект. Следовательно, изменяя жёсткость амортизатора гоночной машины, мы регулируем загрузку колёс на различных участках гоночной трассы. Если всё сделано правильно, результатом будет хорошее поведение машины.
Rustem Khakimov вне форума   Ответить с цитированием
Старый 12.09.2016, 11:16   #28
Rustem Khakimov
Senior Member
 
Аватар для Rustem Khakimov
 
Регистрация: 21.04.2011
Сообщения: 1,383
По умолчанию

В одной из статей про вождение прочитал такую фразу.

Цитата:
В теории "идеальная" подвеска должна сделать автомобиль нейтральным: такая машина не испытывает ни understeer, ни oversteer на идеальной кривой. В действительности гонщики любят настраивать автомобиль либо в одну, либо в другую сторону.
Вроде бы абсолютно нейтральной поворачиваемости добиться нельзя. Более того поворачиваемость по ходу поворота может несколько раз поменяться.
Я задумался. А может вначале под конкретную трассу нужно определиться под какую поворачиваемость лучше настраивать избыточную или недостаточную, а потом уже в конце её минимизировать? Логика например,такая если сцепления хватает и легко контролируется болид, то можно избыточную попробовать поворачивамость и привыкнуть к ней. В ином случае можно недостаточную, если она удобнее.
Rustem Khakimov вне форума   Ответить с цитированием
Старый 12.09.2016, 11:38   #29
Rustem Khakimov
Senior Member
 
Аватар для Rustem Khakimov
 
Регистрация: 21.04.2011
Сообщения: 1,383
По умолчанию

В любом случае сразу гонщик не сможет достичь нейтральной поворачиваемости или близкой к ней, поэтому ему лучше решить какая недостаточная или избыточная подходит в данных ему условиях.

Последний раз редактировалось Rustem Khakimov, 12.09.2016 в 12:40
Rustem Khakimov вне форума   Ответить с цитированием
Старый 12.09.2016, 11:57   #30
Rustem Khakimov
Senior Member
 
Аватар для Rustem Khakimov
 
Регистрация: 21.04.2011
Сообщения: 1,383
По умолчанию

Но при выборе поворачиваемости и настройке следует помнить такой факт, что например дифференциал не увеличивает недостаточную поворачиваемость, а уменьшает избыточную. А слишком не точно подобранные пружины и амортизаторы не смогут обеспечить стабильного поведения по ходу всего поворота при любой поворачиваемости.

Последний раз редактировалось Rustem Khakimov, 12.09.2016 в 12:22
Rustem Khakimov вне форума   Ответить с цитированием
Старый 12.09.2016, 14:24   #31
Rustem Khakimov
Senior Member
 
Аватар для Rustem Khakimov
 
Регистрация: 21.04.2011
Сообщения: 1,383
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от Rustem Khakimov Посмотреть сообщение
Про механическое сцепление.
Сцепление-это вроде та нагрузка, которая передаётся(или доходит) на колёса.
Мягкие пружины вырабатывают больше веса, жёсткие меньше.
Если не учитывать аэродинамику, как я понимаю невозможно прижать болид больше, чем позволяет сила тяжести. Таким образом механическое сцепление в повороте равно силе тяжести минус сила упругости пружин и стабилизаторов, минус трение в амортизаторах(сила сопротивления перемещению штока при разных его скоростях и направлениях перемещения)
и минус потери, вызванные перераспределением веса(из-за того что в поворотах, на разгонах и торможениях из одних колёс уходит больше веса, чем приходит на другие).
Точнее сказать так.

Таким образом механическое сцепление в повороте равно нагрузке которая передаётся на колёса, которая не может быть больше силы тяжести минус и зависит от жёсткости пружин и стабилизаторов, давления в шинах ,минус трение в амортизаторах(сила сопротивления перемещению штока при разных его скоростях и направлениях перемещения)
и минус потери, вызванные перераспределением веса(из-за того что в поворотах, на разгонах и торможениях из одних колёс уходит больше веса, чем приходит на другие). А реакция опоры исходящая из пятна колеса с трассой всё это уравновешивает. При этом ход подвески и развал влияет на то, насколько гармонично будет уравновешиваться нагрузка, которая передаётся на колесо.

Последний раз редактировалось Rustem Khakimov, 12.09.2016 в 15:01
Rustem Khakimov вне форума   Ответить с цитированием
Старый 06.11.2016, 21:48   #32
Nemo160
Senior Member
 
Аватар для Nemo160
 
Регистрация: 01.04.2011
Сообщения: 661
По умолчанию

Тихо сам с собою, я веду беседу!
Nemo160 вне форума   Ответить с цитированием
Старый 07.11.2016, 00:56   #33
к.а.
Senior Member
 
Аватар для к.а.
 
Регистрация: 11.03.2005
Адрес: Москва
Сообщения: 18,583
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от Nemo160 Посмотреть сообщение
Тихо сам с собою, я веду беседу!
Да, еще один заповедник. Наукообразное мудрствование... Бред, конечно. Но по крайнем мере он не агрессивный. Может он вообще троллит инженеров. По моему прикольно даже.
__________________
Быстрее не тот, кто лучше тормозит и разгоняется по прямой, в этом нет ничего сложного, а тот, кто лучше тормозит и разгоняется в повороте на дуге. Александр Крамарский.
к.а. вне форума   Ответить с цитированием
Старый 07.11.2016, 16:39   #34
zer0
Senior Member
 
Регистрация: 04.03.2007
Сообщения: 686
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от Nemo160 Посмотреть сообщение
Тихо сам с собою, я веду беседу!
Затихло.... межсезонье....
Вот листочек пролетел...
"Колеса прогнали сон
Но поезд идет бутыль опустела
И тянет поговорить"
"...насколько гармонично будет уравновешиваться нагрузка, которая передаётся на колесо..."?
"...не смогут обеспечить стабильного поведения..."
"... добиться минимизации неравномерности коэффициента поворачиваемости..."
" А иногда, наоборот, связал чётко 2-3 слова
и все сразу всё поняли,
а всякая лишняя ненужная информация отвалилась".


Хорошо сказано!

______________________________ __________________
(Первые две строчки -мои!)
zer0 вне форума   Ответить с цитированием
Старый 01.12.2016, 14:19   #35
Rustem Khakimov
Senior Member
 
Аватар для Rustem Khakimov
 
Регистрация: 21.04.2011
Сообщения: 1,383
По умолчанию

Сейчас думаю начал понимать важность развала колёс. Тут, возможно, может сработать принцип такой, что слишком мягкое становится в определённых условиях становится жёстким(а иногда наоборот жёсткое ощущается как плавное и мягкое , как будто точно в яблочко попал) или скупой платит дважды. Кстати слишком маленький развал по ощущениям похож на более мягкие пружины. А вот, например, более мягкие задние пружины вполне сочетаются с большим развалом задних колёс. Ещё я думаю о траекториях. Вот, например, можно ли как то выиграть на выходе или можно только не проиграть. На выходе с одной стороны большая мощность передается на задние колёса и это вроде как избыточная поворачиваемость, а с другой центр тяжести смещается назад и это приводит к разгрузке передних колёс.
Rustem Khakimov вне форума   Ответить с цитированием
Старый 01.12.2016, 14:33   #36
Rustem Khakimov
Senior Member
 
Аватар для Rustem Khakimov
 
Регистрация: 21.04.2011
Сообщения: 1,383
По умолчанию Ещё про тракторию и движение

Думаю, что графическое изображение движения любого автомобиля в повороте можно упрощённо представить как волну которая, то нарастает, то затухает. То есть в основном все переменные параметры описывающие физику движения автомобиля изменяются волнами.



волна.jpg

Последний раз редактировалось Rustem Khakimov, 01.12.2016 в 14:39
Rustem Khakimov вне форума   Ответить с цитированием
Старый 01.12.2016, 14:47   #37
Rustem Khakimov
Senior Member
 
Аватар для Rustem Khakimov
 
Регистрация: 21.04.2011
Сообщения: 1,383
По умолчанию

И ещё важный момент. Трассы они плоские в основном, а для полной картины нам нужно учесть все три измерения в своём воображении в гармоничном триединстве. В основном нас учат в школе и в других местах мыслить в плоском измерении. Иногда люди говорят это не глупость такая, это ум его такой.
Rustem Khakimov вне форума   Ответить с цитированием
Старый 01.12.2016, 16:06   #38
Rustem Khakimov
Senior Member
 
Аватар для Rustem Khakimov
 
Регистрация: 21.04.2011
Сообщения: 1,383
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от Rustem Khakimov Посмотреть сообщение
И ещё важный момент. Трассы они плоские в основном, а для полной картины нам нужно учесть все три измерения в своём воображении в гармоничном триединстве.
Я считаю, что людям которые не потеряли с детства способность мыслить 3-х мерно легче на подсознании уловить основную мысль в той или иной области. Особенно, это может проявиться при смене обстановки, условий. Например, в дождь.
Rustem Khakimov вне форума   Ответить с цитированием
Старый 02.01.2017, 17:57   #39
Rustem Khakimov
Senior Member
 
Аватар для Rustem Khakimov
 
Регистрация: 21.04.2011
Сообщения: 1,383
По умолчанию

Стабилизация управляемых колёс.

Стабилизацией управляемых колес называют свойство сохранять нейтральное положение (занимаемое ими при прямолинейном движении) и автоматически в него возвращаться.

Измерителями стабилизации колес при выходе автомобиля из попорота служат стабилизирующий момент и угловая скорость поворота рулевого колеса при возвращении его в нейтральное положение.

Стабилизирующий момент Мст возникает благодаря продольному и поперечному наклонам шкворней, а также вследствие поперечной эластичности шины. Этот момент действует на рычаг рулевой трапеции со стороны управляемых колес, а с противоположной стороны действует момент сил сопротивления (трения) в рулевом управлении Мру. При входе автомобиля в поворот водитель должен создать на рулевом колесе момент такой величины, чтобы преодолеть суммарный момент Мст + Мру. Поэтому для облегчения управления автомобилем момент Мст не должен быть особенно большим.


Если при выходе автомобиля из поворота водитель отпустит рулевое колесо, то передние управляемые колеса под действием разности моментов Мст — Мру будут стремиться возвратиться в нейтральное положение. Когда стабилизирующий момент достигнет значения момента трения Мру, возвращение колес в нейтральное положение прекратится, хотя колеса будут еще повернуты на некоторый угол, т.е. силы трения в рулевом управлении ухудшают процесс стабилизации колес. Во время прямолинейного движения автомобиля стабилизирующие моменты на правом и левом колесах взаимно уравновешиваются, и суммарный стабилизирующий момент на рычаге рулевой трапеции равен нулю. Стабилизацию колес в этом случае в основном обеспечивает момент Мру, препятствующий произвольному выходу колес из нейтрального положения.

http://ustroistvo-avtomobilya.ru/teo...yaemy-h-koles/

ещё вот http://studopedia.ru/17_121848_koleb...mih-koles.html

и http://pandia.ru/text/78/396/52733-7.php

Последний раз редактировалось Rustem Khakimov, 02.01.2017 в 18:05
Rustem Khakimov вне форума   Ответить с цитированием
Старый 02.01.2017, 18:35   #40
Rustem Khakimov
Senior Member
 
Аватар для Rustem Khakimov
 
Регистрация: 21.04.2011
Сообщения: 1,383
По умолчанию вертикальное колебание колеса

Резонансы вертикального колебания колеса

http://dmilvdv.narod.ru/Translate/FV...esonances.html



Следующими, вторыми по величине массами, после подрессоренной массы транспортного средства, способными на отдельные резонансы в качестве твёрдых тел, являются оси и колёса (которые составляют неподрессоренную массу). Каждое подрессоренное колесо имеет режим вертикального отскока (вертикальных колебаний), который возбуждается воздействиями дороги и неоднородностями колеса, добавляясь к колебаниям, присутствующим на транспортном средстве. Влияние вертикального резонанса колеса на вибрации подрессоренной массы видно на основной реакции модели четверти автомобиля, данной ранее на Рисунке 5.16. Коэффициенты усиления отклика для воздействий от дороги или от колеса, как правило, затухали бы быстро и непрерывно в отсутствии режима резонанса колеса. Тем не менее, в результате движения колеса в обоих случаях реакция усиливается на частотах выше точки резонанса кузова, с наибольшим значением на резонансной частоте колеса.

Резонансная частота определяется массой колеса/оси, подвешенной на рессорах подвески, действуя совместно с таковой шин. Характерно, что неподрессоренная масса будет соответствовать весу, пропорциональному коэффициенту общего веса моста (gross axle weight rating, GAWR), который в свою очередь является показателем нагрузки, обычно несомой осью. Для неведущих осей этот вес, Wa, как правило, около 10 процентов от GAWR, в то время как для ведущих осей он будет около 15 процентов GAWR. Поскольку обычно размер шин и рессор подвески пропорционален GAWR, а резонансная частота зависит от отношения массы к общей жёсткости пружин шины и рессор подвески, резонансные частоты большинства колёс, по крайней мере теоретически, падали бы в ограниченном диапазоне.

Частоты вертикальных колебаний отскока колеса гораздо выше, чем резонанс подрессоренной массы, поэтому подрессоренная масса остаётся неподвижной во время подпрыгивания колеса. Таким образом, и пружины шины и рессоры подвески действуют параллельно, чтобы сопротивляться движениям колеса при отскоке, а общая жёсткость рессор, управляющая массой на оси, равна сумме этих двух. Резонансная частота может быть рассчитана следующим образом:



(5-20)

где:

fa = Резонансная частота подпрыгивания колеса (Гц)
Kt = Коэффициент жёсткости шины
Ks = Коэффициент жёсткости подвески
Wa = Вес моста

Для легковых автомобилей типичный вес неподрессоренные массы на колесе порядка 100 фунтов, при жёсткости шины в 1000 фунтов/дюйм и жёсткости подвески в 100 фунтов/дюйм. При этих обычных значениях рассчитанная резонансная частота будет равна примерно 10 Гц. Трение в подвеске увеличит эффективную жёсткость рессоры для малых движений во время езды, что в свою очередь увеличит резонансную частоту до 12-15 Гц.

Величина неподрессоренной массы, состоящая из колёс, осей/валов, компонентов тормозов и подвески, влияет на передачу дорожных воздействий подрессоренной массе. Для изучения передаваемости воздействий от дороги на кузов при изменениях в неподрессоренной массе может быть использована модель четверти автомобиля. Рисунок 5.26 сравнивает коэффициенты усиления откликов, так как неподрессоренная масса изменяется от типичного значения (равной 10% от величины подрессоренной массы) до значения, которое превышает эту величину в два раза (тяжёлая), и до значения только половины величины (лёгкая). Поведение резонанса кузова вблизи 1 Гц не зависит от изменений неподрессоренной массы, но выше этой частоты изменения очевидны. Тяжёлая масса тянет резонансную частоту подпрыгивания колеса вниз примерно до 7 Гц, что значительно увеличивает передаваемость дорожных воздействий в этом диапазоне. Так как они являются более нежелательными вибрациями и их труднее изолировать с помощью других средств, это приводит к ухудшению ходовых качеств. При более лёгкой неподрессоренной массе резонансная частота подпрыгивания колеса перемещается выше, обеспечивая лучшую изоляцию в среднечастотном диапазоне, хотя есть некоторые ухудшения выше резонанса. Поскольку в других местах шасси изолировать высокочастотных колебаний легче, меньшая неподрессоренная масса обычно обеспечивает лучшие ходовые качества.

рис. 5.26 график
Rustem Khakimov вне форума   Ответить с цитированием
Старый 02.01.2017, 18:51   #41
Rustem Khakimov
Senior Member
 
Аватар для Rustem Khakimov
 
Регистрация: 21.04.2011
Сообщения: 1,383
По умолчанию

http://ustroistvo-avtomobilya.ru/shi...ristiki-shiny/

жёсткостные характеристики шин

Боковая жесткость

Одна из важных характеристик шины — ее способность деформироваться под действием боковой силы.

Боковая сила Рб, действующая вдоль оси неподвижного колеса, нагруженного вертикальной силой Q, вызывает смещение средней плоскости колеса относительно центра площади контакта на некоторое расстояние а. При этом площадь контакта, оставаясь симметричной относительно оси колеса, несколько изменяет свою форму. Касательные силы, действующие в контакте, также симметричны по отношению к оси колеса.

Действие боковой нагрузки на шину



Рис. Действие боковой нагрузки на шину
Увеличение боковой силы Рб вызывает увеличение осевого смещения а, причем вначале эта зависимость имеет линейный характер. Одновременно с боковой нагрузкой увеличиваются и касательные силы. При некотором значении боковой силы в контакте возникает проскальзывание шины, которое постепенно увеличивается. Полное проскальзывание начинается, когда боковая сила становится больше силы бокового сцепления.

Способность шины сопротивляться воздействию боковой нагрузки называется боковой жесткостью шины. Боковая жесткость оценивается коэффициентом В, равным отношению боковой силы Рб к осевому смещению а:



В = Рб/а, кгс/мм

Боковая жесткость — важная характеристика шины, существенно влияющая на ее эксплуатационные качества. Боковая жесткость в значительной степени определяет устойчивость и управляемость мотоциклом, особенно при изменении направления движения.

Низкая боковая жесткость повышает чувствительность шины к воздействию боковых сил, т. е. даже незначительная по величине боковая сила вызывает ощущаемое водителем осевое (в направлении действия боковой силы) смещение плоскости колеса, а следовательно, всего мотоцикла относительно контакта шин с дорогой. Так как шина — упругий элемент, перемещения мотоцикла в поперечном направлении имеют знакопеременное направление. Возникают поперечные колебания мотоцикла, которые вызывают у водителя неуверенность при управлении, появляется ощущение, что шины «не держат дорогу».

Особенно заметно ухудшается устойчивость и управляемость при эксплуатации мотоцикла на шинах типов Р и PC, так как их боковая жесткость на 30—50% ниже, чем у шин обычной конструкции.

Исследования показали, что боковая жесткость шин зависит от их конструкции, величины внутреннего давления в шине, радиальной нагрузки, ширины обода и т. д.
Rustem Khakimov вне форума   Ответить с цитированием
Старый 02.01.2017, 19:13   #42
Rustem Khakimov
Senior Member
 
Аватар для Rustem Khakimov
 
Регистрация: 21.04.2011
Сообщения: 1,383
По умолчанию

Обычно про пружины и стабилизаторы вот что объясняют. Может так и надо или что-то тут не так? Физика всегда помогает человеку, а не человек подчиняется физике.

Цитата:
Пружины и стабилизаторы
Пружины контролируют вертикальный ход колес относительно монокока болида. Если пружины будут жесткими, то для вызова вертикального хода потребуется гораздо большие внешние силы. Также, при жестких пружинах, болид будет меньше накреняться при поворотах в стороны и меньше "задирать" носовую и хвостовую части при газе и тормозе соответственно. Но в силу жесткости, заезжая на бордюры в поворотах, колеса будут подпрыгивать, тем самым пилот будет терять управление, и ухудшиться реакция болида на газ и тормоз, а также быстрее будут изнашиваться шины. Мягкие пружины позволяют легко проходить неровности и бордюры, не теряя крепкого сцепления колес с дорогой, однако при этом, если пружины будут слишком мягкими, то у пилота возникнут серьезные трудности с входом и выходом из поворота, т.к. с такими пружинами очень сильно ухудшается реакция болида на управление пилотом, появляется так называемый эффект запаздывания. Передние и задние стабилизаторы поперечной устойчивости же работают на уменьшение крена на поворотах. При повороте, одна сторона болида "идет" вниз, а другая - вверх, стабилизатор ограничивает этот ход. Стабилизаторы функционируют только при поворотах, это говорит о том, что на поворотах подвеска становится более жесткой, чем на прямых.
Если пилот замечает, что задние колеса периодически перетормаживают, то вместо (или даже помимо) перебаллансировки тормозов, он может попросить механиков сделать переднюю подвеску чуть жестче, а заднюю мягче. Если у болида недостаточная реакция на поворот руля, то механики "смягчат" передние стабилизаторы, возможно, сделают более жесткими задние, если этого будет недостаточно, то также возможно смягчение передних пружин, однако от таких перенастроек пилот может встретиться с неожиданными проблемами затрудненного входа и выхода из поворота. При избыточной поворачиваемости все делается с точностью до наоборот. В случае, когда при резком нажатии на педаль газа, дно в хвостовой части болида задевает трассу, можно просто-напросто поднять дно, но при этом центр тяжести сместиться вверх и прижимная сила уменьшится, поэтому другой выход в таких ситуациях - сделать заднюю подвеску более жесткой. Если же возникают аналогичные проблемы с носовой частью болида при торможении, то наоборот, добавить жесткости стоит передней подвеске.
А на самом деле происходит всё как-то намного веселее
http://vunivere.ru/work41923/page2

Я имею в виду представление о работе подвески по ускорениям колебаний в кузове автомобиля при движении по дуге.

В то время как скорость амплитуда и частота колебаний являются вспомогательными понятиями в понимании работы подвески, если смотреть по телеметрии.
Rustem Khakimov вне форума   Ответить с цитированием
Старый 02.01.2017, 19:26   #43
Rustem Khakimov
Senior Member
 
Аватар для Rustem Khakimov
 
Регистрация: 21.04.2011
Сообщения: 1,383
По умолчанию

А вот колебания в автомобиле с учётом затухания

http://transporton.ru/autotransport/...owall=&start=7

Я для чего так много (или так мало) всего выложил? Наверное для увеличения широты мышления и для того, чтоб в чём-то сомневаться. Иногда сомнение позволяет мыслить проще.
Я имею ввиду, что есть какой-то процесс и он очень строгий или влиянием этого процесса можно пренебречь, а значит меньше отвлекаться на него потому что все равно безполезно(и от тебя в данном конкретном случае мало что зависит). Это позволит сосредоточиться на чём-то более важном, ещё более утвердиться в правильности или неправильности своего пути, быть более объективным и адекватным.

Последний раз редактировалось Rustem Khakimov, 02.01.2017 в 19:31
Rustem Khakimov вне форума   Ответить с цитированием
Старый 02.01.2017, 19:50   #44
Rustem Khakimov
Senior Member
 
Аватар для Rustem Khakimov
 
Регистрация: 21.04.2011
Сообщения: 1,383
По умолчанию

Как работают шины на высоких скоростях и при резких разгонах?

http://zero-100.ru/index/kolesa_dragsterov/0-169
Rustem Khakimov вне форума   Ответить с цитированием
Старый 02.01.2017, 20:16   #45
Rustem Khakimov
Senior Member
 
Аватар для Rustem Khakimov
 
Регистрация: 21.04.2011
Сообщения: 1,383
По умолчанию

Опубликовано 18.04.2013
avto_shina_17012012О плавности хода и шинах

Автомобильная шина обладает упругостью в радиальном, боковом и тангенциальном направлениях. Соответствующие жесткости шины зависят от ее размеров и статической нагрузки. Для колебаний и плавности хода основное значение имеет радиальная жесткость шины.

О жесткости шины судят по ее упругой характеристике, которая представляет собой зависимость между вертикальной нагрузкой и радиальной деформацией, измеряемой обычно при статическом нагружении. Кривые нагрузки и разгрузки не совпадают, образуя петлю гистерезиса. Потери на гистерезис, увеличивающие сопротивление качению и вызывающие нагрев, невелики. Чтобы найти радиальную жесткость шины, следует провести среднюю линию между кривыми нагрузки и разгрузки. Жесткость шины равна тангенсу угла наклона касательной к средней линии, проведенной в точке, соответствующей статической нагрузке.

Особенностью шины как упругого элемента является то, что при малых нагрузках упругая характеристика шины нелинейна. Многочисленные испытания показывают, что жесткость шины мало меняется при средних и больших нагрузках. Поэтому при расчетах можно заменять шину упругим элементом с линейной характеристикой.

Жесткость шин уменьшается с уменьшением числа слоев каркаса. Жесткость шины 7,50-16 при четырех слоях корда на 12…13% меньше, чем жесткость при шести слоях. В меньшей степени на жесткость влияют ширина обода колеса, неоднородность материала по периметру шины и степень изношенности протектора.

При конструировании шины ее статическую осадку, а следовательно и жесткость, выбирают так, чтобы деформация шины соответствовала допустимым напряжениям в каркасе. Расчетные деформации зависят от сечения шины и ее типа и в среднем равны: 12…14% (от высоты профиля шины) для шин легковых автомобилей; 10…12% — для шин грузовых автомобилей низкого и высокого давления и 12…18% — сверхнизкого давления.

При однотипных шинах чем больше сечение профиля, тем значительнее по абсолютной величине осадка шины и меньше ее жесткость. Это достигается уменьшением допускаемого внутреннего давления воздуха в шине.

Жесткость шины заданного размера меняется с изменением статической нагрузки по закону, близкому к линейному. Надлежащим выбором давления воздуха в шине можно сохранить почти постоянной ее осадку при различной статической нагрузке. Отношение жесткости шин к жесткости рессор меняется обычно в пределах 1,5…6,0 для грузовых автомобилей и 5…12 для легковых. Развитие автомобильных шин характеризуется уменьшением радиальной жесткости.

Для улучшения плавности хода радиальная жесткость шины должна быть возможно меньшей боковой жесткости шины. Такие требования противоречивы, так как уменьшение жесткости шины в радиальном направлении ведет обычно к уменьшению жесткости и в боковом направлении. Кроме того, это сокращает срок службы шины и увеличивает сопротивление качению.
Несмотря на противоречивые требования к шине, ее жесткость в радиальном направлении удается постепенно уменьшать, сохраняя необходимую боковую жесткость и срок службы. Этого достигают понижением давления в шине, увеличением ширины шины при уменьшении диаметра обода и увеличении ширины обода, а также улучшением конструкции и материала шины.

Величина жесткости шин может несколько отличаться даже при одинаковых размерах и устройстве. При эксплуатации жесткость шины не остается постоянной, а несколько меняется в зависимости от скорости автомобиля, момента, передаваемого через ведущие колеса, нагрева шины и других причин.

Рассматривая колебания автомобиля, шину моделируют в виде упругого элемента (иногда с вязким трением) с точечным контактом. Такая модель приемлема для сравнительно длинных неровностей. При коротких неровностях соизмеримых с длиной отпечатка шины, сказывается то, что шина является гибкой и упругой оболочкой, а радиус колеса значительно превышает высоту неровности. Эти особенности шины можно характеризовать ее дополнительными качествами: обкатывающей (сглаживающей) и поглощающей способностями.

Обкатывающая способность проявляется в том, что ось колеса описывает более плавную траекторию по сравнению с очертаниями неровности, а поглощающая способность – в том, что подъем оси колеса оказывается меньше высоты неровности. Обкатывающая и поглощающая способности шины зависят от радиальной и тангенциальной жесткостей шины, а также от жесткости протектора и бреккерного слоя.

Если колесо подходит к неровности, например прямоугольной формы, то шина вначале упирается в неровность и происходит ее деформация, сопровождающаяся увеличением горизонтальной и вертикальной составляющей силы взаимодействия колеса с неровностью. Когда горизонтальная составляющая достигнет значения, предельного по сцеплению с дорогой, шина начнет проскальзывать относительно ее. Анализ траектории колеса при проезде коротких неровностей различной формы показал, что процесс обкатывания неровности сопровождается уменьшением радиальной жесткости, тем более заметным, чем резче отличаются очертания неровности от плавных кривых.

Такой процесс сопровождается подъемом колеса вследствие его поворота вокруг выступающего угла неровности. При этом некоторое время может происходить скольжение шины одновременно как относительно дороги, так и относительно неровности. Скольжение относительно дороги будет продолжаться до тех пор, пока шина, поднимаясь, не оторвется от поверхности дороги. Скольжение шины относительно неровности прекратиться, и процесс въезда колеса на неровность будет иметь вид поворота деформированной шины вокруг выступающего угла неровности, как мгновенный центр вращения.
Rustem Khakimov вне форума   Ответить с цитированием
Старый 02.01.2017, 20:19   #46
Rustem Khakimov
Senior Member
 
Аватар для Rustem Khakimov
 
Регистрация: 21.04.2011
Сообщения: 1,383
По умолчанию

Я думаю, что к шинам надо подходить как-то спокойно. Вот жёсткость шины это вообще что такое? Наверное, графики надо изучать, там суть.
Rustem Khakimov вне форума   Ответить с цитированием
Старый 02.01.2017, 20:23   #47
Rustem Khakimov
Senior Member
 
Аватар для Rustem Khakimov
 
Регистрация: 21.04.2011
Сообщения: 1,383
По умолчанию

При этом графики не обязательно будут отражать, то на что вы сможете повлиять, изменяя давление в шинах, например. Но если давление в шинах не будет сильно влиять на какие-то параметры, то это тоже можно использовать.
Rustem Khakimov вне форума   Ответить с цитированием
Старый 02.01.2017, 20:31   #48
Rustem Khakimov
Senior Member
 
Аватар для Rustem Khakimov
 
Регистрация: 21.04.2011
Сообщения: 1,383
По умолчанию

Любое изменение элементов подвески повлияет на общие параметры движения. Но это же любой новичок знает. А график может дать обобщёную суть взаимосвязи. И не всегда она бывает жёсткой и это тоже информация.

Последний раз редактировалось Rustem Khakimov, 02.01.2017 в 20:37
Rustem Khakimov вне форума   Ответить с цитированием
Старый 02.01.2017, 20:39   #49
Rustem Khakimov
Senior Member
 
Аватар для Rustem Khakimov
 
Регистрация: 21.04.2011
Сообщения: 1,383
По умолчанию

Как работает шина

http://racetime.ru/news/tekhnika_i_t...chast-pervaya/

Первое, что обычно вспоминают - эмпирический закон Амонтона - Кулона, справедливый для твердых тел. Бывает, это приводит к неверным выводам, наподобие отсутствия зависимости между величиной пятна контакта и пределом сцепления в повороте... А всё потому, что дальше законов физики из школьного курса мало кто рискует углубиться в этом вопросе. Самое же интересное происходит в пятне контакта.

Движение по прямой (с ускорениями, или без) лучше отложить на потом, а в первую очередь посмотрим, что же происходит с пятном контакта шины при движении в повороте. Для этого вполне пригодятся другие физический законы школьного курса физики: второй и третий законы Ньютона, закон Гука.

В соответствии с третьим законом Ньютона боковая сила равна по модулю силе трения в пятне контакта и противоположна ей по направлению. Здесь всё понятно. Но фокус в том, что сила, воздействующая на автомобиль, передаётся через шину, и здесь есть кое-какие тонкости. В общем случае шина обладает некоторым набором физических характеристик, в том числе показателями упругости по отношению к сжатию (приложению вертикальной нагрузки), боковому сдвигу, скручиванию относительно пятна контакта в вертикальной плоскости (уводу), закручиванию поверхности протектора относительно оси вращения шины в результате действия сил на разгоне-торможении.

Для случая с поворотом важна жесткость шины к уводу. Опытным путём установлено, что величина боковой силы, которую способна воспринять шина, связана определённой зависимостью с величиной угла увода шины.

Что такое увод? Это отклонение продольной оси пятна контакта от плоскости вращения шины по причине упругой её конструкции.

На самом деле увод и скольжение - разные вещи, хотя их часто путают. Если на стоящем автомобиле слегка отклонить руль таким образом, чтобы пятно контакта оставалось в покое, то колёсный диск окажется повёрнут на небольшой угол относительно отпечатка протектора. Это и есть угол увода.

Часто увод путают ещё с боковым смещение шины под действием боковой силы:


Хотя в повороте имеют место оба явления - и боковое смещение, и увод, но боковая сила, воздействующая на автомобиль пропорциональна именно углу увода шины.

Как известно, сила трения пропорциональна приложенной вертикальной нагрузке. Зная жесткость шины к уводу, коэффициент трения и угол увода, можно вычислить величину боковой силы. Вопрос только в том, что коэффициент трения в каждой точке пятна контакта имеет своё значение. Чтобы понять, почему так происходит, рассмотрим подробнее динамику в пятне контакта. При движении в повороте имеет место такая картина:

Точка 1 находится на рабочей поверхности колеса без отклонения от продольной его оси. Точка уже 2 смещена в сторону от продольной оси колеса, так как смещённое пятно контакта начинает "тянуть" на себя беговую дорожку протектора. В точке 3 поверхность протектора входит в контакт с полотном трассы. От точки 3 до точки 4 скольжение в пятне контакта отсутствует. В точке 4 местная нагрузка (а значит и сила трения) падает настолько (смотреть график распределения давления вдоль пятна контакта), что появляется скольжение в пятне контакта, которое постоянно нарастает до точки 5, где происходит отрыв поверхности протектора от полотна дороги. В принципе, любая точка на протекторе по мере вращения проходит все эти стадии.

Если вспомнить, что в каждой точке пятна контакта "местная" сила трения равна произведению местного коэффициента трения (скольжения или покоя) на "местную" величину нагрузки, то становится понятно, что означает график распределения боковой силы вдоль пятна контакта: по мере смещения от точки 3 до точки 4 увеличивается смещение (сдвиг) боковины шины, что в соответствии с законом Гука порождает противодействующую силу - "местную" боковую силу в данной точке протектора. Если "проинтегрировать" местную силу в каждой точке, то можно получить величину суммарной боковой силы и точку приложения силы, эквивалентной суммарной боковой силе. Она находится позади вертикальной оси симметрии шины, что означает наличие некоего плеча приложения этой силы. Это в свою очередь создаёт момент, который стремится развернуть колесо в сторону, противоположную углу увода. То есть стабилизирующий момент. По этой причине плечо боковой силы называют "пневматическим сносом" (шинным сносом), по аналогии с механическим сносом - плечём боковой силы, которое возникает из-за наличия продольного наклона оси поворота колеса (кастера). Результирующее плечо боковой силы получается в результате сложение пневматического и механического плеча, и определяет возвращающее усилие на рулевом колесе. Однако величина пневматического плеча зависит от угла увода, так как по мере увеличения угла увода расширяется зона скольжения в задней части пятна контакта, постепенно расширяясь вперёд вплоть до того момента, когда весь отпечаток протектора становится зоной скольжения (т.е. наступает полный срыв шины в скольжения). При этом точка приложения суммарной боковой силы так же смещается вперёд, и в какой-то момент суммарное плечо может уменьшится до нуля, или даже поменять своё значения, создавая вместо стабилизирующего момента дестабилизирующий. Пилот воспринимает эти процессы сначала как увеличение возвращающего усилия на руле, а затем, по мере приближения к пределу шины, как уменьшения возвращающей силы.

Как известно из школьного курса физики, площадь отпечатка протектора не зависит от ширины протектора, а определяется величиной давления в шине и нагрузкой на колесо. То есть, у более широкой шины более короткое пятно контакта при одинаковой нагрузке на шину. Таким образом у узких шин точка приложения суммарной боковой силы "гуляет" в боле широком продольном диапазоне, и как следствие даёт больший диапазон силы реактивного действия на рулевом колесе. Широкие шины более стабильны в этом смысле. Кроме того, если вникнуть, то окажется, что величина угла увода больше зависит от жесткости "полотна" протектора, а не от жесткости боковин шины. Логично предположить, что более широкая шина будет иметь большую жесткость на "скручивание" отпечатка протектора (будет сильнее сопротивляться превращению прямоугольника в параллелограмм), и как следствие меньший угол увода при одинаковой боковой силе. Собственно говоря, радиальные шины отличаются от диагональных именно тем, что у радиальных шин жесткость полотна протектора гораздо меньше взаимосвязана с жесткостью боковин шины.

В этом месте стоит обозначить ещё один момент: боковую силу может создавать не только увод, но и угол развала колеса. Механизм этого явления можно описывать по разному: либо как следствие разницы в натяжении нитей корда в боковинах при отклонении шины от вертикали, либо приводя в качестве иллюстрации катающийся по кругу конус. Но результат один - при появлении угла развала возникает и боковая сила, направленная в ту же сторону, в которую отклонена верхняя точка шины. Эту способность шин характеризует такой параметр, как жесткость шины к развалу. При этом у диагональных шин жесткость к развалу на порядок больше, чем у радиальных, и боковую силу, соответственно, диагональные шины создают на порядок большую при том же угле развала колеса.

Но вернёмся к пятну контакта. Можно заметит, что по мере увеличения угла увода (а мы помним, что он пропорционален силе трения, а следовательно и величине приложенной нагрузки) в пятне контакта постоянно уменьшается та его часть, в которой отсутствует проскальзывание протектора. Так как коэффициент трения покоя как правило несколько больше коэффициента трения при проскальзывании, то логично предположить, что по мере увеличения угла увода (а значит и вертикальной нагрузки на шину) суммарный коэффициент трения пятна контакта постоянно снижается, так как проскальзывающая "доля" протектора в пятне контакта будет больше.

То есть шины работают более эффективно при меньших нагрузках. Собственно, это ещё один секрет команды Ред Булл: они научились лучше использовать потенциал шин в диапазоне, когда они не перегружены.
Писанины много, но многие моменты не отражены... В следующий раз рассмотрим, что происходит в пятне контакта при разгоне и торможении.

Чудеса начинаются сразу же. Если колесо катится по прямой с постоянной скоростью, то в пятне контакта уже присутствует... скольжение. Дело в том, что под нагрузкой эффективная высота боковины шины уменьшается, а значит уменьшается эффективный радиус качения шины. Если так, то каждая точка протектора, "погружаясь" в пятно контакта, сначала замедляется относительно тех точек на поверхности шины, которые не контактируют с дорогой, а пройдя центр пятна контакта, начинает "догонять" по скорости остальной протектор. Таким образом, скольжение в пятне контакта теоретически должно отсутствовать только в его центре. Отклонение скорости по длине пятна контакта от скорости "свободного" протектора шины показано верхним голубым графиком.

Рассмотрим теперь картину при торможении. Под действием силы трения между трассой и пятном контакта передняя его часть несколько растягивается, а задняя - сжимается. Отклонение скорости протектора в пятне контакта под действием продольной силы торможения показано на среднем голубом графике. Суммарную картину можно наблюдать на нижнем графике, из которого видно, что при торможении максимальное отклонение скорости в пятне контакта (скольжение) наблюдается в задней его части.

При разгоне картина будет противоположная.

Переход от равномерного прямолинейного движения к замедлению или ускорения сопровождается нарастающим отклонением скорости перемещения пятна контакта по поверхности трассы от скорости "свободного" протектора, которая определяется скоростью вращения колеса и его "свободным" радиусом R1. То есть имеет место нарастающее проскальзывание шины. Скорость этого проскальзывания характеризуется коэффициентом проскальзывания, который равен отношению "свободной" скорости протектора и фактической скорости в пятне контакта. Экспериментально установлено, что максимальную продольную силу шина развивает при проскальзывании около 20%, и далее максимально возможная сила начинает снижаться.

Теперь пора вспомнить, что при движении в повороте проскальзывание протектора начинается в задней части пятна контакта. Если сочетать поворот с торможением, то дополнительному стрессу подвергается задняя часть пятна контакта. При разгоне одновременно с поворотом дополнительное скольжение развивается в передней части пятна контакта. Эти соображения дают возможность понять, почему торможение чуть лучше сочетается с поворотом, чем разгон, а так же причину того, что для более эффективного разгона аккуратно "встать на газ" пилоты стараются ещё до апекса. Кроме того, понятно, что у переднеприводных автомобилей передние шины гораздо больше нагружены, чем задние. Распределение нагрузок у заднеприводных машин более равномерное.

После того, как картина более-менее сложилась, самое время сказать, что всё вышесказанное - ... условность. В реальности нет отдельных продольных и боковых сил. Есть одна результирующая сила, характер изменения которой выше был условно разложен на составляющие. Максимально доступная суммарная сила, которую теоретически может генерировать шина, изображается на графиках, которые называют кругом профессора Камма. На картинке внутри круга максимально возможной боковой силы приведены графики, которые показывают частные случаи располагаемого "зацепа" в зависимости от текущего угла увода шины и коэффициента её проскальзывания. То есть, каждой линии внутри круга сцепления соответствует "свой" коэффициент проскальзывания шины и угол увода. Для создания максимальной продольной силы необходим оптимальный коэффициент проскальзывания при небольшом угле увода. Для создания максимальной боковой силы необходим оптимальный угол увода при минимальном коэффициенте проскальзывания.

Важный момент: если проанализировать вышесказанное, то можно заметить некоторое противоречие. Максимальная продольная сила развивается при 20-ти процентном проскальзывании всего протектора, в то время, как максимальная боковая сила требует, чтобы скользил не весь отпечаток пятна контакта. На приведённом графике видно, что переход от торможения к повороту требует несколько меньшей фактической тормозной силы, чем максимально располагаемая. При малых углах увода графики суммарной силы имеют характерные "завитки" в сторону вертикальной оси координат. Достичь максимально замедления можно лишь при нулевом угле увода.
Таким образом, переход от "чистого" торможения к его комбинированному с поворотом, а так же от сочетания поворота с разгоном к "чистому" разгону несколько сложнее, чем это могло бы показаться, и не все пилоты способны "отработать" эти моменты одинаково эффективно.
...
Позже, думаю, стоит собрать и обобщить основные факторы, влияющие на "производительность" шины.
Rustem Khakimov вне форума   Ответить с цитированием
Старый 02.01.2017, 20:48   #50
Rustem Khakimov
Senior Member
 
Аватар для Rustem Khakimov
 
Регистрация: 21.04.2011
Сообщения: 1,383
По умолчанию

http://racetime.ru/news/tekhnika_i_t...ilotirovaniya/

Интересные рассуждения о пилотировании.
Rustem Khakimov вне форума   Ответить с цитированием
Ответ


Здесь присутствуют: 1 (пользователей - 0 , гостей - 1)
 
Опции темы
Опции просмотра

Ваши права в разделе
You may not post new threads
You may not post replies
You may not post attachments
You may not edit your posts

BB code is Вкл.
Смайлы Вкл.
[IMG] код Вкл.
HTML код Выкл.

Быстрый переход


Часовой пояс GMT +4, время: 08:50.


vBulletin® v3.8.7, Copyright ©2000-2017, Jelsoft Enterprises Ltd.
Русский перевод: zCarot, Vovan & Co