Author
Message
Downforce
Neki Veliki Dr. Mr.
Joined: 14 May 2007 Posts: 1741 Location: Beograd
Pneumatici... Postoje tri osnovne sile koje deluju na pneumatik:
-vertikalno opterecenje pneumatika
-tangentna sila(deluje u pravcu kretanja pneumatika)
-bocna sila
-Vertikalno opterecenje predstavljaju deo tezine bolida koji pada na taj pneumatik i deo aerodinamicke sile prianjanja koji pada na taj pneumatik.
-Tangentne sile su pogonska sila(koja se stvara usled momenta koji dolazi od motora) i sila kocenja(koja nastaje usled momenta kocenja), kao i sile otpora kotrljanja pneumatika, otpora usled usmerenosti tockova i sl.
Sile koje doprinose ubrzanju vozila deluju u smeru kretanja pneumatika(pogonska sila), dok one koje koje doprinose usporenju vozila deluju suprotno od smera kretanja vozila(kocenje,otpor kotrljanja i sl.).
-Bocna sila je sila koja se opire bilo kojim poremecajima koji deluju na vozilo sa bocne strane(sila usled bocnog ubrzanja u krivini, bocni vetar, bocni nagib puta) ili sila koja nam sluzi da mi sami kreiramo taj poremecaj
pomocu upravljaca(kada zelimo da skrenemo u krivini).
Jedna od osnovnih zakonitosti koja mora biti zadovoljena je prikazana na sledecoj slici:
Zbir tangentne i bocne sile predstavlja ukupnu silu koja deluje u spoju pneumatik-tlo(kontaktnoj povrsini). Ona je na slici oznacena sa F.
Veza izmedju ove sile F i vertikalnog opterecenja pneumatika ostvarena je pomocu koeficijenta prianjanja. Ovaj koeficijent je karakteristika konstrukcije pneumatika(sastava, oblika gazeceg sloja i sl.) i karakteristika podloge(mikro reljef, sastav, stanje podloge...).
Odredjuje se eksperimentalnim putem(citajte: besomucno testiranje).
Vrednosti ovog koeficijenta se krecu do 0.8 za pneumatike vozila u redovnom saobracaju pa sve do 1.8-2.2 za pneumatike trkackih vozila. Za odredjivanje ovog koeficijenta se ne uzimaju u obzir aerodinamicke sile, tako da je to maksimum koji mozemo dobiti mehanickim prianjanjem(kada kazemo "mehanicki grip" govorimo upravo o ovome).
Vrednosti ovog koeficijenta kada uzmemo u obzir aerodinamicke sile ide i do 4-5.
Da li ste primetili kako se ove vrednosti poklapaju sa onim famoznim g-silama? Pa naravno da se poklapaju, jer je upravo pneumatik ono sto ih omogucava preko sile F tj. kontaktne povrsine pneumatika. On im se "opire" drzeci vozilo na putanji koju zeli vozac.
Sta se dogadja ukoliko vrednost sile F prekoraci vrednost proizvoda vertikalnog opterecenja i koeficijenta prianjanja? Dolazi do proklizavanja i gubitka kontrole nad vozilom. Uslov da ne dodje do proklizavanja je uokviren na gornjoj slici. U svakom trenutku raspolozivo prianjanje se deli na bocnu i tangentnu silu. Otuda na primer mozemo mnogo ostrije kociti i ubrzavati na pravcu, nego sto je to slucaj u krivini. U krivini ce nam bocna sila oduzeti znacajan deo raspolozivog prianjanja tako da ce nam mnogo manji deo prianjanja ostati za kocenje i ubrzavanje(tj. tangentnu silu).
Dakle, teoretski, zelimo da imamo sto vece vertikalno opterecenje pneumatika i sto veci koeficijent prianjanja kako bi povecali raspolozivo prianjanje. Sto je vece raspolozivo prianjanje veca je i nasa mogucnost da:
-kasnije kocimo na ulazu u krivinu
-brze prolazimo kroz krivine
-ostrije ubrzavamo na izlazu iz krivine
-cinimo sve gore navedeno bez straha da cemo u nekom trenutku proklizati i izgubiti kontrolu nad vozilom
Sve ovo sto je napisano predstavlja idealizaciju, ali je ono osnovno sto se mora shvatiti kao bi dalje mogli da nastavimo diskusiju o pneumaticima.
Pitanja?
_________________"If one does not fail at times, then one has not challenged himself."
"The perfect race car crosses the finish line in first place and then falls to pieces."
Ferdinand Porsche
Posted: Sun Nov 04, 2007 5:25 pm
MetalHead
Osnivač sajta - AMT»MetalHead
Joined: 13 Oct 2005 Posts: 10505 Location: Pančevo/Beograd
Klasicna fizika. Meni je ovo sve jasno profesore
Ali imam pitanja van ovog gradiva:
- U kakvoj su vezi koeficijent trenja i koeficijent prianjanja?
- Da li se zna priblizno koeficijent prianjanja za F1 pneumatike kroz istoriju (slick, grooved...)
_________________
Pridruzite nam se:
Posted: Sun Nov 04, 2007 5:41 pm
Downforce
Neki Veliki Dr. Mr.
Joined: 14 May 2007 Posts: 1741 Location: Beograd
MetalHead wrote: - U kakvoj su vezi koeficijent trenja i koeficijent prianjanja?
O ovome smo vec raspravljali. Onog trenutka kada se dogodi da tocak blokira ili proklizava dok vozilo stoji, koeficijent prianjanja postaje koeficijent trenja. Vrednost tog koeficijenta trenja bi bila ista kao kada bi kocku materijala koja je istog sastava kao i pneumatik vukao po podlozi.
Na drugo pitanje zaista nemam odgovor. Jedva sam nasao taj podatak za novije pneumatike.
edit: Link ka temi gde je bilo govora o koeficijentu prianjanja i koeficijentu trenja: http://www.automototrke.net/forum/viewtopic.php?t=2143&start=15
_________________"If one does not fail at times, then one has not challenged himself."
"The perfect race car crosses the finish line in first place and then falls to pieces."
Ferdinand Porsche
Posted: Sun Nov 04, 2007 5:56 pm
MetalHead
Osnivač sajta - AMT»MetalHead
Joined: 13 Oct 2005 Posts: 10505 Location: Pančevo/Beograd
Da ok jasno mi je to oko koeficijenata. Mislio sam na eventalno neku formulu...
_________________
Pridruzite nam se:
Posted: Sun Nov 04, 2007 6:09 pm
Downforce
Neki Veliki Dr. Mr.
Joined: 14 May 2007 Posts: 1741 Location: Beograd
Formula kao formula je ista, ali je fizicki smisao potpuno drugi.
_________________"If one does not fail at times, then one has not challenged himself."
"The perfect race car crosses the finish line in first place and then falls to pieces."
Ferdinand Porsche
Posted: Sun Nov 04, 2007 6:18 pm
Dzoni_m
V.I.P.
Joined: 11 Mar 2006 Posts: 893 Location: Kraljevo
Kakava je struktura guma?? Koliko slojeva ima? Da li su u pitanju tzv. radijalni ili dijagonalni pneumatici?
Da li se merenja (onaj grafikon sto vidimo prilikom starta trke koliko su gume zagrejane) meri-preracunava formulom, kao sto sam naisao na podatak, ili je pak moguce ocitati temperaturu gume daljinski preko senzora u gumi, ali tada moze da se izmeri samo temperatura unutar tocka i to je to, sto i nije neki podatak.
Eto ja ko u osnovnoj skolici voleo bih da znam to cika Downforce
_________________
Posted: Mon Nov 05, 2007 11:02 pm
Downforce
Neki Veliki Dr. Mr.
Joined: 14 May 2007 Posts: 1741 Location: Beograd
Sto se merenja temperature tice pogledaj ove linkove:
http://www.ndt.net/article/wcndt00/papers/idn558/idn558.htm
http://www.advantagemotorsports.com/Sensors.htm (na dnu strane)
http://www.wipo.int/pctdb/en/wo.jsp?wo=2003100370
http://sine.ni.com/csol/cds/item/vw/p/id/722/nid/124100
http://www.corrsys-datron.com/Support/Data_Sheets/Datasheets-Sensors/cds-d_IR-TempSensor_e.pdf
http://www.formulastudent.de/academy/pats-corner/advice-details/article/tyres/1/
http://www.sensorland.com/AppPage074.html
Preracunavanje u smislu zakona termodinamike i sl ne dolazi u obzir(ne znam da li si na to mislio, ali sam i ja sam nabasao na takvu pricicu). Previse bi maltretirao procesor a sami rezultati bi bili uzasno neprecizni i nepouzdani.
Stio se tice problema oko toga sto se "tocak obrce pa ne znam kako je moguce pretvoriti signal bez kabla...bla,bla...", to uopste ne predstavlja problem. Kao sto se vidi u gornjim linkovima postoje i bezicni senzori, a ukoliko se signal prenosi putem provodnika postoje obrtni prenosnici signala.
Postoje tri vrste takvih prenosnika:
-sa kliznim kontaktima: Kod njih se signal prenosi na slicnu foru kao sto se prenosi struja kod rotora elektromotora(tkzv. cetkice ako si ih nekad video). Mana im je sto postoje veliki prelazni otpori, kao i samo istrosenje kontakata. To dosta utice na tacnost merenja.
-sa hidraulickim kontaktom(najcesce koriste zivu kao provodnik): Tezi za ugradnju i dosta zeznuti za odrzavanje. Tacnost merenja im je u opstem slucaju veca od gore pomenutih.
-bezkontaktni: Najpovoljnija varijanta ali zahteva veliku preciznost kod samog mernog objekta(npr. ekscentricnost vratila dosta utice na merenje).
Pneumatici u F1 su radijalnog tipa a za ostale tehnikalije pogledaj sledeci link:
http://www.f1technical.net/articles/1
Ne znam podatke za tacan broj slojeva koji koriste ali to je verovatno nesto izmedju normalnog broja slojeva za putnicko vozilo(4-6) i broja slojeva za teretna vozila(6-16)...ja ovo ko u Radovanu III...izmedju 16 i 116...
p.s. Pisite kada budete spremni za nastavak pricice o pneumaticima.
_________________"If one does not fail at times, then one has not challenged himself."
"The perfect race car crosses the finish line in first place and then falls to pieces."
Ferdinand Porsche
Posted: Tue Nov 06, 2007 2:28 pm
Downforce
Neki Veliki Dr. Mr.
Joined: 14 May 2007 Posts: 1741 Location: Beograd
U prvom postu sam vam ispisao mali tekst o silama koje deluju na pneumatik kao i o koeficijentu prianjanja. Sada vec idemo korak po korak blize realnosti...
U prvom postu na ovoj temi nismo vodili racuna o tome da je pneumatik bocno deformabilan. Na sledecoj slici je prikazan jedan takav pneumatik.
Kao sto se vidi na slici na ovaj pneumatik deluje neka poremecajna sila Fa. Toj sili se opire bocna sila koja se stvara u kontaktu pneumatik-tlo usled postojanja trenja izmedju podloge i pneumatika.
Ta sila ce bocno deformisati pneumatik i izazvati odredjeno bocno pomeranje gazeceg sloja pneumatika. Taj gazeci sloj se sada krece bocno usled dejstva bocne sile i unapred usled kotrljanja pneumatika. Zapravo, on ce se kretati koso pod odredjenim uglom u odnosu na osu pneumatika(pravac kretanja tocka na slici). Taj ugao nazivamo uglom klizanja pneumatika.
Dakle, ono sto je vazno razumeti iz prethodne price je da se pneumatik kada na njega deluje bocna sila ne krece u pravcu u koji je uperen, vec u pravcu koji je odredjen velicinom ugla klizanja u odnosu na taj pravac.
Jos jedna stvar koju je vazno shvatiti je da su bocna sila i ugao klizanja medjusobno zavisne velicine i to na sledeci nacin:
- bocna sila deformise pneumatik i izaziva ugao klizanja. Primer za ovo je kada se bolid krece na pravcu i u njega bocno duva vetar. Vetar ce biti poremecajna sila koja ce izazvati bocnu silu u kontaktu pneumatik- tlo, koja potom deformise pneumatik i stvara ugao klizanja. Usled toga ce bolid kretati koso iako upravljacki tockovi nisu zakrenuti. Iz tog razloga vozaci u F1 bas i ne vole jak bocni vetar.
-ugao klizanja izaziva bocnu silu. Primer za ovaj slucaj je kada vozac pri ulasku u krivinu volanom zakrece tockove u odnosu na pravac kretanja vozila tj. zadaje odredjeni ugao klizanja koji potom izaziva pojavu odredjene bocne sile u kontaktu pneumatik-tlo da bi potom ta sila vrsila zakretanje bolida.
Bocna sila deluje na odredjenom rastojanju b u odnosu na osu pneumatika(pogledati sliku). To rastojanje nazivamo trag pneumatika.
Mnozenjem ove sile i traga pneumatika dobijamo moment stabilizacije pneumatika. Taj moment tezi da ispravi volan kada se sa vozilom krecemo u krivini. O njemu cemo jos detaljno pricati u nekom od narednih postova.
Zavisnost izmedju bocne sile i ugla klizanja se odredjuje eksperimentalnim putem. Pneumatik se ispituje za jedno vertikalno opterecenje i jedan pritisak u pneumatiku, pri cemu se u nacelu dobije karakteristika ovakvog oblika:
Ukoliko promenimo bilo koji od ta dva parametra(opterecenje ili pritisak) dobicemo drugaciji dijagram. Nije lako Bridgestonu...
U elasticnoj oblasti zavisnost izmedju bocne sile i ugla klizanja je prava linija. U toj oblasti mozemo definisati bocnu krutost pneumatika kako je to dato na slici. Bocna krutost pneumatika nam govori za koliko ce se promeniti(povecati ili smanjiti) bocna sila ako ugao klizanja promenimo za
jedan stepen. Sto je veci ugao nagiba ove prave to ce i bocna krutost pneumatika biti veca.
Ona nam dosta toga govori o ponasanju pneumatika pri ulasku u krivinu. Pneumatik sa vecom bocnom krutoscu ce za isti ugao volana mnogo ostrije skrenuti u krivinu(za isti ugao klizanja razvice vecu bocnu silu koja ce brze zakrenuti vozilo), nego sto je to slucaj kod pneumatika sa manjom bocnom krutoscu. O ovome cemo takodje detaljnije u nekom od narednih postova...
U prelaznoj oblasti ovu zavisnost ne mozemo obuhvatiti nekom jedinstvenom formulom. Nakon prelazne oblasti postoji jos i oblast u kojoj je zavisnost bocne sile i ugla klizanja konstantna ili sa blagim padom. One nam za sada nisu od bitnijeg znacaja(sto nikako ne znaci da su nevazne ).
_________________"If one does not fail at times, then one has not challenged himself."
"The perfect race car crosses the finish line in first place and then falls to pieces."
Ferdinand Porsche
Posted: Wed Nov 07, 2007 3:15 pm
MetalHead
Osnivač sajta - AMT»MetalHead
Joined: 13 Oct 2005 Posts: 10505 Location: Pančevo/Beograd
Sve mi je jasno osim (mora covek malo da se udubi ali isplati se):
- zasto bocna sila deluje na tacku koja je za rastojanje b pomerena u odnosu na osu tocka tj pravac delovanja poremecajne sile?
A sa druge strane jasan mi je pojam momenta koji nam pomaze u vracanju volana u prav polozaj upravo zbog te razlike u rastojanju...
Zbun!
Samo nastavi sa ovakvim tekstovima, odlicno je ovo!
_________________
Pridruzite nam se:
Posted: Wed Nov 07, 2007 7:20 pm
Dzoni_m
V.I.P.
Joined: 11 Mar 2006 Posts: 893 Location: Kraljevo
Downforce wrote: Pneumatik sa vecom bocnom krutoscu ce za isti ugao volana mnogo ostrije skrenuti u krivinu(za isti ugao klizanja razvice vecu bocnu silu koja ce brze zakrenuti vozilo), nego sto je to slucaj kod pneumatika sa manjom bocnom krutoscu.
Znaci ako su bokovi penumatika previse kruti, vozac bolje "oseca" upravljanje bolida, na njegove pokrete bolid reaguje brze. Ako su bokovi mekani, vozac ima izrazeno "plivanje" kao mali luft u upravljacu jer se na njegove pokrete prvo ugiba bocni deo penumatika pa tek onda pocinje skretanje. Ovako mali Perica razmislja. Ispravi me ako gresim.
E ako nisam u krivu zasto onda ne naprave odmah pneumatik sa tvrdom ivicom i rese problem? Je li problem preosetljivost ili se tada gubi "osecaj" sta se desava pod tockovima??
_________________
Posted: Wed Nov 07, 2007 7:22 pm
Rad-o-ye
V.I.P.
Joined: 02 Mar 2006 Posts: 5081 Location: Toronto, ON
MetalHead wrote: Samo nastavi sa ovakvim tekstovima, odlicno je ovo!
I ja se pridruzujem pohvalama, ovo je zaista interesntno. Nemam sta da dodam diskusiji zato sto je tematika prilicno iznad mog nivoa poznavanja materije ali to ne znaci da ne citam sa uzivanjem!
Posted: Wed Nov 07, 2007 7:32 pm
Downforce
Neki Veliki Dr. Mr.
Joined: 14 May 2007 Posts: 1741 Location: Beograd
@Metalni
Bocna deformacija dela pneumatika koji je u kontaktu sa podlogom nije jednaka, vec se povecava od dela gde pneumatik ulazi u kontakt sa podlogom, dostize neki maksimum(tacka gde mi uslovno uzimamo da bocna sila deluje) da bi se zatim smanjivala do tacke gde pneumatik izlazi iz kontakta sa podlogom. Usled toga raspodela bocne sile po kontaktnoj povrsini nije jednaka. Sve ovo je uoceno pomocu laboratorijskih ispitivanja. Kako je moguce izmeriti stabilizacioni moment i bocnu silu, njihovim deljenjem je moguce dobiti vrednost traga pneumatika.
Odlicno pitanje btw...
@Dzoni_m
Jako si lepo skapirao pricu do sada. Sto se tice prvog pitanja ubo si sustinu. Sto se drugog pitanja tice dobices odgovor na pitanje u sledecoj "lekciji". Jedan od problema si vec i sam naslutio(preosetljivost).
@Radoje
Uzivaj covek. Prica je tek pocela. Stici cemo i do razlike izmedju Bridgestone i Michelin pneumatika uskoro. Trudicu se da vam sve ove tehnikalije sto "narodskije" objasnim.
_________________"If one does not fail at times, then one has not challenged himself."
"The perfect race car crosses the finish line in first place and then falls to pieces."
Ferdinand Porsche
Posted: Wed Nov 07, 2007 8:47 pm
MetalHead
Osnivač sajta - AMT»MetalHead
Joined: 13 Oct 2005 Posts: 10505 Location: Pančevo/Beograd
Downforce wrote: @Metalni
Bocna deformacija dela pneumatika koji je u kontaktu sa podlogom nije jednaka, vec se povecava od dela gde pneumatik ulazi u kontakt sa podlogom, dostize neki maksimum(tacka gde mi uslovno uzimamo da bocna sila deluje) da bi se zatim smanjivala do tacke gde pneumatik izlazi iz kontakta sa podlogom. Usled toga raspodela bocne sile po kontaktnoj povrsini nije jednaka. Sve ovo je uoceno pomocu laboratorijskih ispitivanja. Kako je moguce izmeriti stabilizacioni moment i bocnu silu, njihovim deljenjem je moguce dobiti vrednost traga pneumatika.
Odlicno pitanje btw...
Hmmm... Ok a zasto bocna deformacija nije jednaka celom kontaktnom povrsinom (i zasto usled toga bocna sila nije centrirana u odnosu na osu tocka)?
Kapiram da ima veze sa kretanjem, i mozgao sam nesto oko toga kako trenje ustvari cini da se kontaktna povrsina gume pomera u odnosu na osu (prosto zamislite kako se prilikom brisanja gumicom ona krivi odnosno donji sloj joj se pomera usled trenja sa podlogom). Ali sam dosao do suprotnog zakljucka tj da bi od tog trenja kontaktna povrsina mogla samo da se pomeri unapred gledanu u smeru kretanja bolida...
Uf sav sam se pogubio
Crva nije ni bilo!
_________________
Pridruzite nam se:
Posted: Wed Nov 07, 2007 10:38 pm
Downforce
Neki Veliki Dr. Mr.
Joined: 14 May 2007 Posts: 1741 Location: Beograd
Metalni, obecavam ti detaljno objasnjenje sto se toga tice, cim se ponovo dokopam skenera. Za sada prihvati ove pojmove bez tog objasnjenja. Ok?
_________________"If one does not fail at times, then one has not challenged himself."
"The perfect race car crosses the finish line in first place and then falls to pieces."
Ferdinand Porsche
Posted: Thu Nov 08, 2007 2:00 pm
MetalHead
Osnivač sajta - AMT»MetalHead
Joined: 13 Oct 2005 Posts: 10505 Location: Pančevo/Beograd
Downforce wrote: Metalni, obecavam ti detaljno objasnjenje sto se toga tice, cim se ponovo dokopam skenera. Za sada prihvati ove pojmove bez tog objasnjenja. Ok?
Ok ok naravno
A nadam se da cu i ja malo doprineti tehnickim temama
Bas za ovu priliku ima jedan super snimak sa highspeed kamerom ali ne mogu da ga nadjem ali naci cu ga nadam se
_________________
Pridruzite nam se:
Posted: Thu Nov 08, 2007 3:25 pm
Display posts from previous: All Posts 1 Day 7 Days 2 Weeks 1 Month 3 Months 6 Months 1 Year Sort by: Post Time Post Subject Author Ascending Descending