Введение
Изменение радиальной силы или колебания усилия на дороге (RFV) – это характеристика шины, влияющая на управляемость, сцепление, торможение и несущую способность. Высокие значения RFV для конкретной шины указывают на значительные производственные отклонения в её конструкции, которые вызывают вертикальные колебания транспортного средства. RFV измеряется в соответствии с методиками, установленными организацией ASTM International в стандарте ASTM F1806 – Стандартная практика испытаний шин.
Пояснение
RFV лучше всего объяснить на примере. Представьте себе идеально равномерную шину, установленную на идеально круглом колесе, к которому приложена постоянная нагрузка на идеально круглый испытательный круг. Когда колесо вращается, оно вращает шину, и каркас шины подвергается многократному деформированию и восстановлению при входе и выходе из зоны контакта. Если измерить радиальную силу между шиной и колесом, мы увидим отсутствие изменений при вращении шины. Однако, при тестировании типичной серийной шины, мы обнаружим, что радиальная сила изменяется по мере ее вращения. Эта вариация обусловлена двумя основными факторами: изменением толщины шины и изменением эластомерных свойств шины. Рассмотрим качественную шину с RFV [значение]. Эта шина будет создавать подъемную силу в 6 фунтов на каждое вращение, воздействующую на транспортное средство. Частота этой силы будет увеличиваться прямо пропорционально скорости вращения. Производители шин проводят испытания шин на этапе производства, чтобы убедиться, что значение RFV находится в пределах допустимых норм качества. Шины, превышающие эти нормы, могут быть утилизированы или проданы на рынки с менее строгими требованиями к качеству.
Модель пружины
RFV часто объясняется моделированием шины как кольца, состоящего из коротких пружин сжатия. Когда шина вращается, пружинный элемент соприкасается с дорогой и сжимается. По мере выхода пружины из зоны контакта она восстанавливает свою первоначальную длину. На практике эти пружины имеют незначительные различия в длине и жесткости. Эти вариации и являются причиной возникновения RFV. Шины – это сложные композитные конструкции, состоящие из множества различных компонентов, которые собираются на барабан и вулканизируются в форме. В результате существует множество факторов, приводящих к RFV. К ним относятся изменения в: толщине и симметрии экструзии протектора, соединении протектора, соединениях корд-слоя, соединении внутренней прокладки, симметрии бортовых колец, симметрии отворота, выравнивании барабана, выравнивании переносного кольца, посадке бортовых колец в прессе, выравнивании и контроле формовочного баллона, биении формы и выравнивании формы. Все эти факторы могут приводить к вариациям в распределении материала и толщине, которые моделируются как длина пружины. Различные компоненты шины также изготавливаются из разных материалов, каждый из которых обладает собственными вариациями в эластичных свойствах. На эти вариации влияют, в частности, вязкоупругие свойства резины, дисперсия и однородность смесей, а также температурная история вулканизации.
Анализ формы волны
RFV – это сложная форма сигнала. Она выражается с использованием нескольких стандартных методов, включая амплитуду пик-пик, первую гармонику, вторую гармонику и высшие гармоники. При производстве при испытаниях RFV эти параметры представляются в виде значений амплитуды и фазы.