Schwingungen rotierender und rollender Reifen

Zusammenfassung

Es werden die Schwingungserscheinungen von rollenden und frei rotierenden Reifen mit und ohne Speichen untersucht. Es zeigt sich dabei, daß beim rollenden Reifen gewisse Resonanzdrehzahlen auftreten, bei denen der als Störungskraft wirkende Bodendruck den Reifen zu unendlich großen, bei Vorhandensein von Dämpfungskräften zu verhältnismäßig großen Schwingungen anregt. Die zugehörigen Eigenschwingungsformen sind die trigonometrischen Funktionen cosn ϕ bzw. sinn ϕ. Bei einem speichenlosen Reifen gehört die niedrigste Rėsonanzdrehzahl zu dem Eigenwertn=2. Bei dem Reifen mit Speichen kann. sie auch einem Eigenwertn>2 zugeordnet sein.

Neben den RcsonanzdrchzahlenΩ _nhat noch die sog. kritische DrehzahlΩ _kBedeutung, oberhalb deren der Reifen auch ohne Vorhandensein äußerer Störungskräfte mit exponentiell anwachsenden Schwingungsamplitudcn ausknickt. Beim rollenden Reifen ist die kritische DrehzahlΩ _ketwas kleiner als beim frei rotierenden. Nur die unterhalbΩ _kliegenden ResonanzdrehzahlenΩ _nhaben praktische Bedeutung. Die DrehzahlΩ _zbei der der Reifen statisch infolge der durch die Fliehkräfte hervorgerufenen Zugspannungen zerreißt, kann wesentlich höher liegen alsΩ _k, Durch Druckvorspannung der Speichen lassen sichΩ _kund die unterhalbΩ _kliegendenΩ _nerhöhen, währendΩ _zabsinkt. Bei geeigneter Wahl der Speichenvorspannung läßt sich also eine technisch günstigste Lösung erzielen, bei derΩ _z, undΩ _kdieselbe Größe haben.