Determination of the rolling resistance coefficient of pneumatic wheel systems

The basic resistance during moving objects that are equipped with a circular system is rolling resistance. In objects powered by muscle power, such as: bicycles, wheelchairs, mobile machines, shelves and storage trolleys, the problem of rolling resistance limitation is more important than in the case of structures powered by engines characterized by a significant excess of driving force relative to the sum of resistance forces. Research is being carried out on limiting the rolling resistance force, however, there is a lack of methods for measuring this parameter in the actual operating conditions of devices with a drive system without a drive unit. In the article for research, an innovative method was used of measuring the rolling resistance coefficient of objects equipped only with the rolling chassis of accordance with the patent application P.424484 and a test device compatible with the patent application P.424483. The study involved a pneumatic wheel commonly used in wheelchairs, the use of which gains popularity with increased interest in the construction of electric or diesel vehicles with low energy demand. Examples of such vehicles are available during the Shell Eco-marathon competition. The study was financed from the means of the National Centre for Research and Development under LIDER VII programme, research project no. LIDER/7/0025/L-7/15/NCBR/2016.

Podstawowym oporem podczas przemieszczania obiektów które są wyposażone w układ kołowy jest opór toczenia. W obiektach napędzanych siłą mięśni takich jak: rowery, wózki inwalidzkie, mobilne maszyn, regały i wózki magazynowe zagadnienie ograniczenia oporów toczenia jest zacznie bardziej istotniejsze niż w przypadku konstrukcji napędzanych silnikami charakteryzującymi się znaczną nadwyżką siły napędowej względem sumy sił oporów ruchu. Prowadzone są badania na ograniczaniem siły oporów toczenia jednak dostrzegany jest brak metod pomiaru tego parametru w rzeczywistych warunkach eksploatacji urządzeń z układem jezdnym bez jednostki napędowej. W artykule do badań zastosowano innowacyjną metodę pomiaru współczynnika oporów toczenia obiektów wyposażonych tylko w układ jezdny zgodny ze zgłoszeniem patentowym P.424484 oraz kompatybilne z metodą urządzenie badawcze zgodne ze zgłoszeniem patentowym P.424483. Badaniu poddano pneumatycznego koła stosowane powszechnie w wózkach inwalidzkich, których zastosowanie zwiększa się wraz ze wzrostem zainteresowania budową pojazdów elektrycznych lub spalinowych o małym zapotrzebowaniu energetycznym. Przykłady taki pojazdów są dostępne podczas zawodów Shell Eco-marathon. Badanie zostało sfinansowane ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju w ramach programu LIDER VII, projekt badawczy nr. LIDER/7/0025/L-7/15/NCBR/2016.