Renkaiden epätasapainon, ilmanpaineen ja ... - TransEco

58295/80 R 22.5 renkaassa kumiosan korkeus on 236 mm ja vanteen säde 11,25 tuumaa eli286 mm. Yhteensä siis pyörän säde on 522 mm. Oletetaan että kyseisessä renkaassa on250 g staattinen epätasapaino, joka sijoittuu noin 0,52 m säteelle pyörän navasta ja autonnopeus on 80 km/h. Tarkastellaan pyörää akselin keskipisteen näkökulmasta, jolloinkaikkien pyörän kehän pisteiden tangentiaalinen nopeus on sama 22,2 m/s. Paitsi tietenkintiekosketusalueella, jonka säde on pienempi. Tiekosketusalueen säteenmuutos jätetäänyksinkertaistukseksi pois laskusta, sen pienen merkityksen takia jo tehtyihin muihinoletuksiin nähden. Lisäksi muualla kuin tiekosketusalueella epätasapaino liikkuu renkaankuormittamattoman säteen suuruista kehää pitkin. Epätasapainokohta voi myös tukeutuatiepintaan ollessaan kosketusalueella, eikä siten välttämättä luo akselin kohtaan vaikuttavaavoimaa. Kaavalla 2 saadaan esimerkkiarvoilla epätasapainokohdan keskeiskiihtyvyydeksi949,5 m/s 2 .2va n=r,missä v = tangentiaalinen nopeus ja r = säde2Tästä saadaan edelleen laskettua epätasapainosta aiheutuva säteen suuntainen voima237,4 N kaavalla 3.F = ma ,missä m = massa ja a = kiihtyvyys 3Epätasapainokohdan ollessa renkaan keskilinjan yläpuolella, kohdistuu voiman y­suuntaisen komponentin vaikutus jouseen ja iskunvaimentimeen. X­suuntainenvoimakomponentti puolestaan rasittaa pyöräntuentaa aiheuttaen sinne momenttia.Vastaavasti taas keskilinja alapuolella y­suuntainen komponentti kohdistuu renkaanrakenteeseen, mutta saavutettuaan tiekosketusalueen voi se tukeutua tiehen, eikä aiheutavälttämättä muutoksia tai rasituksia renkaaseen ja pyöräntuentaan. Esimerkissä voidaanolettaa huonompi vaihtoehto eli, että tiehen tukeutumista ei tapahdu ja värähtelevä voimavaikuttaa puristaen koko ajan rengasta. Pystysuunnassa (y) tarkasteltuna voima vaihteleesini­käyrän mukaisesti sen amplitudin ollessa aiemmin mainittu 237,4 N. Taajuus riippuupyörintänopeudesta ja renkaan koosta. Esimerkkirenkaan ulkokehän pituus on 3,27 m.Tällöin puolen renkaan pyörähtämiseen kuluu aikaa 0,0735 s. Taajuudeksi saadaan 6,8 Hz,kun yhden kierroksen pyörähtämiseen kuluu 0,147 s.Raskaassa kalustossa käytettävillä ajonopeuksilla syntyvän värähtelyn taajuus jää melkokauaksi raskaan kaluston renkaiden ominaistaajuuksista (Taulukko 3). Tästä johtuen ei