7.9.2 Расчет реакций опорной поверхности, действующих на кольцо
Расчет упругих составляющих
сил нормальных реакций опорной поверхности в
-м секторе шины и расчет эквивалентной плоскости описаны в пункте «Упругие силы радиальной деформации шины».
Предполагается, что нормальная реакция опорной поверхности в
-м цилиндрическом сегменте
-го сектора шины направлена по вектору
нормали вспомогательной плоскости и приложена в точке
кольца, являющейся проекцией на вспомогательную плоскость вдоль вектора
контактной точки
элемента протектора недеформированной шины.
Сила нормальной реакции опорной поверхности с учетом демпфирования в
-м секторе шины вычисляется по формуле (28):
где
– проекция скорости кольца брекера в центре объема деформации
-го сектора шины относительно опорной поверхности на вектор
.
Величина и вектор упругой составляющей нормальной реакции опорной поверхности в
-м цилиндрическом сегменте
-го сектора шины определяются следующим образом (рис. 17):

где
– расстояние от контактной точки
элемента протектора недеформированной шины до вспомогательной плоскости; если
-й цилиндрический сегмент
-го сектора шины находится не в контакте, то
;
Сила нормальной реакции опорной поверхности в
-м секторе шины определяется как равнодействующая сил всех элементов сектора:
Момент нормальной реакции опорной поверхности в
-м секторе шины относительно центра кольца определяется по формуле:
где
– радиус-вектор точки приложения нормальной реакции в
-м цилиндрическом сегменте
-го сектора шины.
Главный вектор и главный момент нормальных реакций опорной поверхности в центре кольца определяются по следующим формулам:
Для каждого сектора задается ортогональная система координат
сектора шины, расположенная следующим образом (рис. 18):
− центр системы координат сектора находится в центре
кольца;
− ось
направлена вдоль вектора нормали
вспомогательной плоскости;
− ось
лежит в плоскости, образованной вектором
и осью вращения кольца и направлена в ту же сторону, что и ось вращения кольца;
− ось
дополняет систему координат до правой.

Рис. 17. Распределение нормальных реакций
опорной поверхности в поперечном сечении шины

Рис. 18. Деформации протектора
-м цилиндрическом сегменте
-го сектора шины
Тангенциальные деформации и силы элементов протектора определяются по упругим смещениями контактных точек протектора вдоль осей
и
системы координат сектора, а их предельная величина ограничена силой трения между шиной и опорной поверхностью. Ниже приводится алгоритм расчета тангенциальных деформаций и сил элементов протектора:
где
– проекция на плоскость
вдоль вектора
вычисленной на предыдущем шаге расчета контактной точки
элемента протектора в
-м цилиндрическом сегменте
-го сектора шины (рис. 18);
По предварительным векторам деформаций
для каждого элемента контакта определяются окончательные вектора деформаций
и окончательные вектора сил
по алгоритму приведенному в пункте 7.7. В качестве жесткостей
и
используются жесткости элементов протектора в тангенциальном и осевом направлениях
и
, а в качестве радиальной деформации
используется нормальная реакция опорной поверхности в
-м цилиндрическом сегменте
-го сектора шины
. Сила
действует на элемент контакта во вспомогательной плоскости и приложена в точке
. Контактная точка
элемента протектора в
-м цилиндрическом сегменте
-го сектора шины на плоскости
на текущем шаге расчета определяется таким образом:

где
,
,
– единичные вектора осей системы координат
,
При расчете мощности трения скольжения время скольжения
берется
равным
.
Сила тангенциальной реакции опорной поверхности в
-м секторе шины определяется как равнодействующая сил всех элементов сектора:
Момент тангенциальной реакции опорной поверхности в
-м секторе шины относительно центра кольца определяется по формуле:
где
– радиус-вектор точки приложения нормальной реакции в
-м цилиндрическом сегменте
-го сектора шины.
Главный вектор и главный момент тангенциальных реакций опорной поверхности в центре кольца определяются по следующим формулам: