Динамика колеса при движении по деформируемой

Поверхности

При прямолинейном движении ведущего колеса по деформируемой поверхности со стороны автомобиля к колесу приложены нормальная нагрузка F_z, продольная сила F_x, крутящий момент М. Эти силы и момент уравновешиваются реакциями опорной поверхности. Реакции опорной поверхности разложим на нормальную и касательную (см. рис.10.7).

Нормальная реакция опорной поверхности направлена по нормали к опорной поверхности. Для ее определения рассмотрим элементарную площадку длиной dl и шириной контакта b. На нее действует элементарная нормальная реакция, равная

,

где p_г - давление на грунт, которое зависит от глубины погружения;

b - ширина колеи;

d l- длина контактной линии элементарной площадки.

Элементарная касательная реакция dR_Т направлена по касательной t. Она обусловлена трением выступов рисунка протектора об опорную поверхность и сопротивлением сдвигу поверхности грунта, попавшей между выступами рисунка протектора. Определяется элементарная тангенциальная реакция по формуле

,

где dRt_Т -составляющая, вызванная трением выступов рисунка протектора об опорную поверхность;

dRt_c –составляющая, вызванная сопротивлением сдвигу поверхности грунта, попавшей между выступами рисунка протектора.

Составляющая, вызванная трением выступов рисунка протектора об опорную поверхность, равна ,

где j_р - коэффициент трения выступов протектора шины о поверхность; к_н - коэффициент насыщенности рисунка протектора-отношение площади выступов рисунка протектора к площади контакного отпечатка шины; b_пр - ширина протектора; d l - элементарная длина контактной линии.

Составляющая, вызванная сопротивлением сдвигу деформируемой поверхности, попавшей между выступами рисунка протектора, запишется так

,

где j_с - коэффициент сопротивления сдвигу.

Если учесть, что произведение коэффициента сопротивления сдвига грунта на нормальную нарузку равно силе сдвига, тогда с учетом зависимости (10.3) запишем

.

Из этого уравнения определим коэффициент сопротивления сдвигу

. (10.5)