Однако, когда движитель уже создан и необходимо исследовать его
возможности в составе колесной машины, например, в случае оцен-
ки средней скорости движения на заданном маршруте, в целях ре-
шения задачи о рациональном распределении мощности по колесам,
для оценки нагруженности элементов трансмиссии представляется це-
лесообразным использовать характеристики тягово-сцепных свойств и
потерь энергии для различных условий взаимодействия колеса с опор-
ным основанием, полученные при экспериментальных исследованиях
в грунтовом канале или на полигоне.
Характеристиками процесса прямолинейного качения колеса в раз-
ных случаях движения являются удельные потери энергии
f
w
(поте-
ри энергии при качении на единицу пройденного колесом пути при
единичной вертикальной нагрузке), удельная свободная тяга
ϕ
(про-
дольная сила, приложенная к оси катящегося колеса, при единичной
вертикальной нагрузке на его ось), коэффициент буксования [1–3]
S
б
=
ω
k
r
ko
−
V
xk
ω
k
r
k
, где
ω
k
— угловая скорость вращения колеса;
r
ko
—
радиус колеса в свободном режиме;
r
k
— радиус качения колеса;
V
xk
—
скорость центра масс колеса в продольном направлении.
Результаты испытаний представляются в виде тягово-энергетических
f
w
=
f
(
ϕ
)
и тягово-сцепных характеристик
ϕ
=
f
(
S
б
)
.
Методика проведения экспериментальных исследований в целях
получения представленных характеристик опирается на уравнение
энергетического баланса, суть которого заключается в том, что под-
водимая энергия к равномерно катящемуся колесу расходуется на
совершение работы продольной силой и на потери при взаимодей-
ствии с опорным основанием:
M
k
ω
k
=
P
x
V
xk
+
f
w
P
z
V
xk
,
(1)
где
M
k
— крутящий момент, подводимый к колесу;
P
x
— продольная
сила, действующая на ось колеса;
P
z
— вертикальная сила, действую-
щая на ось колеса.
Тогда выражение для определения удельных энергетических по-
терь с учетом, что
ϕ
=
P
x
P
z
, примет вид
f
w
=
M
k
P
z
ω
k
V
xk
−
P
x
P
z
=
M
k
P
z
ω
k
V
xk
−
ϕ.
(2)
Параметры, входящие в правую часть уравнения (1), определяются
в процессе эксперимента.
Экспериментальные исследования должны проводиться на разных
скоростных режимах (для учета реологии опорного основания), при
различном числе проходов колеса по колее и разных режимах ка-
чения (свободном, ведомом, ведущем, тормозном). Таким образом,
58
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
1 3,4,5,6,7,8