www.nygma.gr - ΠΕΡΙΟΔΙΚΟ (Τεχνολογία-Επιστήμες)
Αναφερθήκαμε νωρίτερα στην απώλεια πρόσφυσης. Εδώ θα γίνουμε ακόμα πιο συγκεκριμένοι: Επειδή όπως είπαμε η τριβή μεταξύ ελαστικών και οδοστρώματος διαφέρει ως προς την κλασσική τριβή στο ότι εξαρτάται από το εμβαδόν της επιφάνειας επαφής, από δω και στο εξής θα χρησιμοποιούμε τον όρο "πρόσφυση" αντί του όρου "τριβή". Η πρόσφυση, λοιπόν, είναι ευθέως ανάλογη της κάθετης δύναμης που παραλαμβάνει το ελαστικό. Αυτό σημαίνει ότι για να καταφέρουμε να μετακινήσουμε ένα ελαστικό γλιστρώντας το πάνω στην άσφαλτο (χωρίς να το περιστρέψουμε, γιατί τότε έχουμε κύλιση και τα πράγματα είναι πολύ ευκολότερα), θα πρέπει να ασκήσουμε τόσο μεγαλύτερη δύναμη, όσο μεγαλύτερο είναι και το βάρος που παραλαμβάνει το λάστιχο. Η ακριβής δύναμη που χρειαζόμαστε για να γλιστρήσουμε ένα ελαστικό πάνω στην άσφαλτο ισούται με την κατακόρυφη δύναμη που παραλαμβάνει το λάστιχο επί τον συντελεστή πρόσφυσης. Ο συντελεστής αυτός εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, όπως είναι η ποιότητα των ελαστικών, η ποιότητα του δρόμου και η ύπαρξη ξένων προς το οδόστρωμα ουσιών (π.χ. λάσπη, νερό, χώμα, πάγος κ.α.). Προφανώς, μας συμφέρει να έχουμε μεγάλο συντελεστή πρόσφυσης, ώστε πολλαπλασιάζοντάς τον με την κατακόρυφη δύναμη που ασκείται στο ελαστικό, να αυξάνουμε τα όρια πρόσφυσης, δηλαδή τη μέγιστη δύναμη που μπορούμε να ασκήσουμε στο ελαστικό, χωρίς αυτό να αρχίσει να γλιστράει.
Μέχρι στιγμής δεν είπαμε τίποτα για την προέλευση και τη διεύθυνση των δυνάμεων που θα προσπαθήσουν να υπερβούν τα όρια πρόσφυσης ενός ελαστικού. Για την ανάλυσή μας θα δεχτούμε ότι ο συντελεστής πρόσφυσης μεταξύ ελαστικού και οδοστρώματος είναι ίσος προς όλες τις κατευθύνσεις. Αυτό σημαίνει ότι οποιαδήποτε κι αν είναι η κατεύθυνση στην οποία προσπαθούμε να γλιστρήσουμε τα ελαστικά, θα πρέπει να ασκήσουμε την ίδια δύναμη, που όπως αναφέραμε ισούται με το βάρος που παραλαμβάνουν οι αντίστοιχοι τροχοί επί το συντελεστή πρόσφυσης.
Σχήμα 7 Ο κύκλος πρόσφυσης μας λεει κάτι πολύ σημαντικό: Οποιοσδήποτε συνδυασμός διαμήκους με εγκάρσια δύναμη οδηγεί σε συνισταμένη μεγαλύτερη από την ακτίνα του κύκλου, οδηγεί στην απώλεια πρόσφυσης.Αναφέρουμε παρακάτω μερικές περιπτώσεις απώλειας πρόσφυσης: 1.Όταν ένα αυτοκίνητο κινείται σε ευθεία τροχιά και φρενάρει, τότε μια διαμήκης δύναμη ασκείται σε κάθε ελαστικό ξεχωριστά. Ο κάθε τροχός μπορεί να μπλοκάρει σε διαφορετική χρονική στιγμή, ανάλογα με το πότε η αντίστοιχη διαμήκης δύναμη φρεναρίσματος θα υπερβεί την ακτίνα του κύκλου πρόσφυσης του αντίστοιχου τροχού. 2.Όταν ένα αυτοκίνητο επιταχύνει σε ευθεία τροχιά, τότε στους κινητήριους τροχούς αναπτύσσεται μια διαμήκης δύναμη. Αν η δύναμη αυτή υπερβεί την ακτίνα του κύκλου πρόσφυσης, τότε ο αντίστοιχος τροχός ολισθαίνει ανεξέλεγκτα (σπινάρει). 3.Όταν ένα αυτοκίνητο κινείται σε καμπύλη τροχιά χωρίς να επιταχύνει, τότε στα ελαστικά ασκούνται εγκάρσιες δυνάμεις (η συνισταμένη των οποίων αποτελεί την κεντρομόλο). Αν σε κάποιο τροχό η εγκάρσια δύναμη υπερβεί την ακτίνα του αντίστοιχου κύκλου πρόσφυσης, τότε ο τροχός αυτός χάνει την πρόσφυσή του.
Από τα παραπάνω παραδείγματα διαφαίνεται ότι η απώλεια πρόσφυσης εκδηλώνεται με διαφορετικό τρόπο κάθε φορά, δηλαδή είτε με μπλοκάρισμα των τροχών, είτε με σπινάρισμα. Το κοινό χαρακτηριστικό όλων των περιπτώσεων είναι ότι παύουμε να έχουμε ομαλή κύλιση, με την έννοια ότι στο φρενάρισμα οι στροφές του τροχού μειώνονται δραματικά σε σχέση με την ταχύτητα του οχήματος, ενώ στο σπινάρισμα, οι τροχοί περιστρέφονται πολύ γρηγορότερα από το κανονικό.
Οδική συμπεριφορά αυτοκινήτου: Εισαγωγή
|
Το άρθρο αυτό βρίσκεται δημοσιευμένο στην Πύλη www.nygma.gr
στη διεύθυνση http://www.nygma.gr/mag/articles/Article.asp?ar_id=323&ac_id=11