विसर्पण कोण (स्लिप एंगल): Difference between revisions

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[[File:TreadDeflected1.jpg|thumb|350px|विक्षेपित' चलने का मार्ग, पार्श्व विसर्पण वेग और विसर्पण कोण]] [[File:Tire Sip Angle.png|thumb|350px|कॉर्नरिंग बल(मोड़ने वाला बल) बनाम विसर्पण कोण का ग्राफ]] [[File:Tire coordinate system.png|thumb|350px|पेसजका और कोसाल्टर द्वारा टायर विश्लेषण के लिए उपयोग की जाने वाली एक समन्वय प्रणाली। मूल तीन विमानों के चौराहे पर है: पहिया मध्य विमान,  जमीनी विमान , और धुरी के साथ संरेखित एक लंबवत तल (चित्रित नहीं)। x-अक्ष जमीनी विमान और मध्यविमान 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। विसर्पण कोण <math>\alpha</math> और ऊँट कोण <math>\gamma</math> भी दिखाए गए हैं।]] वाहन गतिकी में, विसर्पण कोण<ref name="Pacejka">{{cite book
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पर्ची कोण, <math>\alpha</math> <br /> के रूप में परिभाषित किया गया है<math display="block">\alpha \triangleq -\arctan\left(\frac{v_y}{|v_x|}\right)</math>
 


विसर्पण कोण, <math>\alpha</math> के रूप में परिभाषित किया गया है<math display="block">\alpha \triangleq -\arctan\left(\frac{v_y}{|v_x|}\right)</math>
== कारण ==
== 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।
टायर लोथ और चलने में विरूपण के कारण एक गैर-शून्य विसर्पण कोण उत्पन्न होता है। जैसे ही टायर घूमता है, संपर्क पट्टी और सड़क के बीच घर्षण के परिणामस्वरूप व्यक्तिगत चलना 'तत्व' (चलने के परिमित खंड) सड़क के संबंध में स्थिर रहते हैं। यदि पार्श्व-विसर्पण वेग U पेश किया जाता है, तो संपर्क पट्टी विकृत हो जाएगा। जब कोई ट्रेड(चलना) तत्व संपर्क पट्टी में प्रवेश करता है, तो सड़क और टायर के बीच घर्षण के कारण ट्रेड(चलना) तत्व स्थिर रहता है, फिर भी टायर पार्श्व में गति करता रहता है। इस प्रकार चलने वाला तत्व किनारे पर 'विक्षेपित' होगा। यद्यपि इसे फ्रेम(ढांचा) 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।
जबकि ट्रेड(चलना)तत्व संपर्क पट्टी के माध्यम से चलता है, यह पहिया के मध्य-तल से और आगे निकल जाता है। यह विक्षेपण विसर्पण कोण और मोड़ने वाला बल को जन्म देता है। जिस दर पर कॉर्नरिंग बल(मोड़ने वाला बल) का निर्माण होता है, उसे [[विश्राम की लंबाई]] द्वारा वर्णित किया जाता है।


== प्रभाव ==
== 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।<ref name="Cossalter" />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 केंद्र]]ों 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।
आगे और पीछे के धुरों के विसर्पण कोणों के बीच का अनुपात (क्रमश: आगे और पीछे के टायरों के विसर्पण कोणों का एक कार्य) दिए गए मोड़ में वाहन के व्यवहार को निर्धारित करेगा। यदि आगे और पीछे के विसर्पण कोणों का अनुपात 1:1 से अधिक है, तो वाहन [[अंडरस्टेयर]] की ओर प्रवृत्त होगा, जबकि 1:1 से कम का अनुपात ओवरस्टेयर का उत्पादन करेगा।<ref name="Cossalter" /> वास्तविक तात्कालिक विसर्पण 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 विसर्पण कोणों को समायोजित करने का एक प्रमुख साधन सामने और पीछे पार्श्व भार हस्तांतरण की सापेक्ष मात्रा को अलग करके सापेक्ष रोल(लुढ़काना) युग्म (वह दर जिस पर वजन एक मोड़ में अंदर से बाहरी पहिये में स्थानांतरित होता है) सामने और पीछे के पार्श्व भार हस्तांतरण की सापेक्ष मात्रा को अलग-अलग करके आगे से पीछे। यह [[रोल केंद्र|रोल(लुढ़काना) केंद्रों]] की ऊंचाई को संशोधित करके, या [[रोल कठोरता|रोल(लुढ़काना) कठोरता]] को समायोजित करके, या तो निलंबन परिवर्तन या [[एंटी रोल बार|विरोधी रोल(लुढ़काना) छड़]] 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।
संपर्क पट्टी की लंबाई के साथ पार्श्व-विसर्पण में विषमता के कारण, इस पार्श्व-विसर्पण का परिणामी बल संपर्क पट्टी 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]]।


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।<ref name="Cossalter" />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।<ref name="Pacejka" />
== विसर्पण कोण का मापन ==
टायर के विसर्पण 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 विसर्पण कोण को मापने के लिए किया जा सकता है; कुछ प्रकाशीय विधियों का उपयोग करते हैं, कुछ जड़त्वीय विधियों का उपयोग करते हैं, कुछ [[ GPS ]] और कुछ GPS और जड़त्वीय दोनों का उपयोग करते हैं।


नियंत्रित वातावरण में विसर्पण 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 स्थिर स्टीयर और वक्रता कोण पर रखे टायर के नीचे 54 डिग्री तक घूमता है। संवेदक बल और उत्पन्न क्षण को मापते हैं, और ट्रैक(रास्ता) की वक्रता को ध्यान में रखते हुए एक सुधार किया जाता है।<ref name="Cossalter" />अन्य उपकरण घूमने वाले (ढोल), फिसलने वाले तख्तों, वाहक बेल्ट, या एक ट्रेलर की आंतरिक या बाहरी सतह का उपयोग करते हैं जो परीक्षण टायर को वास्तविक सड़क की सतह पर दबाता है।<ref name="Pacejka" />
== यह भी देखें ==
== यह भी देखें ==
* [[केम्बर जोर]]
* [[केम्बर जोर|केम्बर(वक्रता) जोर]]
*कॉर्नरिंग बल
*कॉर्नरिंग बल(मोड़ने वाला बल)
* [[पर्ची (वाहन गतिकी)]]
* [[पर्ची (वाहन गतिकी)]]
* [[ट्रैक्शन सर्कल]]
* [[ट्रैक्शन सर्कल|कर्षण चक्र]]


== संदर्भ ==
== संदर्भ ==

Revision as of 22:01, 24 May 2023

This article is about car handling. For the topic in aviation, see विसर्पण कोण.
विक्षेपित' चलने का मार्ग, पार्श्व विसर्पण वेग और विसर्पण कोण
कॉर्नरिंग बल(मोड़ने वाला बल) बनाम विसर्पण कोण का ग्राफ
पेसजका और कोसाल्टर द्वारा टायर विश्लेषण के लिए उपयोग की जाने वाली एक समन्वय प्रणाली। मूल तीन विमानों के चौराहे पर है: पहिया मध्य विमान, जमीनी विमान , और धुरी के साथ संरेखित एक लंबवत तल (चित्रित नहीं)। x-अक्ष जमीनी विमान और मध्यविमान 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। विसर्पण कोण और ऊँट कोण भी दिखाए गए हैं।

वाहन गतिकी में, विसर्पण कोण[1] या पार्श्व विसर्पण कोण[2] उस दिशा के बीच का कोण है जिसमें एक पहिया इंगित कर रहा है और जिस दिशा में यह वास्तव में यात्रा कर रहा है (अर्थात, आगे के वेग सदिश के बीच का कोण) और पहिया अग्रेषण वेग का सदिश योग और पार्श्व वेग , जैसा कि छवि में दाईं ओर परिभाषित किया गया है)।[1][3] इस विसर्पण कोण के परिणामस्वरूप एक बल, मोड़ने का बल होता है, जो संपर्क पट्टी के तल में होता है और संपर्क पट्टी के चौराहे और पहिया के मध्य तल के लंबवत होता है।[1] यह कॉर्नरिंग बल(मोड़ने वाला बल) विसर्पण कोण 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।[1]

विसर्पण कोण, के रूप में परिभाषित किया गया है

कारण

टायर लोथ और चलने में विरूपण के कारण एक गैर-शून्य विसर्पण कोण उत्पन्न होता है। जैसे ही टायर घूमता है, संपर्क पट्टी और सड़क के बीच घर्षण के परिणामस्वरूप व्यक्तिगत चलना 'तत्व' (चलने के परिमित खंड) सड़क के संबंध में स्थिर रहते हैं। यदि पार्श्व-विसर्पण वेग U पेश किया जाता है, तो संपर्क पट्टी विकृत हो जाएगा। जब कोई ट्रेड(चलना) तत्व संपर्क पट्टी में प्रवेश करता है, तो सड़क और टायर के बीच घर्षण के कारण ट्रेड(चलना) तत्व स्थिर रहता है, फिर भी टायर पार्श्व में गति करता रहता है। इस प्रकार चलने वाला तत्व किनारे पर 'विक्षेपित' होगा। यद्यपि इसे फ्रेम(ढांचा) 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(चलना)तत्व संपर्क पट्टी के माध्यम से चलता है, यह पहिया के मध्य-तल से और आगे निकल जाता है। यह विक्षेपण विसर्पण कोण और मोड़ने वाला बल को जन्म देता है। जिस दर पर कॉर्नरिंग बल(मोड़ने वाला बल) का निर्माण होता है, उसे विश्राम की लंबाई द्वारा वर्णित किया जाता है।

प्रभाव

आगे और पीछे के धुरों के विसर्पण कोणों के बीच का अनुपात (क्रमश: आगे और पीछे के टायरों के विसर्पण कोणों का एक कार्य) दिए गए मोड़ में वाहन के व्यवहार को निर्धारित करेगा। यदि आगे और पीछे के विसर्पण कोणों का अनुपात 1:1 से अधिक है, तो वाहन अंडरस्टेयर की ओर प्रवृत्त होगा, जबकि 1:1 से कम का अनुपात ओवरस्टेयर का उत्पादन करेगा।[2] वास्तविक तात्कालिक विसर्पण 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 विसर्पण कोणों को समायोजित करने का एक प्रमुख साधन सामने और पीछे पार्श्व भार हस्तांतरण की सापेक्ष मात्रा को अलग करके सापेक्ष रोल(लुढ़काना) युग्म (वह दर जिस पर वजन एक मोड़ में अंदर से बाहरी पहिये में स्थानांतरित होता है) सामने और पीछे के पार्श्व भार हस्तांतरण की सापेक्ष मात्रा को अलग-अलग करके आगे से पीछे। यह रोल(लुढ़काना) केंद्रों की ऊंचाई को संशोधित करके, या रोल(लुढ़काना) कठोरता को समायोजित करके, या तो निलंबन परिवर्तन या विरोधी रोल(लुढ़काना) छड़ के अतिरिक्त के माध्यम से प्राप्त किया जा सकता है।

संपर्क पट्टी की लंबाई के साथ पार्श्व-विसर्पण में विषमता के कारण, इस पार्श्व-विसर्पण का परिणामी बल संपर्क पट्टी 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।

विसर्पण कोण का मापन

टायर के विसर्पण 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 विसर्पण कोण को मापने के लिए किया जा सकता है; कुछ प्रकाशीय विधियों का उपयोग करते हैं, कुछ जड़त्वीय विधियों का उपयोग करते हैं, कुछ GPS और कुछ GPS और जड़त्वीय दोनों का उपयोग करते हैं।

नियंत्रित वातावरण में विसर्पण 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 स्थिर स्टीयर और वक्रता कोण पर रखे टायर के नीचे 54 डिग्री तक घूमता है। संवेदक बल और उत्पन्न क्षण को मापते हैं, और ट्रैक(रास्ता) की वक्रता को ध्यान में रखते हुए एक सुधार किया जाता है।[2]अन्य उपकरण घूमने वाले (ढोल), फिसलने वाले तख्तों, वाहक बेल्ट, या एक ट्रेलर की आंतरिक या बाहरी सतह का उपयोग करते हैं जो परीक्षण टायर को वास्तविक सड़क की सतह पर दबाता है।[1]

यह भी देखें

संदर्भ

  1. ↑ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 Pacejka, Hans B. (2006). Tire and Vehicle Dynamics (Second ed.). Society of Automotive Engineers. pp. 3, 612. ISBN 0-7680-1702-5.
  2. ↑ 2.0 2.1 2.2 Cossalter, Vittore (2006). Motorcycle Dynamics (Second ed.). Lulu.com. pp. 47, 111. ISBN 978-1-4303-0861-4.
  3. ↑ Clark, S.K. (1971). वायवीय टायर के यांत्रिकी (1st ed.). NHTSA. Retrieved 26 February 2023.
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