Параметры колес: Размеры дисков и шин. Параметры колес. Подбор шин и дисков по марке автомобиля

Содержание

Маркировка шин: основные параметры | Аскания Шина

Шины

Ширина

Выберите6.5323335363738135145155165175185195205215225235245255265275285295305315325345

Профиль

ВыберитеПолнопрофильные10,511,512,515,5303540455055606570758085

Диаметр

Выберите1313C1414C1515C1616C1717C181920212223

Бренд

ВыберитеAllianceAltenzoAoteliAplusApolloAptanyArivoАШКAtlasAustoneAvonBarsBarumBF GoodrichBridgestoneCachlandComforserCompasalContinentalCooperCordiantCrossleaderCSTDavantiDaytonDebicaDiplomatДнепрошинаDoublestarDunlopEcovisionEstradaEuroreparEvergreenFalkenFarroadFederalFiremaxFirestoneFortunaFortuneFronwayFuldaGalaxiaGeneral TireGislavedGoodrideGoodYearGrenlanderHabileadHaidaHankookHerculesHiflyILinkImperialКама (НкШЗ)KapsenKellyKeterKleberKormoranKumhoLanvigatorLassaLaufennLeaoLingLongMarshalMatadorMaxxisMazziniMichelinMinervaMirageNankangNexen (Roadstone)NittoNokianNordexxOnyxOriumOvationPaxaroPetlasPirelliPowertracPremiorriProfil (наварка)RadarRikenRoadmarchRoadXRosavaRotallaSaettaSaferichSailunSavaStarmaxxStrialSunFullSunnySunwideSuperiaSyronTaurusTeraflexTigarTorqueTouradorToyoTracmaxTriangleTristarTungaUniroyalViattiVikingVoyagerVredesteinWanliWaterfallWestLakeWindforceYokohamaZeetexZetaZextour

Сезон

ПодобратьСбросить фильтр

расширенный подбор

Маркировка шин: основные параметры

16. 112016

Автор: Сергей Ахметов

Просмотры: 24603

Зачастую владельцы «железных коней» сталкиваются с вопросом «Что такое маркировка шин?» и «Какой размер шин стоит у меня на авто?», когда нужна их сезонная замена или при повреждениях, которые не ремонтируются. Поэтому возникает необходимость купить шины или докупить такую же как стоит, если нужна одна. В таком случае, нужно обратиться к боковой части шины, где содержится вся нужная Вам информация.

 

Итак, начнем по порядку.

 

В наших широтах используется преимущественно ISO метрическая/европейская система обозначения размерности шин (бывает ещё и американская для внедорожных и легкогрузовых размеров). Ее формат выглядит так:

 

Где:

205 – ширина покрышки, выраженная в миллиметрах,

 

55 – профиль шины (серия). Рассчитывается как отношение высоты профиля к ширине шины и выражается в %. Например, в нашем случае высота профиля в мм составит 55% от 205, т.е. 112,75 мм.

 

Иногда, если шина полнопрофильная, то её серия в типоразмере может не указываться. Например,

 

195 R14C 106R. В таком случае, высота профиля такой шины равна 80%.

 

R – обозначение типа конструкции шины. В данном случае, радиальная, а не радиус как многие ошибочно считают.

 

16 – посадочный диаметр шины, измеряемый в дюймах. Аналогичного размера соответственно должен быть и диск, на который данная шина будет обуваться.

 

91 – индекс нагрузки. Благодаря специальной таблице легко определяется максимально допустимая нагрузка на шину. В нашем случае – 615 кг/шина.

 

– индекс скорости. Аналогично индексу нагрузки в специальной таблице можно определить максимально допустимую скорость для конкретной шины. В нашем случае – 240 км/ч.

Также автомобилисты часто обращают внимание на дату выпуска шины. Это обозначение, состоящее из 4-х цифр в овале. Например, 4806 расшифровывается как 48 неделя 2006 года.

Маркировка страны производства выглядит так:

Нужно отметить, что сегодня, покупая шины именитых производителей, Вы можете особо не обращать внимания, где они сделаны. Поверьте, в серьезных корпорациях стандарты качества одинаково высокие для всех заводов, независимо от страны, а человеческий фактор сведен к минимуму. Это гарантирует стабильно высокий уровень качества всей продукции. Другими словами, Michelin, изготовленный во Франции, ничем не лучше и не хуже Michelin, который выпустили в России или Китае.

 

О дополнительных условных обозначениях и обязательных требованиях к маркировке шин в ЕС читайте в наших следующих статьях.

Содержание

    Какие параметры дисков можно менять без последствий?

    Зачастую автомобилистов интересует популярный вопрос – «Можно ли установить диски, которые отличаются от параметров, рекомендованных заводом?». И это не странно, ведь замена штатных колес – один из популярных видов тюнинга, который меняет внешний вид автомобиля. Так, автомобиль с новыми стильными дисками может выглядеть намного лучше и эффектнее. 

    Поэтому давайте разберемся детальнее с этим актуальным вопросом, и определим какие именно параметры дисков можно поменять без последствий.

    МОНТАЖНЫЙ (ПОСАДОЧНЫЙ) ДИАМЕТР

    Всем знакомый параметр, который обозначают буквой R (например, диск R17 имеет диаметр 17 дюймов). Обычно, допустимые диаметры дисков для определённого авто указываются в руководствах по эксплуатации вместе с рекомендуемым давлением в шинах.

    Изменения диаметра в пределах, указанных в руководстве, и даже на дюйм свыше, как правило, проходят без существенных последствий. Но такие изменения должны быть сделаны с пониманием этого вопроса. При увеличении диаметра диска обычно уменьшается профиль шины и таким образом внешний диаметр колеса остается почти неизменным. При этом появляются свои плюсы и минусы.

    Прочитать о том, на какие показатели автомобиля влияет увеличение размера дисков, можно в нашей предыдущей статье «На что влияет размер дисков?»

    ЧИСЛО И ДИАМЕТР РАСПОЛОЖЕНИЯ КРЕПЕЖНЫХ ОТВЕРСТИЙ

    PCD – число отверстий и диаметр окружности, на которой они расположены (так называемая «разболтовка»). Такое число может быть разным (обычно, от 4 до 6).

    Разболтовка строго определена заводом и изменять ее нельзя. Даже незначительные 2 мм разницы в диаметре окружности могут отразиться на установке дисков: правильно затянутым окажется только одно крепление, остальные же будут смещены относительно центра. Это может вызвать биение колеса.

    ШИРИНА ДИСКА

    Ширина диска в дюймах (обозначается буквой J) и, как правило, указывается там, где и допустимый посадочный диаметр.

    Этот параметр также важен при выборе шин: шина рассчитана на использование с диском определенной ширины, но с некоторой допустимой погрешностью.

    В свою очередь, использование более широких дисков (относительно выбранной шины) грозит повышенной нагрузкой в области крепления диска к шине и может привести к самопроизвольной разбортовке колеса. Узкий диск приводит к излому шины в районе пятна контакта.

    ВЫЛЕТ ДИСКА

    Расстояние от привалочной плоскости крепления диска к ступице до продольной оси симметрии диска, который называют вылетом (обозначают ЕТ), также является важным показателем. Он напрямую влияет на работу подвески и ступичных подшипников. 

    Стандартный вылет задается производителем. Его допустимое изменение – плюс/минус 5-10 мм. Подробнее об этом читайте в статье «Вылет диска: какие диапазоны допустимы при выборе колесных дисков?»

    ДИАМЕТР ЦЕНТРАЛЬНОГО (СТУПИЧНОГО) ОТВЕРСТИЯ

    «Dia», «DIA» или «D» – это значение диаметра центрального отверстия, которое в идеале должно совпадать с посадочным отверстием ступицы.

    В случае если центральное отверстие диска больше, то для центровки диска на ступице потребуются центровочные кольца.    для центровки дисков на ступице потребуются центровочные кольца. 

     

    Таким образом, мы коротко пробежались по основным параметрам диска и разобрались какие можно менять без последствий, а какие – нет, ведь их замена может привести к нежелательным последствиям.

    Будьте осторожны при выборе дисков и всегда обращайтесь за помощью к специалистам!

    Менеджеры WSP Italy всегда помогут Вам подобрать нужные диски, которые не только отлично подойдут Вашему авто, но и обеспечат максимальную безопасность на дороге!

     

    Калькулятор размеров дисков и шин. Пользовательские смещения

    Wheel-Size.com
    Крупнейшая в мире база данных по установке колес.

    Источник данных по установке шин и колес

    Последнее обновление: 4 января 2023 г. , 8:21

    Форма поиска модели автомобиля, размера шин или дисков

    Выберите вкладку ниже, чтобы получить данные о комплектации вашего автомобиля или найти автомобили, соответствующие вашим критериям.

    • По автомобилю какие диски подойдут на вашу машину
    • По размеру шин, какие автомобили используют этот размер шин
    • По размеру обода, какие автомобили используют этот размер обода
    Укажите марку, год и модель, чтобы найти подходящие диски:

    Марка

    Год

    Модель

    Переход на систему определения размеров шин LT-High Flotation
    LT-высокая флотация

    Укажите значения для полей ниже, чтобы найти подходящие автомобили:

    Ширина шины

    Соотношение сторон

    Диаметр обода

    Переход на метрическую систему размеров шин ISO
    Метрическая система ISO

    Укажите значения для полей ниже, чтобы найти подходящие автомобили:

    Диаметр шины

    Ширина шины

    Диаметр обода

    Укажите значения для полей ниже, чтобы найти подходящие автомобили:

    Диаметр обода

    Ширина обода

    Смещение

    ±
    01234567891015203050

    Центральное отверстие

    ±
    01234567891015203050

    Болтовая схема

      org/BreadcrumbList»>

    1. Дом
    2. Калькулятор размера колеса
    html'»/>

    {{ ‘Диаметр шины’|i18n }}

    Икс

    {{ ‘Ширина шины’|i18n }}

    {{ ‘Диаметр обода’|i18n }}

    Икс

    {{ ‘Ширина обода’|i18n }}

    ET

    {{ ‘Смещение’|i18n }}

    {{ ‘ISO Metric’|i18n }}{{ ‘LT High Flotation’|i18n }}

    {{ ‘Предположим, что это оригинальное колесо/шина’|i18n }}

    {{ ‘Настройте параметры замены здесь’|i18n }}

    Экспериментальная идентификация параметров модели поверхности колеса: различные условия местности

    Экспериментальная идентификация параметров модели поверхности колеса: различные условия местности

    Скачать PDF

    Ваша статья скачана

    Карусель с тремя слайдами одновременно. Используйте кнопки «Назад» и «Далее» для перехода по трем слайдам за раз или кнопки с точками в конце для перехода по трем слайдам за раз.

    Скачать PDF

    • Артикул
    • Открытый доступ
    • Опубликовано:
    • Томаш Чапла 1 ,
    • Марчин Фиче 2 и
    • Роман Нестрой 2  

    Научные отчеты
    том 12 , Номер статьи: 16015 (2022)
    Процитировать эту статью

    • 387 доступов

    • 1 Цитаты

    • Сведения о показателях

    Предметы

    • Электротехника и электроника
    • Инженерия
    • Машиностроение

    Abstract

    Поскольку случаи взаимодействия колес с определенным рельефом (асфальт, бетон) известны и хорошо описаны при прямолинейном движении и условиях прохождения поворотов без проскальзывания и проскальзывания, необходимо проанализировать случай колесных транспортных средств с бортовым поворотом. Необходимо исследовать боковое скольжение для различных углов атаки. Основным направлением исследований, которое показано в проекте, является расчет энергопотребления колесных транспортных средств с бортовым поворотом в различных условиях местности. В некоторых случаях полностью электрических транспортных средств с отдельными электродвигателями на колесо требуется точная оценка продольных и поперечных сил для выполнения полностью контролируемого поворота. Спроектированный и разработанный авторами экспериментальный стенд позволяет проверить взаимодействие колеса с поверхностью для различных условий местности и разных направлений движения. Данные испытаний были получены для сухого и влажного песка и гранитного покрытия. Тяговые и боковые силы были получены и использованы для определения параметров модели взаимодействия колеса с грунтом для неходового колеса. Результаты в виде временных рядов, включая продольные и поперечные силы, показывают взаимосвязь между углом атаки, нагрузкой и состоянием поверхности с точки зрения явления прилипания и проскальзывания, которое необходимо для расчетов динамики южных колес. Затем результаты измерений используются для расчета коэффициентов продольных и поперечных сил в зависимости от угла атаки и вертикальной нагрузки. Испытания проводились в естественной среде, поэтому на них влияют изменчивые условия. Для устранения этого влияния используются многократные прогоны. Описанные эксперименты являются частью проекта, который включает в себя обобщение результатов с использованием проверенной модели МКЭ. Описываемая работа не направлена ​​на разработку новых моделей взаимодействия шины с землей, она ориентирована на численно эффективный метод расчета тягового усилия для различных условий, в том числе в пассивном режиме — несамоходное колесо.

    Введение

    Вездеходы, особенно беспилотные и автономные машины, оптимизированы с целью минимизации габаритов и веса. Как следствие, в конструкции малых, средних и тяжелых беспилотных транспортных средств используются менее сложные системы трансмиссии и рулевого управления. Наиболее распространенным решением являются эластичная подвеска и бортовое рулевое управление с использованием электрических или гидравлических тяговых двигателей. В случае вездехода с электродвижением важным параметром является объем резервуара энергии. Для ЭЭУ с высокими перегрузочными способностями очень важно оценить средний длительный крутящий момент и мощность, а также максимальные рабочие параметры, которые позволят правильно настроить силовую установку, систему накопления энергии и гребные электродвигатели. Надлежащий анализ энергопотребления в различных условиях местности и точное определение миссии позволит оптимизировать аккумуляторную систему, что позволит использовать батареи модульной конструкции, сконфигурированные в соответствии с требованиями миссии. Для оценки потребности в энергии необходимо создать универсальный и быстрый численный метод прогнозирования энергопотребления.

    Работа, описанная в данной статье, является частью проекта, направленного на разработку универсальной методологии проектирования, оптимизации и анализа современных двигательных установок для различных типов транспортных средств и условий местности. Поскольку поведение и характеристики транспортных средств на дороге хорошо описаны, отсутствуют доступные знания о характеристиках различных типов транспортных средств на бездорожье. Методы оценки тягового усилия основаны на сложных и часто неадекватных теоретических моделях, с одной стороны, и экспериментальных испытаниях транспортных средств определенного типа, с другой. Методология, предложенная в данной статье, представляет собой комбинацию экспериментальных, теоретических и численных методов, позволяющих выполнять быстрый расчет тягового усилия с приемлемой точностью. Важнейшим аспектом исследования было прогнозирование боковых и продольных сил для несамоходного колеса. Как было замечено в предыдущих исследованиях, выполненных для гусеничных машин, есть возможность рекуперации энергии от внутренней гусеницы и, как это будет исследовано в дальнейших исследованиях, для колесных машин. Самым простым и наиболее требовательным к крутящему моменту электродвигателем будет нулевой оборот. В случае различных и полностью управляемых поворотов необходимо исследовать силы сопротивления неходового колеса для различных углов атаки и рассчитать возможный уровень рекуперации энергии.

    Современный анализ

    Динамика колесных транспортных средств в дорожных условиях широко описана, и предложены различные модели для описания поведения колес на дороге. Наиболее важным явлением является механизм прерывистого скольжения, который рассматривался с использованием различных моделей трения 1 . Модели также используются для оценки деформации шин в различных случаях: вертикальная нагрузка в стационарном состоянии, продольная и поперечная (поперечная) сила. Аналитические и численные методы моделирования в большинстве случаев пренебрегают деформацией колеса под действием боковой нагрузки, несмотря на ее вклад в увеличение сопротивления качению 2 . Для получения более точных результатов можно использовать эмпирические модели, методы FEM и модели колес с пружинным демпфером 3 . В качестве более сложного подхода взаимодействие шины с грунтом основывалось в основном на экспериментальных испытаниях параметров грунта. Испытание конусом использовалось для измерения прочности грунта на сдвиг, растяжение и растяжение 4,5 . Технология наземных испытаний была впервые представлена ​​Bekker 6 . Метод Беккера основан на двух испытаниях: испытании на просадку плиты и испытании на сдвиг. Пластины с нормированными размерами использовались для измерения оседания и срезных колец или пластин для измерения сдвига. В результате рассчитывается зависимость между давлением и деформацией грунта, на что указывает осадка 9{j/k}\right),$$

    (2)

    где \(\сигма\) нормальное давление, k c , k ϕ 2 9, n – параметры свойств грунта, z – оседание грунта, B – ширина шины, ϕ – свободный угол поперечного сопротивления грунта, τ – напряжение сдвига, k сцепление2 – сцепление грунта, j – сдвиговое смещение.

    Bekker 7 Модель, основанная на модели , стала первым комплексным методом расчета напряжения в зоне контакта шины с грунтом и под ней. Уравнение Беккера позволяет рассчитать нормальное давление как функцию оседания (уравнение 1), модифицированное уравнение Кулона (уравнение 2) используется для расчета касательного напряжения с учетом таких параметров, как сдвиговое смещение, сцепление и сдвиговая деформация грунта 8 .

    Модель Беккера и другие ранние подходы пренебрегают влиянием деформации шины на динамику поверхности колеса из-за предположения о жесткости колеса. Разработанные в последнее время модели позволяют учитывать деформацию шины (Шмид 9 ). Современные исследования сосредоточены на анализе методом конечных элементов.

    Гидравлические и электрические силовые установки позволяют управлять каждым колесом отдельно, обеспечивая точное распределение крутящего момента. Существует несколько подходов к испытанию колеса на грунте с использованием одного испытательного стенда колеса 10,11 . Анализируемые исследования включают в себя ходовые колесные стенды 12 с контролем угла атаки в лабораторных условиях. Описаны и протестированы также случаи заблокированных и неуправляемых колес 12,13 . Цель исследования — найти наиболее эффективный способ электрического вездеходного передвижения, который можно было бы реализовать в блоке управления транспортным средством. Как было описано Флиппо и Миллером 14 , существует потребность в испытаниях одноколесных стендов, особенно в случае исследования, описанного в этой статье, на основе полноразмерного колеса. Усовершенствование методов расчета резистивных нагрузок необходимо при проектировании УГМ с целью оптимизации систем управления и точности с учетом минимизации энергетических потребностей движителей 15 .

    Описание методологии

    Метод, описанный в статье, является частью проекта, направленного на создание точной модели тягового усилия для различных конфигураций транспортных средств. Есть две базы данных, содержащие информацию о дорожных условиях и конфигурации транспортных средств. Дорожные условия включают тип местности, требуемый путь, скорость и характеристики транспортного средства. Конфигурация автомобиля включает в себя массу, рулевой механизм, количество колес и его конструкцию. На основе предварительного анализа будет выбрана модель. Для простых случаев дорожных характеристик будет выбрана теоретическая модель. Для грунтовых условий бездорожья будет применяться модель, основанная на экспериментальных испытаниях и анализе методом конечных элементов. Для различных условий и разной конфигурации колес будут рассчитаны силы тяги. Данные модели подтверждены результатами полевых испытаний (рис. 1).

    Рисунок 1

    Модель взаимодействия шин с землей.

    Изображение полного размера

    На основе полевых испытаний и результатов численного анализа будет рассчитано сопротивление качению транспортного средства и, особенно для транспортного средства с бортовым поворотом, момент поворота. Так как авторы ориентируются на упрощение конструкции беспилотных автомобилей, учитывается скользящее рулевое управление. Это позволяет использовать преимущества электродвижительной установки: индивидуальное управление колесами, способность к нулевому повороту, высокая степень перегрузки.

    В качестве представления каждого колеса во время испытаний был разработан лабораторный стенд, который использовался для имитации различных геометрических и дорожных условий. Движение колес осуществлялось внешней двигательной установкой. В случае представленных испытаний электродвигатель, приводивший в движение колесо, отсутствовал. Конструкция содержит два основных элемента: рельс и раму. Рейка отвечает за поддержание правильного направления движения колеса, а рама передает нагрузку от колеса на землю через датчики усилия. Датчики соединены со стержнями, что позволяет выделить два направления измерения нагрузки: продольное и поперечное, заданные в системе координат рамы. Можно поворачивать колесо по вертикальной оси для достижения различных направлений движения (рис. 2).

    Рисунок 2

    Экспериментальный стенд.

    Увеличить

    Экспериментальный стенд позволяет добиться различной конфигурации параметров работы колес для различных и специфических грунтовых условий. Угол атаки (угол между плоскостью вертикальной симметрии колеса и направлением движения) можно было изменять от 0° до 90°. Другими параметрами, которые могут быть изменены, являются: нагрузка на колесо, давление в шинах. Стенд представляет собой мобильную конструкцию и может использоваться в полевых условиях для измерения сил в естественных условиях. Уникальная конструкция стенда позволяет измерять продольную и поперечную силу в системе координат движущейся тележки. Для испытаний использовалось внедорожное резьбовое колесо размером 20 × 10,00–8″. На рис. 4 показаны геометрия колес при маневрировании с бортовым поворотом и измеренные усилия.

    На основе прямого измерения можно рассчитать силы, связанные с геометрией колеса. Силы F по длине и F по широте являются проекцией силы F, равнодействующей F по длине и F по широте , на систему координат колеса. Силы F длинного колеса и F поперечного колеса можно получить с помощью преобразования Парка, предполагая, что ось X определяет поперечные силы в системе координат, прикрепленной к раме.

    В соответствии с рис. 3 суммарные продольные и поперечные силы, относящиеся к геометрическим осям колеса, могут быть выражены следующим образом:

    Рисунок 3

    Геометрическая модель колеса, вид сверху. x–y – оси координат относятся к направлению движения, x колесо –y колесо – оси координат относятся к геометрии колеса, F длинная – измеренная продольная сила относительно направления движения, F lat – измеренная поперечная сила, связанная с направлением движения, F — результирующая сила, связанная с осями координат направления движения, F длинное колесо — продольная составляющая силы, связанная с геометрическими осями колеса, Плоское колесо — поперечная составляющая силы, связанная с геометрическим колесом оси, α w —угол скольжения (между направлением движения и системой координат колеса) 16 .

    Полноразмерное изображение

    $${F}_{\text{длинное колесо}}={F}_{\text{длинное}} \cdot \text{cos}\left(-{\alpha }_{ \text{w}}\right)-{F}_{\text{lat}} \cdot\text{sin}\left(-{\alpha}_{\text{w}}\right),$$

    (3)

    $${F}_{\text{широкое колесо}}={F}_{\text{long}} \cdot \text{sin}\left(-{\alpha }_{ \text{w}}\right)+{F}_{\text{lat}} \cdot \text{cos}\left({-\alpha}_{\text{w}}\right). $$

    (4)

    Для случая, показанного на рис. 4, для выбранной системы координат сила F на колесе имеет отрицательное значение. В случае максимального угла поворота колеса α w  = 90°, ось колеса x параллельна оси y и, следовательно, ось колеса y будет параллельна оси x, поэтому:

    Рисунок 4

    геометрия колеса для α w  = 0° для гранитной поверхности.

    Полноразмерное изображение

    $${F}_{\text{длинное колесо}}=-{F}_{\text{длинное}},$$

    (5)

    $${F}_{\text{latwheel}}={F}_{\text{lat}}.$$

    (6)

    Результирующая продольная сила F длинное колесо , отвечает за создание тягового момента. Можно предположить, что F длинное колесо является силой тягового усилия. Каждое колесо создает силу сопротивления, вызванную проскальзыванием, вызванным крутящим моментом, что позволяет выполнить поворот в случае скользящего транспортного средства.

    Анализ результатов

    Испытания проводились для 4 углов атаки α w  = 0°, 30°, 60° и 90°. Давление в шине 0,15 МПа, вертикальная нагрузка на колесо 80 кг. Колесо двигалось по снежной и гранитной поверхности со скоростью 0,5 м/с. Результаты для стационарных условий показаны на графиках ниже.

    На рис. 4 и 5 показаны наименее требовательные случаи. Угол атаки равен 0, так что боковые силы должны быть минимальными. Наблюдалось изменение продольных сил, вызванное дефектами поверхности. Дальнейшие эксперименты, показанные на рис. 6, 7, 8, 9и 10 показывают увеличение боковой силы из-за увеличения угла атаки. В случае угла 90° основной вклад вносит продольная сила, а поперечная сила равна 0. На рисунках 8 и 10 показаны необработанные данные экспериментов. Как можно было наблюдать, существуют периодические явления прерывистого скольжения, которые необходимо дополнительно исследовать.

    Рисунок 5

    Продольные и поперечные силы, связанные с геометрией колеса для α w  = 0°. На левой волне: рыхлый снег; на правой волне: утрамбованный снег.

    Изображение полного размера

    Рис. 6

    Продольные и поперечные силы, связанные с геометрией колеса α w  = 30°. На верхней левой волне: сухой гранит; на верхней правой волне: мокрый гранит. На нижней левой волне: рыхлый снег; на нижней правой волне: уплотненный снег.

    Изображение полного размера

    Рис. 7

    Продольные и поперечные силы, связанные с геометрией колеса для α w  = 60°. На верхней левой волне: сухой гранит; на верхней правой волне: мокрый гранит. На нижней левой волне: рыхлый снег; на нижней правой волне: уплотненный снег.

    Изображение полного размера

    Рис. 8

    Продольные и поперечные силы, связанные с геометрией колеса для α w  = 60°. На левой осциллограмме необработанные данные для сухого гранита; на правой осциллограмме необработанные данные для мокрого гранита.

    Изображение полного размера

    Рис. 9

    Продольные и поперечные силы, связанные с геометрией колеса для α w  = 90°. На верхней левой волне: сухой гранит; на верхней правой волне: мокрый гранит. На нижней левой волне: рыхлый снег; на нижней правой волне: уплотненный снег.

    Изображение полного размера

    Рисунок 10

    Продольные и поперечные силы, связанные с геометрией колеса для α w  = 90. На левой кривой необработанные данные для рыхлого снега; на правой осциллограмме необработанные данные для утрамбованного снега.

    Изображение полного размера

    Формулировка модели поверхности колеса

    Подход, предложенный в предыдущих работах и ​​в этой статье, приводит к эмпирической модели расчета тягового усилия для транспортного средства с бортовым поворотом. Модель позволит рассчитать рыскающий момент колесной машины с бортовым поворотом на различных поверхностях и в различных условиях местности. Первым шагом был расчет сил сопротивления, что позволит рассчитать силу тяги для каждого колеса.

    Входные параметры модели: 16 .

    Выходные параметры модели.

    • Продольная сила — вклад в тяговое сопротивление транспортного средства,

    • Боковая сила — вклад в тяговое сопротивление транспортного средства,

    • Продольная сила на колесо — создает тяговое сопротивление для каждого колеса,

    • Боковая сила на колесо — создает изгибающий момент для колеса и нагрузку на систему подвески.

    Модель основана на экспериментально полученных схемах нагрузки для нагрузок, действующих на каждое колесо транспортного средства. На рисунках 11, 12, 13 и 14 показаны усредненные результаты испытаний в зависимости от угла скольжения для выполненных условий испытаний.

    Рисунок 11

    Значения продольных и поперечных сил в зависимости от угла скольжения (атаки) – сухой гранит.

    Увеличить

    Рис. 12

    Значения расчетных продольных и боковых усилий в зависимости от угла скольжения (атаки) — мокрый гранит.

    Увеличить

    Рис. 13

    Значения продольных и поперечных сил в зависимости от угла скольжения (атаки) — рыхлый снег.

    Увеличить

    Рис. 14

    Значения расчетных продольных и поперечных усилий в зависимости от угла скольжения (атаки) – уплотненный снег.

    Изображение в натуральную величину

    Результирующее сопротивление тяге может быть получено, как показано в уравнении. (7)

    $${F}_{t}={g}_{m} \cdot {p}_{t} \cdot {f}_{t}\left({\alpha }_{w }\right),$$

    (7)

    где, f t – коэффициент тягового сопротивления, p t – коэффициент давления в шинах, g м – нагрузка на колесо 901 .

    Для обобщения результатов введены два коэффициента: коэффициент продольного и поперечного сопротивления (уравнения 8, 9).

    $${f}_{long}=\frac{{F}_{long}}{G}-продольный\;колесо\;сопротивление\;коэффициент,$$

    (8)

    $${ f}_{lat}=\frac{{F}_{lat}}{G}-поперечное\;колесо\;сопротивление\;коэффициент,$$

    (9)

    где, G — автомобиль масса (мг).

    Выводы

    Методика, представленная в статье, является частью проекта, направленного на приближенный расчет тяговых усилий беспилотных транспортных средств в режиме самоходных колес.

    Испытания проводились в естественных условиях с учетом неровностей снежного покрова, геометрических дефектов дорожного покрытия и погодных условий. Рекомендуется проводить испытания двумя отдельными способами: в полностью контролируемой лабораторной среде и в полевых условиях с использованием 4–6-колесного транспортного средства. Дальнейшая работа будет сосредоточена на проектировании лабораторной установки и испытательного транспортного средства.

    Модель FEM, подтвержденная результатами экспериментов, будет использоваться для обобщения модели. Представленные результаты являются вкладом в общую модель взаимодействия колеса с землей, разработанную авторами.

    Методология не предназначена для разработки новых моделей взаимодействия шины с землей, она ориентирована на численно эффективный метод расчета тягового усилия.

    Ссылки

    1. Andrzejewski, R. & Awrejcewicz, J. Нелинейная динамика колесного транспортного средства 205 (Springer, 2006).

      МАТЕМАТИКА

      Google ученый

    2. Вонг, Дж. Й. Теория наземных транспортных средств (Wiley, 2001).

      Google ученый

    3. Шарма А.К. и Пандей К.П. Обзор измерения площади пневматической шины на жестких и деформируемых поверхностях. Дж. Террамех. 33 (5), 253–264 (1997).

      Артикул

      Google ученый

    4. «>

      Коллинз, Дж. Г. Прогнозирование проходимости почвы. Технический меморандум 3-331 (Экспериментальная станция инженерного корпуса США по водным путям, 1971).

      Google ученый

    5. Херрик Э.Дж., Джонс Т.Л. Динамический конусный пенетрометр для измерения сопротивления проникновению грунта. (2002).

    6. Bekker, MG Off-the-Road Locomotion (The University of Michigan Press, 1960).

      Google ученый

    7. Беккер, М. Г. Теория наземного передвижения (The University of Michigan Press, 1956).

      Google ученый

    8. Джанамото З., Ханамото Б. Анализ зависимости тягового усилия от проскальзывания гусеничных машин. Технический отчет, Артиллерийско-автомобильное командование армии США (1961 г.).

    9. «>

      Шмид, И. К. Взаимодействие транспортного средства и местности, результаты 10-летних исследований в ikk. Дж. Террамех. 32 (1), 3–26 (1995).

      Артикул

      Google ученый

    10. Daca, A., Nassiraei, A.A.F., Tremblay, D. & Skonieczny, K. Сравнение методов приложения колесной нагрузки на одноколесных испытательных стендах. Дж. Террамех. 99 , 35–55. https://doi.org/10.1016/j.jterra.2021.11.001 (2022 г.).

      Артикул

      Google ученый

    11. Цубаки, Х. и Ишигами, Г. Экспериментальное исследование механики взаимодействия колеса с грунтом с использованием встроенного в колесо датчика и измерения скорости изображения частиц. Часть I: Анализ и моделирование нормального напряжения легких колесных транспортных средств. Дж. Террамех. 93 , 23–39. https://doi.org/10.1016/j.jterra.2020.11.003 (2021 г. ).

      Артикул

      Google ученый

    12. Fujiwara, D., Tsujikawa, N., Oshima, T. & Iizuka, K. Анализ силы сопротивления для заблокированного колеса двухтактных локомотивов с большим оседанием. Дж. Террамех. 94 , 1–12. https://doi.org/10.1016/j.jterra.2020.11.004 (2021 г.).

      Артикул

      Google ученый

    13. Мейсон, Г. Л. и др. Улучшены алгоритмы погружения моторных и немоторных колесных транспортных средств, работающих на песке. Дж. Террамех. 67 , 25–36. https://doi.org/10.1016/j.jterra.2016.07.001 (2016 г.).

      Артикул

      Google ученый

    14. Флиппо, Д. Ф. и Миллер, Д. П. Прогнозирование эффективности поворота для управления с бортовым поворотом с помощью испытаний одного колеса. Дж. Террамех. 52 , 23–29. https://doi.org/10.1016/j.jterra.2014.02.001 (2014 г.).

      Артикул

      Google ученый

    15. Тагавифар Х., Рахеджа С. и Рейна Г. Новый алгоритм оптимального планирования пути и следования для колесных роботов на деформируемой местности. Дж. Террамех. 96 , 147–157. https://doi.org/10.1016/j.jterra.2020.12.001 (2021 г.).

      Артикул

      Google ученый

    16. Чапла Т., Фиче М. и Ниестрой Р. Оценка параметров модели поверхности колеса: влияние влажности песка на тяговое усилие вездеходного беспилотного транспортного средства. Латинская Америка. J. Структура твердых тел. 16 (1), 1–11 (2019).

      Артикул

      Google ученый

    Скачать ссылки

    Финансирование

    Это исследование финансировалось Национальным центром исследований и разработок. Номер проекта ДОБР-БИО/083/13431/2013.

    Информация об авторе

    Авторы и организации

    1. Факультет прикладной механики, Силезский технический университет, Факультет машиностроения, Академика 2A, 44-100, Гливице, Польша

      Томаш Чапла 54 9005 Кафедра электротехники

      4 900 и информатики, Силезский технический университет, факультет электротехники, Академика 2А, 44-100, Гливице, Польша

      Марчин Фиче и Роман Нестрой

    Авторы

    1. Томаш Чапла

      Просмотр публикаций автора

      Вы также можете искать этого автора в
      PubMed Google Scholar

    2. Marcin Fice

      Просмотр публикаций автора

      Вы также можете искать этого автора в
      PubMed Google Scholar

    3. Roman Niestrój

      Просмотр публикаций автора

      Вы также можете искать этого автора в
      PubMed Google Академия

    Взносы

    Т. С. спроектировал лабораторный стенд и сформулировал методику испытаний, Р.Н. отвечал за программное обеспечение для сбора данных и настройку системы, М.Ф. отвечал за сбор данных и обсуждение результатов. Авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи. Вклады авторов равны.

    Автор, ответственный за переписку

    Томаш Чапла.

    Декларации этики

    Конкурирующие интересы

    Авторы заявляют об отсутствии конкурирующих интересов.

    Дополнительная информация

    Примечание издателя

    Springer Nature остается нейтральной в отношении юрисдикционных претензий в опубликованных картах и ​​институциональной принадлежности.

    Права и разрешения

    Открытый доступ Эта статья находится под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License, которая разрешает использование, совместное использование, адаптацию, распространение и воспроизведение на любом носителе или в любом формате при условии, что вы укажете соответствующую ссылку на оригинальный автор(ы) и источник, предоставьте ссылку на лицензию Creative Commons и укажите, были ли внесены изменения.