Исследование прямолинейного качения колесного движителя по твердой опорной поверхности в условиях стенда «Грунтовый канал»

А.Б. Карташов, В.А. Горелов

Исследование прямолинейного качения 
колесного движителя 
по твердой опорной поверхности 
в условиях стенда «Грунтовый канал»

Методические указания  
к выполнению лабораторной работы 

УДК 629.3.027.514 
ББК 39.3 
К27 
 
Издание доступно в электронном виде на портале ebooks.bmstu.ru  
по адресу: http://ebooks.bmstu.ru/catalog/124/book1699.html 

Факультет «Специальное машиностроение» 
Кафедра «Колесные машины» 

Рекомендовано Редакционно-издательским советом  
МГТУ им. Н.Э. Баумана в качестве учебно-методического пособия 

 
 
 
Карташов, А. Б. 
 
 
Исследование прямолинейного качения колесного движителя 
по твердой опорной поверхности в условиях стенда «Грунтовый 
канал». Методические указания к выполнению лабораторной работы / А. Б. Карташов, В. А. Горелов. — Москва : Издательство 
МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2017. — 3 , [ ] с. : ил. 

 
ISBN 978-5-7038-4741-1 

 
Представлены методики проведения экспериментальных исследований 
в условиях стенда «Грунтовый канал» и обработки результатов прямолинейного качения колесного движителя по твердой опорной поверхности при 
различных режимах нагружения. Приведены теоретические сведения, касающиеся параметров и режимов нагружения колеса, а также примеры представления результатов исследований в графическом виде. 
Для студентов, обучающихся по направлениям подготовки «Наземные транспортно-технологические средства» и «Транспортные средства 
специального назначения» при выполнении лабораторных работ по дисциплинам «Теория движения автомобиля и трактора» и «Теория движения военных колесных машин». 

УДК 629.3.027.514 
 
 
 
 
      ББК 39.3 

  
 МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017 
  
 Оформление. Издательство  
ISBN 978-5-7038-4741-1  
МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017 

К27 

2
8

Предисловие 

Методические основы изучения особенностей качения колесного движителя, рассмотренные в данном издании, не только 
позволяют получать на практике представления о работе автомобильного колеса в типовых нагрузочных режимах, но и проводить поисковые исследовательские работы в этой области знаний. 
Цель работы — изучение характеристик качения одиночного 
колесного движителя транспортного средства по твердой опорной поверхности при прямолинейном движении (определение 
кинематических и силовых параметров, коэффициентов сопротивления качению, сцепления и тангенциальной эластичности) 
при различных режимах нагружения. 
После выполнения лабораторной работы студенты овладеют 
методикой экспериментальных исследований качения колесных 
движителей при различных режимах нагружения в условиях 
стендов типа «Грунтовый канал» и смогут: 
‒ самостоятельно налаживать и эксплуатировать систему сбора данных на базе программного обеспечения ZETLAB; 
‒ проводить оценку степени влияния различных эксплуатационных факторов на сопротивление прямолинейному движению 
колесных движителей; 
‒ определять кинематические и силовые параметры колесных 
движителей при различных режимах нагружения по результатам 
стендовых испытаний; 
‒ на основе данных экспериментальных исследований колесных движителей при различных режимах нагружения получать 
интегральные характеристики их взаимодействия с твердой 
опорной поверхностью в виде графических зависимостей; 
‒ проводить сравнительную оценку эффективности колесных 
движителей при различных режимах нагружения на основе интегральных характеристик их взаимодействия с твердой опорной поверхностью, полученных по результатам стендовых испытаний; 
‒ закрепить теоретические сведения, полученные на лекционных занятиях по разделам, посвященным режимам качения 
(нагружения) колесных движителей. 
Пособие предназначено для студентов МГТУ им. Н.Э. Баумана, 
обучающихся по направлениям подготовки 23.05.01 «Наземные 
транспортно-технологические средства» (специализация «Автомобили и тракторы») и 23.05.02 «Транспортные средства специального 
назначения» (специализация «Военные гусеничные и колесные машины»). 
 

Введение 

Первые упоминания и археологические находки, связанные с 
колесом, ученые относят к пятому тысячелетию до н. э. Очевидно, что изобретение колеса способствовало развитию ремесел и 
дало толчок к развитию науки в целом. Вместе с тем в сознании 
современного человека понятие «колесо», независимо от сферы 
его применения, скорее ассоциируется с элементарной базовой 
деталью механизма, чем с изделием, определяющим эффективность работы всей конструкции. Такое мнение является ошибочным, особенно, когда речь идет о колесе (колесном движителе) 
современного транспортного средства. 
Автомобильное колесо за последние 100 лет претерпело немало изменений и прошло путь от деревянных изделий до композитных конструкций с применением сверхпрочных материалов и 
сплавов. В современном мире колесо автомобиля — это сложное 
высокотехнологичное изделие с многообразием различных особенностей в зависимости от своего функционального назначения.  
Все ведущие мировые производители движителей для колесных машин непрерывно ведут работу в направлении совершенствования характеристик своей продукции. Связано это с тем, что 
автомобильное колесо с эластичной шиной при взаимодействии с 
внешней средой (опорной поверхностью) определяет практически все эксплуатационные характеристики автомобиля в целом. 
Для коммерческого автотранспорта первостепенное значение 
имеют вопросы, связанные с безопасностью движения и энергоэффективностью, и работа автомобильного колеса напрямую 
оказывает влияние на эти проблемы. 
Таким образом, можно констатировать, что правильное представление о работе колесного движителя является базовым знанием курсов, связанных с теоретическими аспектами динамики 
транспортных средств различного назначения, необходимым для 
последующего изучения движения автомобилей в различных режимах и эксплуатационных условиях и правильного толкования 
получаемых расчетных и экспериментальных результатов.  
Отечественными и зарубежными исследователями накоплен 
большой опыт в теоретическом описании процесса взаимодействия колеса с различными видами опорных поверхностей, разработаны подходы к решению этих задач, созданы и внедрены