La sospensione dell'autoveicolo - approfondimenti
- Autore discussione yugs
- Data d'inizio
Skyrider
Nuovo Alfista
- 16 Settembre 2007
- 2,646
- 0
- 36
- Auto
- FORD PERFORMANCE FIESTA ST / HARLEY-DAVIDSON FLSTNC SOFTAIL DELUXE CUSTOM
Dài,
andiamo avanti con qualcosa di più serio…
stamattina abbiamo solo parlato di cretinate e abbiamo fatto un po' di sana polemica
adesso, riprendiamo seriamente.
ocio che adesso la cosa si complica un po' (ma solo un pochino). cercherò di rendervela semplice più che posso...
Abbiamo visto che la ruota, quando “ruota”, oppone una forza al rotolamento; che questa forza dipende da una parte costante e una parte direttamente proporzionale al quadrato della velocità. E che sono molti i parametri che influenzano il rotolamento (pressione gomme, velocità, tipo di gomma, tipo di fondo stradale, persino gli angoli…persino mica troppo perché è anche logico).
E abbiamo anche visto che la ruota, quella vera, differisce dalla ruota ideale (quella supposta perfettamente rigida) perché il centro di istantanea rotazione (come l’abbiamo chiamato? C, forse? Sì, C!) non cade SULLA strada (nel punto di contatto tra ruota e fondo stradale) ma SOTTO il piano stradale. E che il battistrada, tutto il battistrdada, quando è a contatto col fondo stradale STRISCIA.
Questo abbiamo visto. Fin qui.
Bene. Adesso vediamo quali forze scambia la ruota con la strada.
Cioè, fondamentalmente, le forze che scambia con la strada possono essere suddivise in forze scambiate in senso longitudinale (in pratica, frenata e trazione) e forze scambiate in senso trasversale (le forze che generano la “tenuta di strada”).
andiamo avanti con qualcosa di più serio…
stamattina abbiamo solo parlato di cretinate e abbiamo fatto un po' di sana polemica
adesso, riprendiamo seriamente.
ocio che adesso la cosa si complica un po' (ma solo un pochino). cercherò di rendervela semplice più che posso...
Abbiamo visto che la ruota, quando “ruota”, oppone una forza al rotolamento; che questa forza dipende da una parte costante e una parte direttamente proporzionale al quadrato della velocità. E che sono molti i parametri che influenzano il rotolamento (pressione gomme, velocità, tipo di gomma, tipo di fondo stradale, persino gli angoli…persino mica troppo perché è anche logico).
E abbiamo anche visto che la ruota, quella vera, differisce dalla ruota ideale (quella supposta perfettamente rigida) perché il centro di istantanea rotazione (come l’abbiamo chiamato? C, forse? Sì, C!) non cade SULLA strada (nel punto di contatto tra ruota e fondo stradale) ma SOTTO il piano stradale. E che il battistrada, tutto il battistrdada, quando è a contatto col fondo stradale STRISCIA.
Questo abbiamo visto. Fin qui.
Bene. Adesso vediamo quali forze scambia la ruota con la strada.
Cioè, fondamentalmente, le forze che scambia con la strada possono essere suddivise in forze scambiate in senso longitudinale (in pratica, frenata e trazione) e forze scambiate in senso trasversale (le forze che generano la “tenuta di strada”).
Allora, riprendiamo la nostra ruota di prima. Purtroppo non posso riprendere il disegno di prima perché la ruota forma una gobbetta davanti al punto in cui inizia il contatto con la strada che potrebbe trarvi in inganno. Sono quindi costretto a prendere un altro disegno. Che però è simile a quello precedente. In pratica, qui ho applicato, nel giusto verso, il momento frenante, la coppia frenante, che chiamo Mb. Stavolta, il senso di Mb è quello giusto.
E anche il verso della forza frenante Fb è giusto. Fb è la forza frenante che, come abbiamo detto, è applicata nel punto a terra.
La velocità angolare (di rotazione) della ruota, che prima avevamo indicato con ω (omega minuscolo, che in greco si dice omicron), adesso viene indicata con Ω (omega, maiuscolo).
Attenzione bene a questo fatto: gli elementi della fascia di battistrada che entrano in contatto col terreno adesso sono in TENSIONE, mentre prima (nella ruota in rotolamento puro) erano in compressione.
La velocità periferica della ruota (relativa al suo centro O), che nella ruota in rotolamento puro era ωRo e variava tra R e h, adesso è maggiore. Cioè, il raggio di rotolamento Ro, che nella ruota in rotolamento puro era compreso tra h e R, ora si sposta verso R e, al crescere di Fb (cioè della forza frenante) diventa MAGGIORE di R!!!
Di conseguenza, il centro di istantanea rotazione C, che nella ruota in rotolamento puro era di poco sotto il piano stradale, si porta ad una maggiore profondità!
E anche il verso della forza frenante Fb è giusto. Fb è la forza frenante che, come abbiamo detto, è applicata nel punto a terra.
La velocità angolare (di rotazione) della ruota, che prima avevamo indicato con ω (omega minuscolo, che in greco si dice omicron), adesso viene indicata con Ω (omega, maiuscolo).
Attenzione bene a questo fatto: gli elementi della fascia di battistrada che entrano in contatto col terreno adesso sono in TENSIONE, mentre prima (nella ruota in rotolamento puro) erano in compressione.
La velocità periferica della ruota (relativa al suo centro O), che nella ruota in rotolamento puro era ωRo e variava tra R e h, adesso è maggiore. Cioè, il raggio di rotolamento Ro, che nella ruota in rotolamento puro era compreso tra h e R, ora si sposta verso R e, al crescere di Fb (cioè della forza frenante) diventa MAGGIORE di R!!!
Di conseguenza, il centro di istantanea rotazione C, che nella ruota in rotolamento puro era di poco sotto il piano stradale, si porta ad una maggiore profondità!
Allegati
Guardate la figura qui sotto e capirete: al crescere della forza frenante, aumenta la profondità di C (da C a C’ nella figura).
Attenti bene: nel caso in cui la ruota, anziché frenata, sia motrice, il centro di istantanea rotazione C, invece, si colloca AL DI SOPRA DEL PIANO STRADALE (da C a C” nella figura).
Questo è molto importante: dove si sposta il centro di istantanea rtazione in caso di frenatura e in caso di trazione.
Ora, in caso di ruota frenata, la velocità angolare della ruota (nella figura di prima indicata con Ω) sarà MINORE della velocità angolare della ruota indeformata di raggio h.
Invece, nel caso di ruota di trazione, la velocità angolare della ruota (nella figura di prima indicata con Ω) sarà MAGGIORE della velocità angolare della ruota indeformata di raggio h.
Adesso, introduciamo il concetto di scorrimento.
Guardate, avete presente che cos’è una sgommata? Bene, lo scorrimento è il termine tecnico con cui si “spiega” la sgommata (speriamo che nessun mio collega che si occupa di dinamica del veicolo legga mai queste note. Sto cercando di farmi capire…)
Allora,
si definisce scorrimento (percentuale), e lo si indica con la lettera greca sigma (σ), della ruota come
σ = (ω/ ωc) – 1 cioè σ = - v/V dove
v è la velocità di spostamento del punto di contatto della ruota con il suolo
V è la solita velocità del centro O
Attenti bene: nel caso in cui la ruota, anziché frenata, sia motrice, il centro di istantanea rotazione C, invece, si colloca AL DI SOPRA DEL PIANO STRADALE (da C a C” nella figura).
Questo è molto importante: dove si sposta il centro di istantanea rtazione in caso di frenatura e in caso di trazione.
Ora, in caso di ruota frenata, la velocità angolare della ruota (nella figura di prima indicata con Ω) sarà MINORE della velocità angolare della ruota indeformata di raggio h.
Invece, nel caso di ruota di trazione, la velocità angolare della ruota (nella figura di prima indicata con Ω) sarà MAGGIORE della velocità angolare della ruota indeformata di raggio h.
Adesso, introduciamo il concetto di scorrimento.
Guardate, avete presente che cos’è una sgommata? Bene, lo scorrimento è il termine tecnico con cui si “spiega” la sgommata (speriamo che nessun mio collega che si occupa di dinamica del veicolo legga mai queste note. Sto cercando di farmi capire…)
Allora,
si definisce scorrimento (percentuale), e lo si indica con la lettera greca sigma (σ), della ruota come
σ = (ω/ ωc) – 1 cioè σ = - v/V dove
v è la velocità di spostamento del punto di contatto della ruota con il suolo
V è la solita velocità del centro O
Allegati
Guardate questa figura e capirete meglio sia la posizione del centro di istantanea rotazione in frenata e in trazione; sia la definizione dello scorrimento percentuale, qui definito come S.
Non fatevi prendere dal panico, le formule sono identiche a quelle di prima…
ωR è la velocità v
e
V è sempre la velocità di O
Il valore di S (o di σ, come volete chiamarlo) è compreso tra 0 e 1 o, se lo mettiamo in temini percentuali, tra 0 e 100 %.
Scorrimento = 0% significa che la ruota è in rotolamento puro
Scorrimento = 100% significa che la velocità del punto C (centro di istantanea rotazione) è uguale a quella del punto O (centro della ruota), cioè che il punto C si trova ALL’INFINITO sotto il piano stradale, cioè ancora che
1) Ho le ruote bloccate (in caso di frenata)
2) Sto facendo un “burn out” (senza però muovermi) in caso di trazione
Non fatevi prendere dal panico, le formule sono identiche a quelle di prima…
ωR è la velocità v
e
V è sempre la velocità di O
Il valore di S (o di σ, come volete chiamarlo) è compreso tra 0 e 1 o, se lo mettiamo in temini percentuali, tra 0 e 100 %.
Scorrimento = 0% significa che la ruota è in rotolamento puro
Scorrimento = 100% significa che la velocità del punto C (centro di istantanea rotazione) è uguale a quella del punto O (centro della ruota), cioè che il punto C si trova ALL’INFINITO sotto il piano stradale, cioè ancora che
1) Ho le ruote bloccate (in caso di frenata)
2) Sto facendo un “burn out” (senza però muovermi) in caso di trazione
Allegati
Per cercare di spiegarvi gli ultimi disegni dell'immagine che ho postato per ultima,
la presenza di una velocità di slittamento (la v, che è indicata anche come ωR) NON significa che TUTTA la zona a contatto con la strada stia slittando. nella prima parte del contatto tra battistrada e suolo, non si ha slittamento. solo in un (più o meno) limitato tratto di battistrada prima del punto C si ha slittamento, perchè la velocità tende a diminuire e quindi si ha lo slittamento. Questa zona tenderà a crescere al crescere del valore di S (detto anche σ). e solo in caso di scorrimento percentuale 100% TUTTA la fascia di battistrada a cotatto col terreno sarà in slittamento.
ora, la forza Fb (forza frenante) è funzione di questo slittamento. ma anche la forza di trazione (che è la stessa roba, solo vista al contrario...)
ma di questo ne parleremo lunedì
la presenza di una velocità di slittamento (la v, che è indicata anche come ωR) NON significa che TUTTA la zona a contatto con la strada stia slittando. nella prima parte del contatto tra battistrada e suolo, non si ha slittamento. solo in un (più o meno) limitato tratto di battistrada prima del punto C si ha slittamento, perchè la velocità tende a diminuire e quindi si ha lo slittamento. Questa zona tenderà a crescere al crescere del valore di S (detto anche σ). e solo in caso di scorrimento percentuale 100% TUTTA la fascia di battistrada a cotatto col terreno sarà in slittamento.
ora, la forza Fb (forza frenante) è funzione di questo slittamento. ma anche la forza di trazione (che è la stessa roba, solo vista al contrario...)
ma di questo ne parleremo lunedì
per farvela più facile ancora:
volete chiamare lo "slittamento percentuale" come "sgommamento" (che vi rende di più l'idea)? fatelo
volete chiamare lo "slittamento percentuale" come "sgommamento" (che vi rende di più l'idea)? fatelo