载重车辆翻新轮胎接地压力特性仿真及试验研究*
2011-08-17齐晓杰于建国
武汉理工大学学报(交通科学与工程版) 2011年4期
齐晓杰 于建国
(东北林业大学交通学院1) 哈尔滨 150040) (黑龙江工程学院汽车与交通工程学院2) 哈尔滨 150050)
随着我国公路里程的快速延长,长距离、高速载重车辆运输里程逐年提高,为降低运输成本,节约橡胶资源和节能环保,翻新轮胎已经被普遍应用.但由于对翻新轮胎翻新工艺和使用方面还缺乏深入的研究,导致翻新轮胎在使用中经常出现早期磨损、老化及撕裂等失效现象频繁发生,因此,进行翻新轮胎力学特性方面的研究具有重要意义.翻新轮胎贴合胎面是使用胶炼机出片后进行热翻或冷翻,不仅二次粘附后与胎体的结合性能与新轮胎相比存在一定的差异,而且粘附胎面的接地力学性能也会发生变化[1-3].
1 翻新轮胎接地力学描述
翻新轮胎的接地面积、接地压力在仿真分析及试验研究基础上可采用如下公式进行计算,翻新轮胎与同型号同品牌的新轮胎相比,翻新轮胎的接地面积较新轮胎的要小,平均接地压力较新轮胎的要大.
1)接地长度、宽度和面积公式[4]

接地面积

式中:D为轮胎直径;δ为轮胎直径;B0为胎面宽度;s,t为经验系数;λ为系数,当b<0.95B0时,λ=0;当b≥0.95B0时,λ=1.
2)接地压力公式 各国学者在进行轮胎的力学特性分析时,采用梯形和抛物线形等不同的表达形式来模拟轮胎的垂直压力分布.本研究借鉴日本学者Sakai提出的接地压力方程:

翻新子午线轮胎n=4
3)平均接地压力公式 轮胎载荷除以接地面积即得平均接地压力,并用下式表示

式中:pg为接地平均压力,Pa;……
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