विसर्पण कोण (स्लिप एंगल)

This article is about car handling. For the topic in aviation, see Sideslip angle.

'डिफ्लेक्टेड' ट्रेड पाथ, साइडस्लिप वेलोसिटी और स्लिप एंगल

कॉर्नरिंग बल बनाम स्लिप एंगल का ग्राफ

Pacejka और Cossalter द्वारा टायर विश्लेषण के लिए उपयोग की जाने वाली एक समन्वय प्रणाली। मूल तीन विमानों के चौराहे पर है: व्हील मिडप्लेन, ग्राउंड प्लेन और एक्सल के साथ संरेखित एक वर्टिकल प्लेन (चित्रित नहीं)। एक्स-अक्ष ग्राउंड प्लेन और मिडप्लेन में है और लगभग यात्रा की दिशा में आगे की ओर उन्मुख है; y-अक्ष भी जमीनी तल में है और ऊपर से देखने पर x-अक्ष से 90º दक्षिणावर्त घूमता है; और z-अक्ष जमीनी तल के सामान्य और मूल बिंदु से नीचे की ओर है। स्लिप एंगल $\alpha$ और ऊँट कोण $\gamma$ भी दिखाए गए हैं।

वाहन गतिकी में, स्लिप कोण या साइडस्लिप कोण एक पहिया जिस दिशा में इशारा कर रहा है और जिस दिशा में वह वास्तव में यात्रा कर रहा है (यानी, आगे के वेग वेक्टर के बीच का कोण) के बीच का कोण है $v_{x}$ और व्हील फॉरवर्ड वेलोसिटी का वेक्टर योग $v_{x}$ और पार्श्व वेग $v_{y}$, जैसा कि छवि में दाईं ओर परिभाषित किया गया है)। इस स्लिप कोण के परिणामस्वरूप एक बल, मोड़ने का बल होता है, जो संपर्क पैच के तल में होता है और संपर्क पैच के चौराहे और पहिया के मध्य तल के लंबवत होता है।यह कॉर्नरिंग बल स्लिप एंगल के पहले कुछ डिग्री के लिए लगभग रैखिक रूप से बढ़ता है, फिर घटने से पहले गैर-रैखिक रूप से अधिकतम तक बढ़ जाता है।

पर्ची कोण, $\alpha$
के रूप में परिभाषित किया गया है

$$\alpha \triangleq -\arctan \left({\frac {v_{y}}{|v_{x}|}}\right)$$

कारण

टायर शव और चलने में विरूपण के कारण एक गैर-शून्य स्लिप कोण उत्पन्न होता है। जैसे ही टायर घूमता है, संपर्क पैच और सड़क के बीच घर्षण के परिणामस्वरूप व्यक्तिगत ट्रेड 'तत्व' (ट्रेड के परिमित खंड) सड़क के संबंध में स्थिर रहते हैं। यदि साइड-स्लिप वेग यू पेश किया जाता है, तो संपर्क पैच विकृत हो जाएगा। जब कोई ट्रेड तत्व संपर्क पैच में प्रवेश करता है, तो सड़क और टायर के बीच घर्षण के कारण ट्रेड तत्व स्थिर रहता है, फिर भी टायर पार्श्व में गति करता रहता है। इस प्रकार चलने वाला तत्व बग़ल में 'विक्षेपित' होगा। हालांकि इसे फ्रेम करना समान रूप से मान्य है क्योंकि टायर/पहिया को स्थिर चलने वाले तत्व से दूर हटा दिया जा रहा है, सम्मेलन समन्वय प्रणाली के लिए पहिया मध्य-विमान के चारों ओर तय किया जाना है।

जबकि ट्रेड तत्व संपर्क पैच के माध्यम से चलता है, यह पहिया के मध्य-तल से और आगे निकल जाता है। यह विक्षेपण स्लिप एंगल और कॉर्नरिंग फोर्स को जन्म देता है। जिस दर पर कॉर्नरिंग बल का निर्माण होता है, उसे विश्राम की लंबाई द्वारा वर्णित किया जाता है।

प्रभाव

आगे और पीछे के एक्सल के स्लिप कोणों के बीच का अनुपात (क्रमश: आगे और पीछे के टायरों के स्लिप कोणों का एक कार्य) दिए गए मोड़ में वाहन के व्यवहार को निर्धारित करेगा। यदि आगे और पीछे के स्लिप कोणों का अनुपात 1:1 से अधिक है, तो वाहन अंडरस्टेयर की ओर जाएगा, जबकि 1:1 से कम का अनुपात oversteer का उत्पादन करेगा।वास्तविक तात्कालिक पर्ची कोण सड़क की सतह की स्थिति सहित कई कारकों पर निर्भर करते हैं, लेकिन वाहन के निलंबन (वाहन) को विशिष्ट गतिशील विशेषताओं को बढ़ावा देने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है। विकसित स्लिप कोणों को समायोजित करने का एक प्रमुख साधन सामने और पीछे पार्श्व भार हस्तांतरण की सापेक्ष मात्रा को अलग करके सापेक्ष रोल जोड़ी (जिस दर पर वजन अंदर से बाहरी पहिया में एक मोड़ में स्थानांतरित होता है) को पीछे से पीछे की ओर बदलना है। यह रोल केंद्रों की ऊंचाई को संशोधित करके, या रोल कठोरता को समायोजित करके, या तो निलंबन परिवर्तन या एंटी रोल बार के अतिरिक्त के माध्यम से प्राप्त किया जा सकता है।

संपर्क पैच की लंबाई के साथ साइड-स्लिप में विषमता के कारण, इस साइड-स्लिप का परिणामी बल संपर्क पैच के ज्यामितीय केंद्र से दूर होता है, एक दूरी जिसे वायवीय निशान के रूप में वर्णित किया जाता है, और इसलिए एक टोक़ बनाता है टायर, तथाकथित आत्म संरेखण टोक़।

पर्ची कोण का मापन

टायर के स्लिप कोण को मापने के दो मुख्य तरीके हैं: वाहन के चलने पर, या एक समर्पित परीक्षण उपकरण पर।

ऐसे कई उपकरण हैं जिनका उपयोग किसी वाहन के चलने पर स्लिप कोण को मापने के लिए किया जा सकता है; कुछ ऑप्टिकल विधियों का उपयोग करते हैं, कुछ जड़त्वीय विधियों का उपयोग करते हैं, कुछ GPS और कुछ जीपीएस और जड़त्वीय दोनों का उपयोग करते हैं।

नियंत्रित वातावरण में स्लिप कोण को मापने के लिए विभिन्न परीक्षण मशीनें विकसित की गई हैं। पडुआ विश्वविद्यालय में एक मोटरसाइकिल का टायर परीक्षण मशीन स्थित है। यह एक 3-मीटर व्यास डिस्क का उपयोग करता है जो एक निश्चित स्टीयर और कैमर कोण पर रखे टायर के नीचे 54 डिग्री तक घूमता है। सेंसर बल और उत्पन्न क्षण को मापते हैं, और ट्रैक की वक्रता को ध्यान में रखते हुए एक सुधार किया जाता है।अन्य उपकरण घूमने वाले ड्रम, फिसलने वाले तख्तों, कन्वेयर बेल्ट, या एक ट्रेलर की आंतरिक या बाहरी सतह का उपयोग करते हैं जो परीक्षण टायर को वास्तविक सड़क की सतह पर दबाता है।

यह भी देखें

• केम्बर जोर
• कॉर्नरिंग बल
• पर्ची (वाहन गतिकी)
• ट्रैक्शन सर्कल