Дядя Гуггл. Задал в поисковике : "влияние веса колеса на трение с поверхностью".
Один из ответов , правда по поводу промышленного колеса в тележке выдал. Цитирую со своими комментами в красном цвете.
Сопротивление качению и промышленные колёса
Трение и сопротивление качению
Процесс трения (фрикционное взаимодействие) играет важную роль в промышленном мире и повседневной жизни. Сила трения оказывает сопротивление скольжению, вращению, качению, полёту объекта из-за его контакта с другим объектом. Она может быть полезной (к примеру, когда нужно задействовать тормоза, чтобы остановить автомобиль), или вредной (при попытке ехать с ногой на педали тормоза). Эта статья расскажет о важном аспекте промышленных колёс – о сопротивлении качению.
Сопротивление качению – притормаживающее действие, которое оказывает поверхность пола на шинку (контактный слой) катящегося колеса. Оно является мерой энергии, потерянной на определённом расстоянии.
Рассмотрим катящееся по плоской поверхности колесо. Его шинка деформируется, что вызывает некоторое сопротивление движению качения. Плоская поверхность также может деформироваться, особенно если она мягкая. Хорошие примеры сильно сопротивляющихся вращению поверхностей – грязь или песок. Катить тележку по асфальту значительно легче, чем по песку.
Факторы, влияющие на рассеивание энергии катящегося промышленного колеса:
трение контактирующих поверхностей;
упругие свойства материалов; Тип протектора, качество и состав резины
грубость поверхностей.
На рисунке 1: Деформация поверхностей происходит до степени, определённой их упругими свойствами.
Трение качения и трение скольжения
Коэффициент трения качения не следует путать с коэффициентом трения скольжения. Коэффициент трения скольжения выражает отношение силы трения между телами и силы, прижимающей тела друг к другу. Данный коэффициент зависит от типа используемых материалов. К примеру, сталь на льду имеет низкий коэффициент трения, а резина на асфальте имеет высокий коэффициент трения.
Рисунок 2 поясняет понятие трения скольжения. Представьте силу, которую нужно применить, чтобы протянуть тяжёлый ящик по полу. Статическое трение требует применения определённой силы, чтобы сдвинуть ящик с места. С началом движения, возникает динамическое трение, требующее постоянного приложения определенной силы для поддержания движения. В этом примере, человек, толкающий ящик, прикладывает силу Fapp, ящик весит N, а пол создает силу трения f, которая сопротивляется движению.
Причина, по которой мы используем колёса для перемещения материалов в том, что они позволяют тратить значительно меньше силы. Представьте, что приходится волочь холодильник или пианино! Более того, подумайте, насколько легче было бы передвинуть вышеупомянутый ящик, если бы применялись колёса.
Сила, требуемая для передвижения оборудования на колёсах, велика только при старте. Ее часто называют «первоначальной или «стартовой» силой. Как только получено нужное ускорение, для продолжения движения необходима гораздо меньшая сила, которую называют «перманентной» или «катящей». Как правило «стартовая» сила превышает ее в 2-2.5 раза.
Формула для расчётов
F = f х F/R
F = сила трения качения
f = коэффициент трения качения
W = сила давления на опору (вес) Это вес объекта (автомобиля) , но не колеса.
R = радиус колеса
Из формулы видно, что сила трения качения F пропорциональна силе давления на опору W и обратно пропорциональна радиусу R колеса. Таким образом, диаметр колес играет важную роль при транспортировке тяжёлых грузов.
Узнав силу трения качения каждого и умножив ее на число, можно узнать примерную силу сопротивления движению. Однако вышеприведенная формула неточна, потому что не учитывает другие факторы, влияющие на лёгкость качения (к примеру, силу адгезии).
Повторюсь - данный материал нашел в Интернет за 1 минуту. Я не являюсь автором текста, но он ясно показывает, что вес колеса не играет роль в уменьшении трения. Радиус колеса -ДА.
Касательно колес и расхода топлива. Влияют:
- давление воздуха в шинах;
- тип поверхности (асфальт, грунт, грязь, слякоть, …)
- тип шины (асфальтовая, грязевая, зимняя, летняя, …)
может что и пропустил.
Автор
Тема: Расход топлива 1GR-FE (4,0л), 249л.с. у 150го (Прочитано 348002 раз)
