Opór toczenia dla zestawów kołowych

Opór toczenia jest generowany, gdy dwa ciała przesuwają się bez ślizgania. Wyobraźmy sobie koło o promieniu r poddane obciążeniu N. Gdy koło zbliża się do punktu styku, materiał jest ściskany, a po jego minięciu wraca do pierwotnej postaci.

Opór toczenia – trochę fizyki

kierunek ruchu
kierunek ruchu

Jeśli materiał wykorzystany do produkcji koła nie jest idealnie elastyczny, część energii potrzebnej do ściśnięcia jest tracona w późniejszej fazie powrotnej – tracona w formie ciepła dla przeciwdziałania wewnętrznemu oporowi materiału.

Jeśli myślimy w kategoriach sił, zamiast ernergii, mrożemy stwierdzić że rozkład ciśnienia w kontakcie z podłożem jest niesymetryczny względem osi działania siły N.

Mr = bvxN

By zapewnić równomierną pracę koła konieczne jest zastosowanie identycznego momentu napędowego o przeciwnym kierunku Mr lub siły pociągowej F równoległej do kierunku ruchu:

F x r = Mr

Z poprzednich wzorów osiągnęliśmy:

Gdzie:

fv – współczynnik wyznaczający opór toczenia wyznaczany jest doświadczalnie