轮胎模型（精选10篇）
轮胎模型 篇1
我国汽车工业每年以两位数的速度发展, 高速公路迅猛增长, 这给轮胎工业提供了良好的发展机遇和广阔的市场空间。轮胎是汽车的惟一接地部件, 不论是在沥青路面上, 还是在冰天雪地、草木土石中, 众多的汽车性能都要靠轮胎来实现。而轮胎作为一种重要的零部件和需要经常更换的消耗品, 在市场上的竞争尤为激烈。
本文立足于对北京轿车轮胎的市场调查, 试图采用马尔可夫预测法, 分析如何对替换轮胎市场占有率做出合理预测。
一、马尔可夫模型的基本原理
俄国数学家马尔可夫指出, 某些事物的随机变化过程具有无后效性, 即事物的将来呈现什么状态、取什么值, 仅与它现在的状态和取值有关, 而与它过去的状态和取值无关。举一个形象化的例子来说:池塘里现有三片荷叶和一只青蛙, 假设青蛙只在荷叶上跳来跳去。若现在青蛙在荷叶A上, 那么下一时刻青蛙要么在荷叶A上不动, 要么跳到荷叶B上, 或者跳到荷叶C上。青蛙究竟处在何种状态上, 只与当前状态有关, 而与之前它位于哪一片荷叶上并无关系。这种性质就是无后效性。马尔可夫市场预测正是基于上述性质, 通过市场调查获取基础数据, 并根据马尔可夫链的基本原理对数据进行特定运算, 从而得出市场占有率未来状态的预测结果。
之所以选择马尔可夫模型做市场预测, 是因为市场占有率所具有的特点, 用一般的预测方法如线性回归很难得到准确的结果。传统的线性回归是根据历史数据找出变化规律进行预测, 而市场占有率的变化是一个随机过程, 没有确定的变化规律可循, 并且它的变化只与现在的企业产品状态有关而与过去无关, 因此, 这一变化具有随机性和无后效性两个特点, 也即具有马尔可夫性。
马尔可夫预测的原理是:假定商品由n个厂家提供, 其中第j个厂家在第t期的市场占有率为yt (j) , 现有m+1期各厂家产品的市场占有率的概率分布, 如果能得到转移概率pij (消费者本期购买第i个厂家的产品, 而在下一期转而购买第j个厂家产品的条件概率) , 由马尔可夫链的基本性质可知, 各厂家产品的市场占有率的概率分布与转移概率之间满足如下关系式:
上式表明:在第t+1期的第j个厂家的市场占有率, 可以用第t期各个厂家的市场占有率与对应的转移概率相乘之后再求和而得到。可以看出, 问题的关键在于找到转移概率pij, 有了本期的市场占有率以及市场占有率的转移概率, 即可对后期的市场占有率进行预测。
将 (1) 式写成矩阵形式, 即:
上式简记为:Y=XP,
下面将结合具体实例说明, 如何根据市场调查得来的m+1期各厂家产品的市场占有率, 做出对转移概率的估计, 并利用马尔可夫模型完成对市场占有率的实际预测。
二、轮胎市场预测应用实例
表1是经过整理的2010年1月至12月北京轿车轮胎替换市场上各品牌市场占有率的调查数据。
注:资料来源于北京华通人商用信息有限公司对北京市各个汽车服务网点的销售监测。
可以把12月份的市场占有率作为本期市场占有率y12= (18.5%13.2%, ...20.0%) , 用来对2011年1月以及远期的市场占有率进行预测。现在的问题是, 如何根据这12期各厂家产品的市场占有率, 来估计转移概率矩阵P= (pij) n Xn的各个元素的值。
1. 常规的最小二乘法估计转移概率矩阵
根据文献搜索的结果, 比较常用的方法是用最小二乘法估计转移概率矩阵P (见文献4) 。
可以将 (2) 式简记为:Y=XP
利用最小二乘法对转移概率矩阵的估计公式为:
将表1中1至10月份的市场占有率数据设为矩阵X, 2至11月份数据设为矩阵Y, 代入公式 (3) 得转移概率矩阵的估计为:
据此可以预测下一期的市场占有率。将上述P'代入公式 (1) , 得2011年1月的市场占有率:
但是, 用这种方法估计出来的转移概率矩阵是有缺陷的。首先, 概率应该具有非负性, 它的取值在0与1之间。观察上述P'矩阵不难发现, 有个别概率的取值超出了这个范围。因此, 虽然可以用它来预测短期的市场占有率, 但严格说来这是一个不合格的转移概率矩阵。另外, 根据马尔可夫链的遍历性理论, 此概率矩阵所联系的马尔可夫链显然不具有遍历性。也就是说, 不能够据此推测稳态的市场占有率。所以必须另想办法。
2. 改进的最小二乘法
为什么以上用最小二乘法估计的概率矩阵会出现负值呢?原因在于, 公式 (3) 所代表的模型是一种等式约束的最小二乘法, 它着重考虑了两点:一个是最小方差性, 另一个是概率的归一性 (即概率矩阵每一行的和恒为1) 。但是, 概率的非负性这一不等式约束没有被纳入到模型当中, 因此概率矩阵出现负值也就不足为怪了。
为了解决这个问题, 必须放弃公式 (3) 另辟蹊径。笔者研究发现, 微软的应用程序Excel里面有一个“规划求解”工具软件, 经过特定的设置就能很好地解决这一问题。
如图1所示, 还是设1至10月份的市场占有率数据为矩阵X, 2至11月份数据为矩阵Y, 按照图1逐步进行函数设置。第一步:计算市场占有率的估计矩阵Y';第二步:计算离差e=Y-Y';第三步:计算方差e2;第四步:计算方差总和∑e2, 为设置目标函数做准备;第五步:计算转移概率矩阵每行之和, 为设置第二个约束条件概率归一性做准备。
然后设置规划求解参数, 选择菜单命令“数据”→“规划求解”, 在弹出的对话框中设置参数, 如图2所示:把目标函数设为总方差取最小值, 两个约束条件分别设为概率取非负和行概率归一。
单击“求解”按钮, 得到转移概率矩阵P。
观察可知, 此概率矩阵不仅满足概率的非负性要求, 而且满足马尔可夫链的遍历性要求。据此可以推算未来及稳态的市场占有率。
3. 市场占有率预测
有了转移概率矩阵P和初始市场占有率向量y0, 就可以根据马尔可夫链的预测公式:
来预测未来各期的市场占有率。
2011年5月份北京市场各品牌轮胎的市场占有率向量为:
从理论上来讲, 还可以进一步求出稳态的市场占有率。但是市场瞬息万变, 企业竞争激烈, 稳定的转移概率实际上并不多见, 因此即使求出稳态的市场占有率也没有太大的实际意义。
三、结果分析
从以上的预测结果来看, 2011年5月份韩泰轮胎的市场占有率为18.74%, 米其林的市场占有率为13.46%, 固特异的市场占有率为10.40%, 锦湖的市场占有率为9.58%, 回力等的市场占有率为27.01%, 其余品牌市场占有率合计为20.81%。预测显示, 整个市场的格局尤其是锦湖的市场份额并没有发生大的改观。以上的马尔可夫预测是建立在转移概率矩阵保持不变的前提下的。
然而根据初步调查, 自从“3.15”晚会曝光之后, 锦湖轮胎的市场销售遭到重创, 也就是说, 实际情况是转移概率矩阵一定发生了改变。那么到底发生了哪些改变?改变的幅度有多大呢?如果能够掌握2011年5月份实际的市场占有率数据, 就能够通过比较而得到改变的情况。然而由于数据采集和汇总整理都需要一定周期, 到笔者截稿时为止2011年4、5月份的市场占有率数据都还没有出来。我们可以拭目以待, 一旦数据出来, 上述的预测结果可以被看作是在不变市场条件下的正常情况;而实际的数据可以看作是在市场发生重大意外事件之后的结果;把两者进行比较就能看出此次重大事件对整个市场造成了哪些影响。至于如何进行比较, 怎样衡量影响的范围及程度, 可以作为后续的研究课题。
四、结语
本文在解决实际问题的过程中, 对文献4中提及的最小二乘法估计转移概率提出了质疑, 发现它的缺陷在于没有考虑概率非负这一不等式约束, 并通过研究找到了自己的解决办法。即借助具有统计功能的软件Excel之“规划求解”工具, 把不等式约束纳入到非线性规划当中, 最终得到了令人满意的转移概率矩阵。通过进一步的文献搜索了解到, 这一方法目前尚属首创。
参考文献
[1]陈军斌杨悦.最优化方法[M].北京:中国石化出版社.2010
[2]包凤达李竹宁.Excel在管理技术中的应用与拓宽[M].北京:清华大学出版社.2010
轮胎模型 篇2
千里之行，始于足下，汽车的出现加快了人类的生活节奏，同时也给人们带来了一定的危险。其实大多数交通事故都是因为胎压问题、车辆打滑引起的，之所以会发生这样的的问题，就是因为车主在选用轮胎是没有因地制宜，选用适合当地路况、天气的轮胎。本期，江西.万通汽修学校老师为大家介绍两款用途特殊的轮胎，希望网友们看过后能够选用适合当地路况、天气的轮胎。
冬季轮胎
什么是冬季轮胎？
国内大部分人的概念中认为冬季轮胎就是雪地胎，这个概念是不全面的，国际上通用的标准就是适合低于7摄氏度温度下使用的轮胎。与夏季轮胎和全天候轮胎相比，冬季轮胎选用的配方不同因而材质相对较软，胎花纹沟相对更宽更深，可以在冰雪路面能够提供更强的抓地性和防滑性，保障低温状态下汽车在路面上的附着力，使其在冬季干冷、湿滑还是积雪的路面上都能提供更好的制动和操控等性能。根据路面防滑性能冬季轮胎分为锯齿状面轮胎、雪地轮胎和防滑钉轮胎三种规格。目前在国内除防滑钉轮胎不允许使用外（此轮胎会损坏路面），其他两种冬季轮胎均可以使用
为什么要使用冬季轮胎
冬天气温低，特别是下完雪或者下完雨之后容易在地面上结冰，而车辆的轮胎在冰面上行驶的时候由于压力和轮胎温度的影响会导致冰面融化，导致车辆轮胎与地面的附着力减少，从而出现车辆打滑现象。
普通轮胎与冬季轮胎的区别
雪地轮胎相比普通轮胎在材料、轮胎花纹等方面有很大的不同。从外观来看，雪地胎具有不对称的方向性胎面花纹，雪地胎的沟槽比较多，即轮胎表面沟槽所占比例，比例越高，排水性越好。雪地胎细小沟槽较多至少在1000个以上，普通胎大约有200个。
从材料方面看，雪地胎要比普通胎的材质要软些，主要是胎面采用了一些特殊的配方，从而产生比普通全天候轮胎更大的摩擦力，使得车辆在光滑冰面上的操控性和安全性大大提高。低温条件下雪地轮胎依然会保持较软的质地，而普通胎随温度的降低会变硬。
冬季轮胎的特殊设计
冬季轮胎的花纹沟深度也要比一般全天候轮胎深，这样设计的好处就是可以增加排水量并且提高轮胎与地面的摩擦力。此外，冬季轮胎的胎肩都会设计成棱角状，这有别于一般的全天候轮胎，设计成有棱角的样子主要是加大轮胎与地面的接触，增大摩擦力，防止在冰雪路面驾驶的时候出现严重的侧滑情况。
冬季轮胎安装注意事项
防爆轮胎
什么是防爆轮胎？
对于我们经常说的这种“防爆胎”，它的官方正式名称应该叫做--缺气保用轮胎，从字面意思就能知道这种轮胎在胎压不足或者漏气的情况下帮助车辆在一段距离内和速度内能正常行驶，而“防爆胎”这个名字也是轮胎厂家和使用这种轮胎的汽车厂家对这种轮胎的夸大宣传。
防爆轮胎的特点
一般轮胎在失去轮胎压力的时候，轮胎在眨眼间就能像烂泥一样脱离轮毂，仅靠轮毂来与地面接触。而缺气保用轮胎与一般轮胎最大的不同就是在于它拥有非常有韧性和支撑性的胎壁。这样的设计可以帮助轮胎在发生爆胎或者突然泄气的情况，保证轮胎与轮毂还可以结合起来并给予车辆一定的支撑，从而保证车辆的的安全。
就像刚才说的，这种缺气保用轮胎可以在轮胎爆胎和漏气的情况帮助我们提高车辆的安全性外，最大的作用就是在轮胎出现上述问题的情况下帮助车辆能继续行驶一段距离。以固特异的缺气保用轮胎为例子，它可以在极端的零胎压的情况下以80KM／h的速度行驶250KM。相信这样的距离足以帮助你开到高速公路的维修站或者城市里面的4S店了，而其他厂家生产的缺气保用轮胎根据型号的不同也可以在极限情况行驶比较长的距离。
缺气保用轮胎还有一个好处就是增加耐用性，增强的胎壁结构，可以弥补一般轮胎结构上的不足。因为一般轮胎在设计时主要是考虑城市路面，在轮胎结构上其胎壁比较薄弱，通常是由几层帘子布组成，人行道台阶或路面石子的碰撞容易对胎壁造成损伤。据统计，有60%爆胎是因为轮胎胎璧受伤产生鼓包或者断裂造成的。如果增强胎壁结构，无疑也增强了轮胎的耐用性。
缺气保用轮胎由于在胎壁进行了加强设计，因此轮胎舒适性上一定会比一般轮胎差。缺气保用轮胎的加强胎壁，所以台币很难产生形变。当然缺气保用轮胎也不是完全硬邦邦的，他只是相比一般轮胎硬一些，在实际的舒适性上有些差异。
编辑总结：
从轮胎磨痕准确判断装备轮胎损伤 篇3
【摘要】本文从装备轮胎的磨痕特征着手，论述了如果轮胎充气气压不正确或有其它机械问题，都会使轮胎出现不规则的磨损，从而影响到轮胎的正常使用，使装备的行驶安全得不到保障。强调了科学地准确地从各种磨痕判断轮胎出现的问题、提出了跟进调整步骤和修理办法，为提高装备的保障效率提供了可借鉴意见。
【关键词】轮胎；磨痕；损伤
【Abstract】From the worn tire equipment features to proceed， we discussed if the tire pressure is incorrect or other mechanical problems， will cause irregular tire wear， thus affecting the normal use of the tire， the traveling safety equipment can not be guaranteed . Emphasized the scientific accurately determine tire problems from a variety of wear marks， proposed adjusting step up and repair methods， in order to improve the efficiency of security equipment will provide valuable advice.
【Key words】Tires；Wear scar；Injury
随着我军一批新型工程装备陆续地装备部队，对提高我军的装备保障能力起到了十分重要的作用。但由于这些新装备都是轮式装备，大都采用充气式橡胶轮胎，不仅机动性好，而且通过轮胎来直接承受整机重量，且能缓和并吸收在装备保障作业中对不平路面所产生的振动和冲击，受到部队普遍欢迎。但使用长久后，加上操作手平时的维护保养检查不到位，导致轮胎在使用过程中出现了不同程度的磨痕，直接影响到装备的正常使用，给装备的的行驶埋下隐患只有准确地根据轮胎不同部位出现的磨损，快速地判断出是轮胎充气气压达不到要求，还是前束值的调整错误，才能为延长装备的使用寿命提供有力的保障。
1. 磨损特征一：轮胎两肩出现磨痕
当轮胎的两肩出现磨损时，在两肩处将露出较深磨痕，且呈连续状。此磨痕表明轮胎气压不足，或经常处在低气压下工作。由于轮胎气压低可直接导致轮胎接地部分变宽、中部略向上拱起，造成胎冠两肩着地磨损变形，行驶过程中胎体的温度也会异常地升高，当装备的行驶速度过快或者是急加速、急减速时，都很容易造成轮胎爆胎，给装备的行驶安全和正常使用埋下了安全隐患。同时由于轮胎的胎冠两肩磨损后，还会使该轮胎内胎气门嘴因受外胎在轮辋上窜动的影响，在剪切力的作用而加剧非正常磨损，严重时会使气门嘴处产生漏气。当轮胎两肩磨损时，应及时检查轮胎内胎是否有破损，并进行修补和充气。
2. 磨损特征二：轮胎中部出现磨痕
当轮胎中部出现磨损时，在轮胎的中间部位出现磨痕，磨痕较浅，且呈断续状。此磨痕表明轮胎经常处于高压情况下使用所致。当轮胎气压过高时，会导致轮胎接地面积减少，单位接地面积上的压力增大，从而造成胎冠中部磨损加剧。胎冠中部磨痕严重不仅降低了轮胎的使用寿命，同时也可造成当装备在不平路面上行驶、或遇到障碍物时，尤其在炎热的夏天里使用会发生轮胎突爆的现象。当轮胎中部出现磨痕时，应及时调整充气气压，适当地进行减压处理。
3. 磨损特征三：轮胎波浪状磨痕
当轮胎的胎冠上产生波浪状磨痕，多是由于机械状况较差而又缺乏保养所引起的。其次，驾驶员驾驶技术状况、以及驾驶时的不良习惯，如单手操作方向盘，致使装备左右摇晃，以及经常使用紧急制动等，都容易使轮胎胎冠出现波浪状磨痕，最后轮胎本身的质量以及轮胎是否合理定位也容易使轮胎的胎冠上产生波浪状磨痕，如轮胎平衡不良、轮輞变形以及轮毂轴承松旷等。由于胎冠上波浪状磨损对轮胎的寿命影响较大，因此一旦发现，必须及时地找到应找出造成轮胎胎冠产生波浪状磨痕的原因，准确地进行排除。
4. 磨损特征四 ：轮胎外、内侧磨痕
当轮胎外、内侧出现磨痕时，表明装备转向轮外倾角出现了问题。由于装备转向轮上预设的外倾角各不相同，对大多数轮式机械而言，转向轮外倾角是预先设定好的，在一般维护修理是不需要作调整。但是在使用过程中由于装备状况的不断变化，与转向轮外倾角有关机构的技术性能参数也在变化，进而使转向轮外倾角偏离了预设值，导致装备的转向特性亦随之变差。通过观察转向轮轮胎胎冠内、外侧的磨痕情况，便可判定转向轮外倾角的变化情况，为及时修复装备提供技术依据。当转向轮胎冠外侧磨痕严重，说明转向轮外倾角过大；而转向轮轮胎冠内侧磨痕严重，则说明转向轮外倾角过小。当轮胎外、内侧出现磨痕时，应及时对转向轮外倾角进行调整。
5. 磨损特征五：轮胎锯齿状磨痕
当轮胎出现锯齿状磨痕时，表明装备前轮的前束值出现问题。前轮的前束值是保证机械有良好转向特性的重要参数之一，前轮前束值可以通过改变转向横拉杆的长度加以调整（调整时应注意区分正、负前束）。不同机械的前束值不相同，当前束值偏离了原设定值时，不仅会造成转向轮的非正常磨损，同时也使机械转向特性变差，甚至使方向盘的自动回正功能部分丧失。通过观察转向轮胎冠锯齿状磨痕的方向变化，可以判别转向轮前束值的大小变化。转向轮前束值变小时，胎冠由外侧向内侧呈锯齿状磨损；与此相反，当发现胎冠由内侧向外侧呈锯齿状磨损时，说明前束值过大。当轮胎出现锯齿状磨痕时，应及时对前束值进行调整。
6. 综上所述
轮胎模型 篇4
关键词：农机轮胎,ANSYS,有限元模型
0 引言
农业机械是现代农业的基础装备[1]。农业机械工作环境复杂多变, 所以对轮胎的技术要求通常比一般车辆还高。农机轮胎设计难度较大, 一般的研究方法试验周期长, 经济效益较为低下。随着计算机和大型非线性有限元软件应用水平的飞速发展, 对轮胎进行结构分析也有了较快的发展[2]。本文采用大型有限元软件ANSYS, 根据轮胎实际情况, 建立起小轮廓农机轮胎 (5.50-16) 的三维有限元模型。
1 技术标准
小轮廓农机轮胎 (5.50-16) 的技术标准为:层级为8或10PR, 标准轮辋为4.00E, 允许轮辋为4.50E, 充气压力为470 (8PR) 或580 (10PR) kPa, 最大负荷为960kg, 充气断面宽为 (143±5.72) mm, 充气外直径为 (678±6.78) mm[3]。为此, 本文所用的轮胎选定层级为8 PR, 标准轮辋为4.00E, 充气断面宽变化范围为137.28～148.72mm, 充气外直径变化范围为671.22～684.78mm, 充气压力为470kPa。
2 轮胎断面设计
2.1 设计参数
1) 根据技术标准, 确定充气前轮胎断面宽 B 为143mm, 断面直径 D 为678mm;
2) 两胎圈间距离C 取值100mm;
3) 断面高宽比H/B 取值1.011 3;
4) H1/H2 取值0.829 9;
5) b/B 取值0.751 9, h/H 取值0.052 0。
其余部分弧线由于本身的不确定性则可直接引用文献[3]中的数据。
2.2 利用AUTOCAD绘制轮胎断面材料分布图
众所周知, AUTOCAD有强大的图形处理能力, 这点是ANSYS所无可比拟的。对于轮胎的前期模型建设, 若用ANSYS建模, 既消耗人力又不能很好地对轮胎的复杂性进行有效的模拟。所以, 这里采用AUTOCAD软件绘制轮胎断面轮廓图和材料分布图。由于轮胎的轴对称性, 忽略胎面花纹的影响, 当仅考虑充气时的性能分析时, 只绘制轮胎半胎的断面图就可以满足研究的需要。结合轮胎设计参数, 根据文献[4]绘制轮胎断面材料分布图, 如图1所示。
2.3 运用接口程序把轮廓曲线导入到ANSYS
大型通用有限元 (FE) 软件包都带有IGES文件接口。通过这条公共通道, 在CAD系统中建成的模型都可被直接读取到FE软件的前处理模块中[5]。
这里采取的方法是确保每个材料部分的充分闭合性, 分别面域后输出为SAT格式, 并输入到ANSYS有限元软件中, 如图2所示。
3 建立有限元模型
3.1 材料性质的定义
轮胎的结构材料可分为两类:单一材料和复合材料。单一材料是把某些基本材料直接用作结构材料, 如具有正交各向同性性质的橡胶。复合材料是由两种以上的基本材料组合成的结构材料, 如由帘线和橡胶构成的胎体帘布层以及缓冲层等, 它们具有正交各向异性的性质, 对于正交各向异性的性质则要分别给出各个方向的杨氏模量值。
由于轮胎各部分材料参数较为缺乏, 且在不同资料及文献中的同类数据又相差较大, 因此这里参考了各种不同资料及文献, 综合而成得到材料属性, 如表1所示。
3.2 单元类型的选择
由于轮胎是由多种材料组成, 且每一种材料在不同的位置方向下, 用单一的总体坐标系无法恰如其分地模拟, 而要依赖每个单元的局部坐标来定义材料特性。为了既保证分析的精确性, 又保证计算的可行性, 在建立模型时采用三维体单元SOLID45和三维层单元SOLID46的组合来进行模拟。
三维体单元SOLID45通过8个节点来定义, 每个节点有3个沿着xyz单元, 用于构造三维实体方向平移的自由度。三维层单元SOLID46是体单元SOLID45的可分层版本, 可用来模拟分层厚壳或分层实体, 允许多达250个材料层。每个结点有3个自由度, xyz的平动自由度。
在这里, 轮胎的胎冠胶、钢丝圈、三角胶以及帘布反包材料区域运用三维体单元SOLID45建模, 而帘布层和缓冲层用三维层单元SOLID46建模。
3.3 单元的形成
轮胎外轮廓属于规则的环状, 为了建模的方便, 以轮胎中心为原点, 建立总体笛卡儿坐标系 (x-y-z) 和局部柱坐标系 (r-θ-z) 。轮胎上的任一点可以用r-θ-z3个参数来确定。其中, r为径向坐标, 为周向角, z为轴向坐标, 定义断面图的周向角为θ=0°。
考虑到结构的对称性, 在局部坐标系中将1/2轮胎的断面图沿周向顺时针旋转θ=5°, 得到第二个断面图。以这两个断面图为基础, 通过ANSYS中面的生成命令在两个相对面之间生成过渡面, 然后在合面为体, 得到5°轮胎单节距半胎模型。根据以上所述确定轮胎的不同材料属性和单元属性, 并对进行网格划分, 最终得到如图3所示的轮胎单节距半胎有限元模型。本模型共生成节点1 446个, 单元数为1 015。
4 轮胎充气状态下的变形
由于本文选用的轮胎几何结构的轴对称性以及材料的均匀性, 再者考虑到全胎模型的话对计算机硬件提出的要求较高, 同时耗费大量的机时, 对于工程实际很不经济。在研究轮胎充气状态下的变形初级阶段进行定性分析时, 以此单节距模型来代替整胎模型进行充气工况时的有限元分析是完全可行的[6]。
对于此模型, 由于加载变形后, 任何通过回转轴的轮胎截面仍保持为平面, 且无周向位移, 亦即约束条件是该截面上各节点的法向位移为零。在与回转轴相垂直的方向上, 轮胎有一中间面, 限制此中间面上各节点的法向位移为零。由于轮惘的刚性很大, 可以认为通过轮胎中间面上轮辆各节点的3向位移值都为零, 即刚性固定。充气工况:P=0.47MPa。此轮胎模型在充气工况下的断面宽以及外径的变化情况如图4和图5所示。同时, 经过计算, 轮胎断面宽为146.05mm, 外直径为678.41mm, 与前面所述此轮胎的技术标准相吻合。
5 结论
本文充分考虑了轮胎的材料以及结构的复杂性, 通过相关文献的调研, 采用大型有限元软件ANSYS建立起小轮廓农机轮胎 (5.50-16) 的有限元模型, 并模拟其在充气工况下的断面宽以及外直径的变化情况, 结果与技术标准吻合, 这说明所建立有限元模型是合理的。此模型可以有效地运用在以后的农机轮胎分析研究中。
此模型如果用于力学分析, 还可以改进胶料的使用, 使之可以更加多样化, 可以把胎冠胶分开为胎肩胶、胎侧胶等, 使模型更加真实合理。
参考文献
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[4]梁守智, 钟延壎, 张丹秋.橡胶工业手册 (4) 分册[K].北京:化学工业出版社, 1993:88-91.
[5]王伟, 邓涛, 王志昂, 等.斜交轮胎平衡轮廓的有限元分析[J].橡胶工业, 2003, 50 (7) :421-424.
轮胎模型 篇5
根据轮胎的磨损情况-汽车轮胎多久更换
根据轮胎的磨损情 况、根据轮胎的保质期：轮胎的侧壁上会有四位数字标明轮胎的制造日期，前两位代表周数，后两位代表年份。轮胎的使用一般不要超过3年，里程不超过6万公 里。虽然稍稍超过年限和里程也无碍大局，但冬季的低温和夏季的雨水会使轮胎的湿地抓地力和干地操控性“捉襟见肘”。多关注侧壁：随着轮胎橡胶逐渐老化，轮 胎侧壁会出现深纹。但只要轮胎侧壁未受撞击、帘线未断裂，就可继续使用。轮胎侧壁上的三角形标志可以帮助车主在胎冠的沟槽找到一个突起，可以确定轮胎的实 际磨损极限，那个数值应该大于1.6毫米。
选择合理时机更换轮胎
判断一辆汽车是否需要更换轮胎，要定期查看车辆的轮胎磨损标记基线，当轮胎外面的胎花磨损程度达到 该更换的基线时，说明轮胎需要更换。如果没有及时更换，在急加速时车子有点左右摇摆，行驶得不太稳定，严重时会出现抓地能力和转向能力下降，引起起步打滑 和方向跑偏的现象，使汽车在高速行驶时遇到险情。
轮胎标记识别与轮胎正确选用 篇6
关键词：标记,识别,正确选用
汽车轮胎是汽车整体的重要组成部分, 其性能好坏对汽车的动力性、安全性、平顺性和经济性等都有直接影响。汽车轮胎上的标记有10余种, 正确识别这些标记对轮胎的正确选择与合理使用有着十分重要的作用。
1. 轮胎标记的识别
1.1 轮胎的规格类型
轮胎的规格类型是轮胎几何参数与物理性能的标志。轮胎规格类型常用一组数字表示, 前一个数字表示轮胎断面宽度;中间的数字表示高宽比;后一个数字表示轮辋直径, 以英寸为单位。中间的字母或符号通常表示类型:如“x”表示高压胎;“R”、“Z”表示子午胎;“一”表示低压胎。有些轮胎还注有载重指标和速度极限符号等, 速度极限符号如表1。
例如广州雅阁2.3i的轮胎标示是195/65R15 (91V) , 它表示轮胎的断面宽度是195毫米, 高宽比65, “R”代表单词RADIAL, 表示是子午轮胎。15是轮胎的内径, 以英寸计, 载重指标91表示最大承载量615公斤, 速度代号V, 有上表可知代表速度极限为240公里。
1.2 轮胎层级
轮胎层级是指轮胎橡胶层内帘布的公称层数, 与实际帘布层数不完全一致, 是轮胎强度的重要指标。层级用中文标志, 如：14层级;用英文标志, 如：12P.R，即12层极。
1.3 轮胎帘线材料
轮胎帘线材料有的单独标志, 如“尼龙” (NYLON) , 一般标在层级之后;而有的轮胎厂家标注在规格之后, 用汉语拼音的第一个字母表示, 如9.00～20N、7.50～20G等, N表示尼龙, G表示钢丝，M表示棉线，R表示人造丝。
1.4 轮胎负荷及气压
轮胎一般都标志最大负荷及相应气压, 负荷以“公斤”为单位, 气压即轮胎胎压, 单位为“千帕”。
1.5 轮辋规格
表示的是与轮胎相配用的轮辋规格, 便于实际使用。如“标准轮辋5.0 0 F”。
1.6 轮胎平衡标志
轮胎平衡标志用彩色橡胶制成标记形状, 硫化在胎侧, 表示轮胎此处最轻, 组装时应正对气门嘴, 以保证整个轮胎的平衡性。
1.7 轮胎滚动方向
轮胎上的花纹对行驶中的排水防滑特别关键, 所以花纹不对称的越野车轮胎常用箭头标志装配滚动方向, 以保证设计的附着力、防滑等性能。如果装错, 则适得其反。
1.8 轮胎磨损极限标志
轮胎一侧用橡胶条、块, 标示轮胎的磨损极限, 一旦轮胎磨损达到这一标志位置, 轮胎则应及时更换, 否则会因强度不够, 中途爆胎。
1.9 轮胎生产批号
轮胎生产批号用一组数字及字母标志, 表示轮胎的制造年月及数量。如“98N08B5820”表示1998年8月B组生产的第5820只轮胎。生产批号用于识别轮胎的新旧程度及存放时间。
1.1 0 轮胎商标
商标是轮胎生产厂家的标志, 也是轮胎品质和信誉的一种标志。包括商标文字及图案, 一般比较突出和醒目, 易于识判。大多与生产企业厂名相连。
1.1 1 其它标记
例如产品等级、生产许可证号及其它附属标志。一般可作为选用时的参考资料和信息。轮胎标记一般都标志得比较规范, 识别清楚后就可放心选择和使用了。
2. 轮胎的正确选择
2.1 根据行驶特点选择
不同的轮胎结构和轮胎花纹适用不同的道路交通情况。宽胎、大斜交花纹胎高速行驶阻力大、散热性差，但附着力强、越野能力强，适于需经常越野状态下行驶的车辆选用；无内胎子午线轮胎发热低、重量轻，且被锐物刺穿后，放气缓慢，宜于长距离高速行驶的车辆选用。应特别注意的是，不同的车辆有不同的最高设计时速，所选择的轮胎速度极限就应当与其最高设计时速相匹配。
2.2 根据承载压力选择
每条轮胎都有标定的承载压力。每台车的自重不同，可能的载重量也不同，因此选用轮胎不能只看外观尺寸或轮胎结构，还需要注意根据车辆自身的自重和载重确定选用符合承载压力要求的轮胎。
2.3 同车轮胎合理搭配
轮胎应按照规定车型来装, 并根据行驶地区道路条件选择适当的胎面花纹。要求在同一轴上装用厂牌、尺寸、帘线层数、花纹相同、磨损程度相同的轮胎。同一名义尺寸的不同厂牌的轮胎, 其实际尺寸有所差别, 轮胎尺寸大小不一致, 会产生高低不一, 承受负荷不均衡, 附着力不一样, 磨耗不均匀。胎面花纹不同, 与地面附着系数不同, 同样会造成磨耗程度的差别。因此, 不能将外周尺寸大小悬殊, 花纹不同的轮胎混装使用。
2.4 备胎的合理选择
应尽量实行整车换胎, 搞好轮胎换位。备胎是作临时替用, 且长时间挂在车上, 橡胶易老化, 所以可选择一条质量相当、花纹一致的同类旧胎或翻新胎。
2.5 选择与轮辋配套
不选择与轮辋正确配套的轮胎也会造成爆胎。轮辋过宽, 会使胎肩接地面积增加, 胎面磨损不均匀, 加速胎肩部生热脱空, 导致轮胎爆破。轮辋过窄, 会使胎肩接地面积减少, 胎趾口部位应力过于集中, 轻则磨趾口, 重则趾口爆胎。另外轮辋混装或变形也会造成轮胎非正常磨损或爆胎。
3. 轮胎的合理使用
3.1 保持规定胎压
轮胎工作气压不仅关系到汽车行驶的安全性和经济性，也直接关系到轮胎的使用寿命。轮胎制造厂在设计各种规格轮胎时, 都规定了其最大负荷量和相应的充气压力, 使用时应按轮胎规定的气压标准进行充气, 否则, 将造成轮胎早期磨损和损坏。
3.2 严禁超载
当汽车超载或装载不均衡时, 便引起轮胎超载。超载时, 轮胎损坏的特点和胎压过低行驶时的损坏相似, 但是, 超载时轮胎损坏更严重。因为, 在这种情况下, 胎体帘线的应力加大, 轮胎材料的疲劳强度下降, 产生热量大 (特别是在轮胎胎肩部位) , 而且轮胎与路面接触面积上的压强增大, 分布更不均匀。超载的轮胎碰上障碍物时, 常发生对角线形成十字形、直线形及Y形胎冠爆破。超载还能引起胎体脱层, 胎面和胎侧脱空。当悬架的弹簧变形时, 超载可能是轮胎与车身相接触, 引起轮胎损坏。
必须注意, 轮胎超载不能用提高胎压方法予以补偿。因为, 这会引起胎体帘线的应力显著增大, 造成轮胎的早期报废。
3.3 合理控制车速
随着车速的增加, 轮胎的变形频率、胎体的振动以及轮胎的圆周和侧向扭曲变形 (即形成静止波) 也随之增加。当车速达到某一速度时, 此能量大部分转换成热量, 使轮胎的工作温度和气压升高, 加速老化。此外, 车速过高, 胎体受力增加, 还容易产生帘布层破裂和胎面剥落现象, 严重时造成轮胎爆裂, 这在高速公路上行驶时是非常危险的。车速过高, 轮胎所受动载荷增大, 在不平路面时更为严重。因此, 控制车速是非常必要的。
3.4 正确驾驶
汽车驾驶方法, 涉及轮胎与路面相互作用的所有受力情况。不正确地驾驶汽车, 能使轮胎使用寿命急剧缩短。与驾驶员操作直接有关的缩短轮胎使用寿命的主要问题有:急加速, 急剧制动, 超速行驶和急剧转弯等, 以及不经心驶过和碰撞障碍物等等。
3.5 保持车况良好
保持车况完好, 尤其是底盘机件技术状况良好, 是防止轮胎早期损坏的有效措施。当底盘机件装配不当或出现故障时, 轮胎不能平稳滚动, 产生滑移、摆动, 使轮胎遭到损坏;漏油故障, 使油类滴落到轮胎橡胶上侵蚀橡胶, 也会造成轮胎早期损坏。
3.6 注意胎温
轮胎的工作气压应与胎温相适应。汽车在行驶时, 其轮胎断面产生变形, 而形成挠曲变形, 轮胎产生内部摩擦, 引起轮胎发热, 胎温升高、胎内气体受热膨胀, 致使胎压升高。胎温升高, 对轮胎的使用寿命有很大影响, 它能使橡胶老化, 降低物理性能, 产生龟裂, 同时还会发生胎体帘布层脱层以致破坏。当胎温超过95℃, 就有爆破危险。实验表明, 轮胎内部的温度与轮胎的负荷和速度的乘积成正比, 与外胎的厚度平方成反比。在负荷和胎压正常的情况下, 轮胎升温的主要原因是天气炎热, 散热条件差。
不同车速下温度对轮胎的使用寿命影响是不同的, 具体实验情况见表2。
3.7 高速行车轮胎的使用
汽车在高速公路上行驶应严防爆胎。爆胎的主要原因是轮胎的质量不佳、胎压不适、严重超载或选用轮胎不当, 严重超载最容易造成爆胎。车速愈高, 单位时间内轮胎的曲挠变形次数越多, 胎体低热量急剧上升, 同时承受的动负荷也随之增加, 内压升高, 使轮胎的物理性能变坏, 胎体强度下降。因此高速行驶不但要选择质量合格的轮胎，还应保证轮胎选择适当、胎压合格、不超载。
高温季节连续长时间行驶胎温过高也会造成爆胎。轮胎的正常工作温度不得超过95℃, 超过时橡胶的抗张强度急剧下降, 达到125℃的临界温度时, 轮胎会因车辆高速行驶产生驻波现象脱空爆胎。因此, 高温天气要注意观察轮胎的温度, 适时停车休息，以防爆胎。
参考文献
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轮胎模型 篇7
一、轮胎的选用
轮胎型号、规格繁多, 结构和材料也不尽相同。选择轮胎时, 最好选择和原车型号及尺寸相同的轮胎, 如采用其他型号轮胎代用时, 应考虑以下几个问题:
1.同一台车辆上, 不能混用种类不同、名称不同、胎体结构不同的轮胎, 也不能混合使用普通轮胎和防滑轮胎, 同一轴上轮胎的选择更应注意这一点, 否则车辆转向时稳定性变差。
2.根据车辆的行驶条件, 选择合适的轮胎花纹。
3.选用轮胎的外直径应和原车的相符合。若外径不符合, 会影响里程表和速度表的准确性。当选用的新轮胎的断面宽度变化时, 其扁平率 (轮胎横断面的高度和宽度比) 也应相应变化, 才能不改变原车里程表的准确度。
4.轮胎的适应速度和最高负荷压力应等于或大于原车轮胎。适应速度低的轮胎用在高速车辆上, 会使操纵性变差。负荷压力小的轮胎变形量大, 磨损加剧, 车辆的行驶阻力大。
二、轮胎气压大小的检查
1.轮胎气压的检查
轮胎气压准确的检查方法, 是用专用气压表检查轮胎气压。如果没有气压表, 可观察轮胎磨损状况, 来确定轮胎气压大小。当气压低时, 胎面两侧与地面接触压力较大, 因此胎面两侧磨损严重;当气压高时, 胎面中部与地面接触压力较大, 因此胎面中部磨损严重。
2.轮胎气压不可过高
轮胎充气压过高, 不仅破坏乘坐舒适性, 而且由于轮胎的接地印迹缩小, 单位接地面积的压力增大, 使得胎冠中部加剧磨损;胎体内的帘线受到过度应力, 当车辆驶过障碍物时, 将因不能承受负荷很易断裂。最为令人害怕的是车辆行驶稳定性下降、驾驶条件恶化, 增加驾驶员的疲劳, 造成精神紧张, 也是制动时制动力不足的一个原因。
3.轮胎气压不可过低
胎压不足凭外观检视便可一目了然, 胎压严重不足时, 外胎能在轮圈上窜动, 内胎很快损坏。经验证明, 胎压不足, 车辆行驶时, 油耗大幅度增加, 另外轮胎也很容易发热。由于胎温提高, 导致外胎脱层, 帘布层分离, 特别是重负荷, 在高速和坏路上行驶, 胎温升高更为明显, 对轮胎更不安全, 常常发生过热爆裂。当车速超过某一速度时, 滚动阻力值的增加更为显著。如果此时轮胎气压异常低, 轮胎在接地部位的变形还没有复原时, 便接着又在新的接地部位发生变形, 轮胎经常在松弛状态下运转, 以致在胎面上留下波纹。使轮胎早期损坏。
当车辆在潮湿路面上行驶时, 摩擦系数则随速度增加而急剧变小, 高速时 (70~80 km/h) , 轮胎与路面间的积水不能排尽;水的阻力会使车轮上浮, 严重时, 当车速高于80 km/h时, 会产生滑水现象, 容易导致车祸。
三、轮胎的正确使用
1.防止超载。驾驶平稳车辆超载10% (指超过轮胎的标准承载能力) , 轮胎寿命缩短15%~20%。正常情况下, 应注意车辆装载均匀, 使各轮胎承载合理, 否则将造成个别轮胎严重超载, 不仅会使轮胎早期损坏, 还会影响安全行车。
2.正确驾驶操作。起步力求平稳, 不能过猛;避免紧急制动和高速转弯;上坡不猛冲, 及时换挡, 避免中途停车起步, 防止轮胎侧滑;下坡应挂低挡缓行, 不可采用快速加制动的操作方法;中速行驶, 控制轮胎温度, 避免胎内气压过高而爆胎, 发生行车事故。
3.在行驶中如遇车辆突然乏力、操作困难、车身倾斜、波动、异响或有烧焦气味时, 应立即停车检查轮胎、轮惘等的技术状况, 发现故障应立即排除, 以免造成更大的损失或发生交通事故。
四、轮胎的维修
1.不要自行拆下、安装或维修轮圈上的轮胎。如果需要的话, 要去专业修理厂找专业人员, 使用专用工具将轮胎和轮圈从机车上拆下进行修补。在从轮圈上拆下轮胎前, 要确保已把轮胎所有气体放出。千万不要加载于完全充气或部分充气的轮胎。
2.在充气前使发动机熄火, 使用停车制动, 查明轮胎是否处于正确位置。充气时, 使用带有远程关闭阀、压力表和自锁空气夹头的通气软管, 并远离充气轮胎, 以免由于轮胎和轮圈的分离导致人身伤害。在充气期间, 轮胎可能爆炸, 导致严重的伤亡。千万不要增加充气压力超过要求值, 使轮胎沿口嵌在轮圈上, 如果轮胎有故障, 要及时更换。
3.如果轮胎中气体的损失是由轮圈的裂缝导致的, 应该更换车轮。不要通过更换内胎来继续驾驶, 不要用焊接的方法来维修轮圈。继续使用通过安装内胎或焊接方法维修的轮胎, 将导致车轮的完全报废。
轮胎模型 篇8
目前对废轮胎报废量以专家预测为主[8,9,10], 对轮胎使用年限和全国各省市轮胎报废量的研究尚未见文献报道。本文根据轮胎产销量统计数据, 各省市汽车和摩托车车表观消费量统计数据, 建立轮胎使用年限计算方法, 推测我国各省市废轮胎报废量。预测结果对我国废轮胎资源的合理利用及政策的制定具有重大现实意义。
1 计算方法
废轮胎来源主要是汽车轮胎和摩托车轮胎。轮胎消费与汽车和摩托车生产量和保有量密切相关。其消费途径主要有两个, 一个是国内汽车和摩托车生产消耗;另一个是汽车轮胎维护更新消耗。轮胎平均使用年限和轮胎报废量由以下计算方法得到:
MC——汽车或摩托车外胎表观消费量, 万条;
MP——汽车或摩托车外胎产量, 万条;
Mi——汽车或摩托车外胎进口量, 万条;
MO——汽车或摩托车外胎出口量, 万条。
Vh——汽车或摩托车历史保有量, 万辆;
VC——汽车或摩托车当年保有量, 万辆;
VP——汽车或摩托车当年产量, 万辆。
Mn——新增汽车或摩托车外胎消费量, 万条;
VP——平均每辆汽车或摩托车外胎数, 条。
M——平均每辆汽车或摩托车年更新外胎数, 条。
t——汽车或摩托车外胎平均使用年限, 年。
MW——汽车或摩托车外胎报废量, 万条。
W——报废外胎重量, 万吨;
MWC——报废汽车外胎量, 万条;
WC——单条报废汽车外胎重量, 吨;
MWM——报废摩托车外胎量, 万条;
WM——单条报废摩托车外胎重量, 吨。
因轿车通常为四轮, 客车和载货车多于四轮。根据《中国汽车工业年鉴》统计载货车、客车和轿车数据, 2003年以后轿车占比大于50%, 且有增高趋势。在此, 平均每台汽车外胎以5条计算, 即n=5。摩托车分为两轮和三轮两类。由1998~2001年《中国汽车工业年鉴》统计数据, 两轮摩托车占摩托车总量比例在90%左右, 折算平均每辆摩托车外轮数为2.1条。
2 轮胎使用年限及每台车年更新外胎量
汽车外胎使用年限计算基础数据见表1所示。
由表1可看出, 平均每台汽车年更新外胎量呈递减趋势, 2008年已经降低至3.07条, 预测时汽车废轮胎年产生量按3条/辆计算。由表1可以看出, 汽车外胎使用年限逐年增加, 增加幅度逐年趋缓。根据2005~2009年轮胎使用年限增加变化数据做图1。采用趋势外推法, 测算2010~2015年汽车轮胎使用年限如表2所示。
由表2可以看出, 汽车轮胎平均使用年限逐年趋缓, 2015年以后达到1.9年以上, 接近2年。随着轮胎制造技术进步和我国路况改善, 结合我国具体国情, 预测我国汽车轮胎平均使用年限为2年。
自2008年开始, 我国不单独统计摩托车新增量和保有量数据。根据2004~2007年《中国汽车工业年鉴》和《中国橡胶工业年鉴》中相关数据计算摩托车外胎使用年限。计算基础数据见表3所示。
由表3可知, 我国摩托车外胎2004~2007年4年摩托车外胎平均使用年限为2.72年。废摩托车轮胎每年产生量为0.79条/辆。
3 废轮胎重量
根据中国橡胶工业年鉴统计数据, 计算得汽车外胎重量, 见表4所示。
由表4中2007年和2008年汽车外胎总产量、汽车外胎总耗胶量数据可知, 单个轮胎平均胶量为10.6 kg左右。因轮胎在使用过程中存在磨损, 废轮胎重量低于新轮胎。废汽车外胎重量以10 kg计算。
根据中国橡胶工业协会力车胎分会秘书长廖炳万测算, 达到国家标准规定的尺寸和质量要求的摩托车轮胎耗生胶1.1 kg。考虑轮胎使用过程中的磨损, 测算时取摩托车轮胎重量为1 kg/条轮胎。
根据《中国汽车工业年鉴》全国及各省市1996~2008年汽车保有量数据和1998~2007年摩托车保有量数据, 采用趋势外推法预测2011~2015年汽车保有量和摩托车保有量。计算得到全国及各省市报废轮胎重量见表5所示。
由表5可以看出, 全国及各省市废轮胎产生量从2011~2015年呈递增趋势, 平均年增速在11%以上。全国各省市废轮胎量差别显著。东部地区因经济发展水平相对较高, 汽车和摩托车保有量占比高, 是我国废轮胎产生的重点区域。
2011~2015年预测全国废汽车外胎和摩托车外胎报废量、重量及比例对照见表6。
由表6可以看出, 废汽车外胎占废轮胎报废量的比例由2011年的91%增加到2015年的93%以上, 呈增长趋势。废汽车外胎的回收、资源化和管理是废轮胎管理的重点。
4 结论
万t
(1) 汽车外胎使用年限逐年增加, 至2015年预计将达到2年。摩托车外胎平均使用年限为2.72年。
(2) 废汽车外胎重量在10 kg左右, 废摩托车外胎在1 kg左右。
(3) 2011~2015年全国及各省市废轮胎产生量逐年增加, 废汽车外胎占废轮胎总量的90%以上, 是废轮胎回收的重点。
摘要：给出了轮胎平均使用年限和轮胎报废量计算方法。依据统计数据计算, 我国汽车和摩托车外胎使用年限平均为1.9年和2.7年。测算废汽车和摩托车外胎重量为10 kg和1 kg左右。20112015年全国及各省市废轮胎产生量逐年增加, 废汽车外胎占废轮胎总量的90%以上, 是废轮胎回收的重点。
关键词：废轮胎,汽车,摩托车,报废量,使用年限
参考文献
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轮胎模型 篇9
汽车在相对干燥平稳的路面上行驶, 汽车轮胎与地面之间会形成一种吸附作用, 通过这种吸附作用可以有效的提高汽车的抓地力, 保障汽车行驶的平稳性。在对于汽车抓地力的分析中, 我们发现, 轮胎橡胶的可塑性对于汽车抓地力的大小起到了决定性的作用, 在实际的行驶过程中, 汽车轮胎通过与路面的接触会使得轮胎橡胶变形, 通过这种变形产生反作用力, 这种反作用力是构成汽车轮胎抓地力的主要因素, 因而, 汽车轮胎的可塑性对于提升汽车轮胎抓地力具有重要作用。所以当前的汽车轮胎一般采用橡胶材质, 雪地轮胎与四季轮胎都是如此。当然, 除此之外, 汽车底盘结构以及汽车动力也会影响到汽车的抓地力。
2 雪地轮胎与四季轮胎性能差异之对比测试
2.1 测试对象
要想对于雪地轮胎与四季轮胎性能差异进行测试, 得出科学合理的测试结果, 就必须选择较有代表性的测试对象。因而我们选择了使用较为广泛的两种轮胎测试, 分别是横滨雪地轮胎以及固特异, 横滨雪地胎是A级车常用的汽车轮胎, 广泛适用于家用车。作为世界轮胎三大巨头之一, 固特异轮胎作为原装品被汽车生产厂家提供给消费者。这只两种具有代表性的雪地轮胎与四季轮胎, 通过测试对比, 可以了解到两种轮胎之间的性能差异。
2.2 分项测试
2.2.1 定距起步加速
选择三种测试路面: (1) 积雪路面:路面积雪覆盖至10-15cm, 且无碾压痕迹。 (2) 压实路面:有积雪覆盖, 但是已经被车碾压过呈压实状态, 有车辙痕迹。 (3) 干燥路面:无积雪覆盖, 路面以柏油铺装, 与前两种道路材质相同。
在积雪路面、压实路面上分别利用1档2当起步, 干燥路面利用1挡起步, 当发动机转速达到1000rmp时, 加油之最大限度, 尽量保持车轮平稳性, 在经过多次试验以后, 选取四次最好成绩, 以其平均值作为最终测试成绩。
在实际的测试过程中, 我们发现固特异轮胎在压实的路面上, 利用1档起步车轮打滑现象是一定会出现的, 需要漫长的时间才可以使得车速达到40km/h, 利用2档起步, 汽车输出扭矩减小, 但是车轮的附着力却并没有得到多大的提升, 这是由于车轮转速随着扭矩的减小逐步增大, 从而使得车轮刮地频率增高而产生的, 2档起步依旧需要15s才能够达到40km/h。
相比于固特异轮胎, 横滨雪地轮胎的表现却也好很多, 当发动机转速达到1000rmp时, 利用1档起步, 汽车就会迅速前进, 在加油的过程中, 车轮并没有明显的打滑现象。在干燥路面上进行测试时, 雪地胎在抓地力方面依然比四季轮胎具有优势, 虽然这是微小的差距, 但是优势依然存在。
2.2.2 定距制动
定距制动模拟雪天突发状况下的紧急制动, 测试车安装了防抱死制动系统, 因而在整个测试过程中, 车轮都是处于滚动、滑动交替进行的状态下, 轮胎与地面产生的滚动以及滑动阻力系数直接决定着最终的制动距离。
实验过程中, 装有固特异轮胎的汽车制动平稳, 同时还具有一定转向能力, 制动效果明显, 但装有四季轮胎的汽车在测试时, 显得不是特别平稳, 有一种摇摆不定的感觉, 即使在防抱死制动系统奋力工作的情况下, 汽车依旧不断向前滑动。
通过对于实验结果的分析, 我们发现, 固特异轮胎在压实路面的制动效果要优于积雪路面, 这是由于在车轮抱死的过程中, 车轮会将压实的积雪挫起, 增强与地面的摩擦力, 同时挫起的积雪会在车轮前方对于汽车滑动造成阻碍, 在不断的滑动、抱死的过程中制动距离不断缩短。而在积雪路面上, 车轮在滑动、抱死的过程中只是起到了一个将积雪压实的作用, 由于抱死时间有限, 无法进行挫雪工作。
2.2.3 固定路线行驶
选取一段宽敞的道路作为测试车道, 其中500米作为测试距离, 在保障安全的情况下, 测试分为加速、匀速两个阶段, 利用2档起步, 在保障车轮平稳的基础上, 在80米以内加速, 当发动机转速达到2000rmp时, 加档加速, 保持80km/h的速度, 匀速行驶直至500米处。
通过测试发现, 在慢加速的过程中, 四季轮胎的对于地面的附着力要低于横滨雪地轮胎, 随着档位的升高差距逐渐减小。在保持匀速行驶的过程中, 除了方向较轻之外, 其他方面没有什么明显差异。
3 测试结论
通过以上几项测试发现, 虽然雪地轮胎与四季轮胎性能具有差异, 各有优势不足, 但是他们却是不用可替代的关系, 可以进行优势互补。雪地轮胎在适雪性方面具有较高的优势, 适用于长期冰雪覆盖的东北地区, 从而增加汽车出行的安全性。而在四季分明, 偶有雪天的地区, 只要合理控制车速, 四季轮胎也是可以保障出行安全的, 但是如果能够购买一套雪地轮胎作为备用也是再好不过的了, 这样安全系数会大大提升。
4 结语
雪地轮胎与四季轮胎是不可替代的, 不同的地区适用于不同类型的轮胎, 所以在购买轮胎时要学会因地制宜, 选择适合本地实际情况的汽车轮胎, 保障出行安全。
参考文献
轮胎模型 篇10
由于目前我国汽车行业发展迅速, 废旧轮胎也相应在每年递增。报废的轮胎对环境是一个非常大的危害, 而且还是火灾的重要隐患。目前我国废旧轮胎的处理方法较多, 但如何使不同利用价值的废旧轮胎得到更加合理的再利用, 也同样是值得我们关注的。
1 现阶段废旧轮胎处理的方法
现阶段, 我国助理废旧轮胎的主要方法有以下几种:燃烧热能利用、制作胶粉、热解、生产再生胶、翻新、直接整体利用。最简单的就是直接整体利用, 不需要设备和技术, 但是这部分用量太少了, 生产再生胶、燃烧热能利用因成本高、环境污染严重等原因被禁止。
废旧轮胎翻新和热解、制作胶粉是目前研究最活跃, 应用最多的处理方法, 但不同的处理方法之间却有着根本的区别;另外废旧轮胎因使用情况不同, 因此有着不同的利用价值, 我们应探索合理利用的渠道。
2 分级处理
2.1 废旧轮胎翻新及对胎体的要求
我国是世界第一橡胶消费大国, 占世界橡胶消耗量的20%, 同时我国橡胶资源十分匮乏, 60%以上需要进口。在橡胶制品中, 轮胎是耗胶量最大的品种, 占我国耗胶量的一半以上。对废旧轮胎进行翻新是使产生的经济效益最大和对环境保护最有利的方法。翻新轮胎是指轮胎使用到磨耗极限后, 轮胎通过更换胎面胶使其重新恢复使用功能的工业加工过程。一条新轮胎的成本大约70%花费在胎体上, 如果不进行翻新, 那么70%的资源就没有被回收再利用。
翻新轮胎对胎体的要求: (1) 胎体最好是名牌胎, 胎体年轻 (四年以内) 。 (2) 不疲劳、不脱空、不鼓气串气。 (3) 没有结构性的损伤, 一般子午线胎需保留3mm的花纹, 以确保带束层钢丝不受伤。 (4) 最大穿洞小于直径30mm, 最大刮伤长度小于5mm, 每条旧轮胎只允许有一处最大伤口或者是穿洞, 小伤口允许有4处, 每两处伤口之间的距离不可以小于200mm。 (5) 趾口完好, 距离趾口80mm没有伤口。 (6) 进行过火补或热翻新的轮胎不能冷翻。只有达到上述要求的废胎胎体, 才能使翻新轮胎的安全性能达到国家标准规定的要求, 因此用于翻新的轮胎, 必须满足上述要求。
2.2 废旧轮胎热解
2007年1月, 国际原油价格为50美元每桶, 到了八月份上升到75美元每桶。2008年1月国际原油价格开始快速上涨, 最后在7月11日达到了147.27美元每桶的历史高价。原油价格的上涨导致其做成的产品比如化工助剂、帘布、炭黑和硫化橡胶价格上涨, 同时也导致与其产品有关的蒸汽、电、煤炭和轮胎圈钢丝价格上涨。这些价格的上调直接导致了轮胎成本上涨。
弗里多尼亚 (Freedonia) 集团是美国相当著名的咨询公司, 其在2007年5月底出版的《世界炭黑, WoridCarbonBlack》一生中指出, 目前炭黑的需求向不断增加, 在未来五年, 全球对炭黑的需求量增速为4.2%, 2012年将达到最高值1100万t。该报道在指出, 由于中印两大发展中国家汽车行业的不断发展, 导致炭黑的需求量明显高于世界平均值。炭黑与原油作为制造轮胎的必备原料, 两者价格同时上涨, 导致轮胎的制作成本增加。所以, 通过利用废旧轮胎生产出炭黑和燃料油对于经济的稳定具有很大作用, 同时促进了社会的进步。
热分解废旧轮胎就是首先将废旧轮胎进行相关的清理、切碎然后进行磁选, 剩下的物质在经过干燥和预热两道工序后放到热解炉在氮气的保护下进行相关的热解反应。经过热解过程分离出来的产品经过深加工之后能够产生具有很高经济价值的产品。油物可以经过再次加工, 产生高价油。因为热解废旧轮胎不仅能够带来很大的经济效益, 也能够对环境起到一定的保护作用。所以, 废旧轮胎的处理方法以热解最为成功也最为常见。
在制备轮胎的过程中放了许多诸如:硫化剂、抗氧剂和防老剂等相关的添加剂, 导致对废旧轮胎进行热解处理时对环境造成一定的污染。而且由于有这些添加剂的存在, 热解工艺所产生燃油和碳粉等产品由于很高硫和灰分, 从而导致了这两种产品不能够得到广泛应用。所以, 对热解过程进行研究和分析, 提出能够降低污染同时产生的产品能够得到广泛应用的热解工艺是目前热解技术的重点和难点。
3 今后废旧轮胎综合利用的建议
3.1 提高轮胎翻新率、优化产品结构
对源头的治理进行加强, 新轮胎的质量一定要提高, 质量“三包”制度一定要严格执行, 对磨损极限标准进行合理贯彻落实, 回收可利用轮胎, 保证废旧可用轮胎数量充足。推广预硫化轮胎翻新技术, 对翻新次数进行合理提高, 强化轮胎使用检测环节的磨耗极限控制。提高产品质量, 提高预硫化胎面翻新比例, 发展全钢无内胎、载重子午胎及工程巨型轮胎的翻新。提高产业装备水平, 广泛应用充压检测和激光、X光无损检测设备。
3.2 促进热解技术不断优化
把降温负压技术全面运用到热解过程中, 对热解炉的降温负压反应效率和热解稳定行进行提高, 而且扩大产品经济效益, 保证系统的密封性, 对污染排放物进行控制, 然热解过程逐渐走向科学化、产业化、规范化, 对于以前的“土方法”进行杜绝。对废旧轮胎进行翻新、热解、制作胶粉, 基本上都能使废旧轮胎减量化、无害化和资源化, 具有较显著的社会效益、环境效益和经济效益。翻新使用是解决废旧轮胎的一条上上策, 但必须保障翻新胎体的安全。为保证不同使用价值的废胎, 得到合理的再利用, 笔者希望国家建立正规的管理法规, 建立相关的废旧轮胎集中利用基地, 完善轮胎分级, 合理利用再生资源, 为环保事业和经济发展作出贡献。
摘要：本文主要分析了世界各国关于处理废旧轮胎的各种方法。目前研究的重点在于如何热解和翻新废旧轮胎, 采用得最多的处理方法, 但不同的处理方法之间却有着根本的区别;另外废旧轮胎因使用情况不同, 因此有着不同的利用价值, 我们应探索合理利用的渠道。同时对今后废旧轮胎综合利用提出了自己的建议。
关键词：废旧轮胎处理综合应用
参考文献
[1]李自托.我国废旧轮胎资源利用.化学工业, 2008, 26 (6) :23一25, 30