Strona4

Nawierzchnie drogowe z betonu cementowego

śladu opony jest bardziej zbliżona do prostokąta niż do elipsy. Powierzchnia ta jest opisana zależnością:

(23)

F-0,9 Ib

gdzie:

I - bok powierzchni stykowej, który jest ok. 1,5 raza dłuższy od boku b.

Długość śladu I zależy od rodzaju opony i wartości obciążenia P. Dla obciążenia nominalnego kola podawanego przez wytwórcę we współczesnych pojazdach długość I wynosi od 0,16 do 0,4 m. Szerokość b odpowiada w przybliżeniu szerokości bieżnika. Szerokości opon współczesnych pojazdów ciężarowych przy kolach bliźniaczych wynoszą od około 0,20 do 0,25 m. Jak wspomniano wcześniej, ostatnio zwiększa się zastosowanie nowego typu opon pojedynczych tzw. Super-Single, które charakteryzują się, między innymi, szerokością 0,365 m i stosunkiem wysokości do szerokości 65-80%.

Powierzchnia styku opony z nawierzchnią, a także wartość ciśnienia stykowego zależą od bardzo wielu czynników, z których najważniejszymi są:

-    ciśnienie powietrza w oponie,

-    konstrukcja opony,

-    twardość gumy,

-    zarysy i kształt bieżnika,

-    prędkość jazdy,

I temperatura powietrza i gumy.

Na rys. 23 pokazano rozkład nacisków normalnych na styku opony i nawierzchni.

Rozkład nacisków normalnych na szerokości śladu ma kształt siodła. Po zwiększeniu ciśnienia powietrza w oponie i zwiększeniu prędkości jazdy środek bieżnika zwiększa swój udział w przenoszeniu obciążenia, czyli głębokość siodła zmniejsza się. Rozkład nacisków na długości śladu jest w środku płaski, a przy końcach w przybliżeniu odpowiada paraboli. Po zwiększeniu ciśnienia powietrza w oponie oraz zwiększeniu prędkości jazdy naciski są płaskie także na końcach śladu opony.

Wypadkowa pionowych nacisków przechodzi przez środek śladu tylko przy kole stojącym. Podczas toczenia się kola po nawierzchni wypadkowa nacisków przesuwa się przed środek powierzchni styku opony z nawierzchnią (rys. 2.1). Na rys. 2.4 pokazano rozkład ciśnienia powietrza w oponie i na styku z nawierzchnią. Zazwyczaj w metodach wymiarowania przyjmuje się, że naciski pionowe są równomiernie rozłożone na powierzchni śladu i ciśnienie stykowe określa się zależnością:

P

(2.4)

gdzie:

p - ciśnienie stykowe,

P- obciążenie całkowite kola, F- powierzchnia śladu.

Rys. 2.3. Rozkład obciążenia na powierzchni styku opony l nawierzchni: 1 - środek śladu. 2 - obrzeże śladu 12.12)

Rys. 2.4 Rozkład ciśnienia stykowego (p) l ciśnienia w oponie (pj

Zależność ciśnienia stykowego (p) i ciśnienia powietrza w oponie (pj opisuje równanie:

P “ ^m Pa

Współczynnik m waha się w przedziale od 0,65 do 1,15. Przedstawiono to na rys. 2.5.