http://vezdehod-strannik.ru/

Вован Петрович писал(а):

Момент скручивания на боковине присутствует иль нет?

Никакого момента сил на ступицах колёс тут нет.
Как правильно заметил carski подшипники ступиц не в состоянии передавать крулящий момент куда-либо, так как сами свободно крутятся.

Ну, а на картинке статическое равновесие сил, где беговая дорожка испытывает растягивающие нагрузки разной величины на разных участках, а боковины просто смяты радиальными силами.

Итак, машинка стоит на месте.
Продольных усилий нет. Вертикальные (от веса машины) передаются верхними боковинами шин (диски как бы висят на боковинах, которые, в свою очередь, висят на верхней части беговой. А беговую держит давление воздуха в шине). Верхние части боковины работают на растяжение.

Привязываем корму и пытаемся поехать:
Нижняя часть беговой дорожки плотно стоит на земле.
Та часть, что под роликом – пытается двигаться вперед.
Задняя часть беговой дорожки (от ролика до земли сзади) – натягивается (аналогично натяжению гусеницы от ведущей звездочки до последнего опорного катка).
Передняя часть беговой дорожки (от ролика до земли спереди) – свободна (аналогично провисанию гусеницы от переднего-направляющего катка до первого опорного катка).
На передней части беговой дорожки, через боковины, висит колесо (диск) вездехода. Висит – потому что резина поехала вперед, а вездеход с колесами остался привязан. Эти части боковины работают на растяжение. Переднюю часть боковой дорожки держит воздух в шине.
При всём при этом серединка колеса (т.е. металлический диск) может крутиться как угодно – она же на осях на подшипниках стоит, нагрузки нет.

При этом очень примечательна нижняя складка. Она образуется от того, что ролик прогоняет беговую (и прикрепленную к ней часть боковины) вперед, а нижняя часть беговой крепко стоит на бетонном полу и держит прикрепленную к ней часть боковины. Вот боковина и дает сильную складку.

Полагаю, что ваши боковины рвутся по линии этой складки. Ведь такая бегущая складка – это, по сути, постоянные изгибы резины то в одну, то в другую сторону.

Теперь на боковине появились грунтозацепы. Сами грунтозацепы гораздо жестче, чем боковина. Следовательно, они изгибаться практически не будут, и вся изгибная нагрузка ляжет на фрагменты боковины между грунтозацепами. Именно это, насколько я понял, имел в виду Илья.

P.S. как всё это нарисовать стрелочками – не знаю. Поэтому объяснил словами. Пока объяснял сам понял

Вован Петрович писал(а):

Поставим вопрос по другому. Где точка приложения силы, заставляющая Странник двигаться вперед, преодолевая силы трения качения, сопротивления грунта, составляющих силы тяжести, аэродинамического сопротивления в конце концов (ну сильный встречный ветер)?

Не успел увидеть вашего вопроса, пока писал. Но вот:

На передней части беговой дорожки, через боковины, висит колесо (диск) вездехода. Висит – потому что резина поехала вперед, а вездеход с колесами остался привязан. Эти части боковины работают на растяжение. Переднюю часть боковой дорожки держит воздух в шине.

Вот это растяжение боковин (грубо - от передней точки резины до передней точки диска) и тянет Странника вперед.

Вован Петрович писал(а):

Остается выяснить последний момент. Существуют ли разрывные усилия в боковине, имеющие окружное направление? Ваше мнение? Тут уместно вспомнить гусянку и характер натяжения ее верхней и нижней ветвей.

В боковинах существует переменный режим нагружения, который связан с циклическим сминанием о грунт и ролик при движении машины.
Именно эти переменные циклические нагрузки и приводят к разрушению колеса со временем.

При сминании колеса некоторые окружные растягивающие нагрузке в боковинах обязательно возникают, но они самоуравновешиваются подобными же нагрузками с другой стороны деформированного участка шины так, что крутящего момента эти окружные силы на колесе не создают.

что-то я не очень понимаю, как могуть быть сжимающие усилия на резиновой ленте. Вот гусеницу сжать можно? Или нитку? По-моему, только на растяжение они работать могут.

И не очень понял роль рисунка в ваших рассуждениях об усилиях в боковине. Ведь никаких нагрузок на боковину вы не нарисовали.



Тем не менее позволю себе немного умозрительно порассуждать:

Вован Петрович писал(а):

... разрушение боковины происходит тогда, когда разрывные (растягивающие) усилия превышают упругие силы, величины которых определяются прочностными характеристиками материала.

Да, это универсально определение - разрушение происходит тогда, когда приложенное усилие больше прочности.

То есть разрушение может произойти либо от того, что приложили слишком большое усилие, либо от того, что прочность стала слишком маленькой.

Так как у вас шины разрушились не сразу, то можно предположить, что прилагаемые усилия (примерно одинаковые на всем сроке эксплуатации) шины держали. Но через некоторое время прочность шины упала ниже необходимого предела. Прочность упала в результате износа - думаю, это очевидно.

Износ может быть:
1) от истирания
2) от появления множества слабых мест (проколов).
3) от растрескивания (старения) резины
4) от многочисленных разнонаправленных изгибных деформаций.
5) от истлевания корда
и т.п.

Мне кажется, что основной вклад в износ вносят именно многочисленный изгибы - бегущие складки. То есть то, о чем говорили вы:

Вован Петрович писал(а):

Изгибные нагрузки вкладывают свою долю в разрушение боковин: они снижают прочностные характеристики материала.

И Илья:

МОНИН ИЛЬЯ писал(а):

В боковинах существует переменный режим нагружения, который связан с циклическим сминанием о грунт и ролик при движении машины.
Именно эти переменные циклические нагрузки и приводят к разрушению колеса со временем.

Но более точно можно бы судить по характеру износа, предшествующему разрывам.



Да, я всё ещё сомневаюсь, что правильно понял, как рвется у вас боковина: "вдоль радиуса" - это по каком-либо отрезку линии АО вашего цертежа (О - центр колеса)? Или по отрезку дуги, подобной дуге АВ, но имеющей меньший радиус?

Yerlan писал(а):

Иначе как бы работал фонарь-динамо на велосипеде?

Как только вы подключили динамку к велосипедному колесу, то в этот же момент на ободе возникла ещё одна сила сопротивления вдоль окружности колеса, а на оси возникла ответная противонаправленная СИЛА на оси велосипеда...НО МОМЕНТА на ступице колеса велосипеда так и НЕ ВОЗНИКЛО!!!

Илья, прокомментируй свои схемы, плиз...