Lực bám Hệ số bám

P
kmax
= 2.5
Khi máy kéo chuyển động không ổn định mô men chủ động còn phụ thuộc vào gia tốc và mơ men qn tính của các chi tiết chuyển động quay
không đều trong hệ thống truyền lực và trong động cơ. Lực kéo tiếp tuyến có thể được xác định theo cơng thức :
2.6
trong đó: M’
k
- mơ men chủ động khi chuyển động không ổn định; M
ak
- mô men các lực quán tính tiếp tuyến của các chi tiết chuyển
động quay không đều trong hệ thống truyền lực và trong động cơ;
P
k
, P’
k
- lực kéo tiếp tuyến khi chuyển động ổn định va khi chuyển
động không ổn định. Trong công thức 2.6 lấy dấu cộng khi chuyển động chậm dần và dấu
trừ khi chuyển động nhanh dần.

2.1.3 Lực bám

sự xuất hiện lực kéo tiếp tuyến P
k
là do kết quả của tác động tương hỗ giữa bánh xe và mặt đường. Do đó giá trị lớn nhất của lực kéo tiếp tuyến
không chỉ phụ thuộc vào khả năng cung cấp mơ men quay từ động cơ mà còn phụ thuộc vào khả năng bám của bánh xe với đất hoặc mặt đường. Khi bánh
xe khơng còn khả năng bám sẽ xảy ra hiện tượng trượt quay hoàn toàn, lúc đó trị số của lực kéo tiếp tuyến cũng đạt đến giá trị cực đại.
Giá trị cực đại của lực kéo tiếp tuyến theo khả năng bám của bánh xe
được gọi là lực bám P
ϕ
, nghĩa là:
16
M i
r
e m
k max max
η
P M
r P
M r
k k
k k
ak k
= =
±
16
P
kmax
= P
ϕ
Về bản chất, lực bám được tạo thành bởi 2 thành phần chính : lực ma sát giữa bánh xe và mặt đường; sức chống cắt của đất được sinh ra do tác động
của các mấu bám. Khi chuyển động trên đường cứng, lực bám được tạo tành do lực ma sát, còn khi chuyển động trên nền đất mềm lực bám được tạo thành
do cả lực ma sát và lực chống cắt của đất. Do vậy lực bám sẽ phụ thuộc vào đặc điểm cấu tạo của bánh xe, tính chất cơ lý của đất và tải trọng pháp tuyến.
Thực nghiệm đã khẳng định rằng, lực bám phụ thuộc rất lớn vào tải trọng pháp tuyến và có mối quan hệ tỷ lệ thuận. Do đó mối quan hệ này
thường hay được sử dụng khi nghiên cứu khả năng bám của bánh xe.

2.1.4 Hệ số bám

Tỷ số giữa lực bám P
ϕ
và tải trọng pháp tuyến G
k
được gọi là hệ số bám
và thường được ký hiệu là ϕ
, nghĩa là : ϕ
= 2.7
Hệ số bám là một thông số quan trọng dùng để đánh giá tính chất bám của máy kéo. Nó phụ thuộc vào kết cấu của hệ thống di động và trạng thái
mặt đường. Do tính chất phức tạp và đa dạng của điều kiện sử dụng máy kéo cũng như sự phức tạp của các mối quan hệ giữa hệ số bám và các yếu tố ảnh
hưởng cho nên giá trị của hệ số bám chỉ được xác định bằng thực nghiệm và độ chính xác của các số liệu chỉ mang tính tương đối.
Trên cơ sở cơng thức 2.14 ta có thể viết : P
ϕ
= ϕ
G
k
= ϕ
Z
k
2.8 Như vậy điều kiện cần để máy kéo có thể chuyển động được sẽ là :
P
K
P
j
2.9 Điều kiện trên cũng nói lên rằng khả năng chuyển động của máy kéo sẽ
17 P
G
k ϕ
17
bị giới hạn bởi khả năng bám của các bánh xe chủ động. Tóm lại, khi tính tốn lực kéo tiếp tuyến hoặc lực chủ động của máy kéo
cần phải xem xét cho 2 trường hợp : Khi đủ bám P
k
sẽ tính theo mơ men của động cơ, có thể sử dụng cơng thức 2.4 hoặc 2.5.
Khi khơng đủ bám P
kmax
sẽ tính theo lực bám : P
kmax
= P
ϕ
Hệ số bám phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố khác nhau và để thuận tiện nghiên cứu người ta chia các nhân tố ra làm 2 nhóm chính:
Nhóm 1: Các nhân tố mà mức độ ảnh hưởng tới hệ số bám ít thay đổi, bao gồm: loại đường, trạng thái mặt đường, kết cấu và tình trạng lốp. Ảnh
hưởng của các nhân tố này đẫ được nghiên cứu bằng thực nghiệm. các kết quả thường được cơng bố dưới dạng bảng hoặc đồ thị.
Nhóm 2: Các nhân tố ln thay đổi trong q trình chuyển động của xe, gồm: vận tốc chuyển động, độ trượt của bánh xe,. Vận tốc chuyển động
của xe, độ trượt của các bánh xe càng lớn thì hệ số bám giảm.
Bảng 2.1 Hệ số bám trên các loại đường Loại đường và tình trạng mặt đường
Hệ số bám trung bình
Đường nhựa và đường bê tông Khô sạch
Ướt 0,7 - 0,8
0,35 – 0,45 Đường đất
Đất pha cát khô Ướt
0,5 – 0,6 0,2 – 0,4
Đường cát Khô
Ướt 0,2 – 0,3
0,4 – 0,5
18 18
Các đồ thị cho ta thấy: Khi tăng áp suất nên lốp hệ số bám lúc đầu tăng lên, sau đó lại giảm.
Khi vận tốc xe tăng, hệ số bám giảm dần theo đường cong. Khi tăng tải trong pháp tuyến, hệ số bám tăng theo dang tuyến tính.
19 19
Khi đường ướt thì ảnh hưởng của áp suất lốp, tải trong pháp tuyến và vận tốc xe đến hệ số bám càng lớn.
Trong một số trường hợp nghiên cứu, để đơn giản q trình tính tốn thường bỏ qua sự thay đổi hệ số bám vào trượt. tuy nhiên trong thực tế khi
độ trượt thay đổi dẫn đến hệ số bám thay đổi rất lớn. Khi tăng độ trượt trượt lê hoặc trươt quay thì hệ số bám lúc đầu taqng nhanh chóng đến giá
trị cực đại, khi độ trượt khoảng 20 – 25 độ trượt tiếp tục tăng, hệ số bám giảm, đến khi trượt hồn tồn thì hệ số bám giảm khoảng 20 – 30 giá trị
cực đại, lên đến 50 – 60 khi đường ướt. bản chất vật lý của hiện tượng rất phức tạp, liên quan đến quá trình biến dang của vật liệu lốp xe, biến dạn
nền đường. Người ta thường xác định mối quan hệ này bằng thực nghiệm. Để thuận lợi trong nghiên cứu, cần biểu diễn quan hệ
δ ϕ
F =
bằng giả tích. Theo Coraghenski , quan hệ này như sau:
d e
b a
c
+ +
=
− δ
δ ϕ
. .
Trong đó: a,b,c,d: các hằng só xác định từ thực nghiệm e: cơ số loogarit = 2,718
20 20

2.1.5 Cân bằng lực kéo Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô: Hình 2.7