ISSN 2305-5626. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана: электронное издание. 2013
5
а
б
Рис. 4. Общий вид экспериментальной установки для исследования
взаимодействия с грунтом крупногабаритного пневматического колеса
в условиях полигона [2]:
а
— исследование ведомого колеса при
P
z
= 100…250 кН;
б
— исследование веду-
щего колеса
Характеристиками процесса прямолинейного качения колеса в
различных случаях движения являются удельные потери энергии
w
f
(потери энергии при качении на единицу пройденного колесом пути
при единичной вертикальной нагрузке), удельная свободная сила тя-
ги
ϕ
(продольная сила, приложенная к оси катящегося колеса, при
единичной вертикальной нагрузке на его ось), а также коэффициент
буксования
к к0
к
к
б
к к0
к0
1 ,
x
r V
r
S
r
r
ω
ω
−
=
= −
где
к
ω
— угловая скорость колеса;
к0
r
— радиус колеса в свободном
режиме;
к
x
V
— скорость центра масс колеса в продольном направле-
нии;
к
к к
x
r V
ω
=
[3].
Результаты испытаний представляют в виде тягово-
энергетических
( )
w
f
f
ϕ
=
и тягово-сцепных характеристик
б
( ),
f S
ϕ
=
примеры которых показаны на рис. 5 [2, 3].
Методика проведения экспериментальных исследований при пря-
молинейном качении с целью получения этих характеристик опирается
на уравнение энергетического баланса, согласно которому энергия, под-
водимая к равномерно катящемуся колесу, расходуется на совершение
работы продольной силой и на потери при взаимодействии с опорным
основанием:
к к
к
к
,
x x
w z x
M PV f PV
ω
= +
(1)
где
M
к
— крутящий момент, подводимый к колесу;
P
x
,
P
z
— соответ-
ственно продольная и вертикальная силы, действующие на ось колеса.