Bochten maken op de grond - Tire Scrubbing

A

Arie Bombarie

New member
Goede dag,

Ik heb een aantal vraagjes over het bochten maken tijdens het taxiën en tire schrubbing;

Bij deze vraag neem ik als voorbeeld de B737 die geen body gear steering en meesturende achteras heeft; klopt het dat er in iedere bocht op de grond er sprake is van tire scrubbing bij een B737?
Bij een een bocht naar rechts zal het neuswiel naar rechts gaan staan, maar de main gear wielen blijven gewoon nog rechtdoor wijzen, en worden dan als het ware mee getrokken achter de neus aan, maar er moet hier ook een horizontale component op de main gear staan omdat deze anders niet van stand kunnen veranderen lijkt me... Maar omdat de wielen niet zijwaarts kunnen rollen zal dit lijkt me voor tire-scrubbing zorgen...
Zoja, waarom hebben ze dan bijvoorbeeld bij een Boeing 737 geen main gear steering?

En bij de B747 met body gear steering, waarom hebben de wing gears geen steering? Deze ondervinden nu lijkt me toch nog steeds tire scrubbing?

En heeft er iemand misschien wat plaatjes waar de krachten tijdens het bochten maken op de grond duidelijk op staan aangegeven? Dus zodat je duidelijk ziet welke krachten het vliegtuig nou uiteindelijk laten draaien en welke krachten de main gear laten verdraaien?

Alvast bedankt!
 
voor mij is dit een compleet nieuwe materie...

Maar, ja, die worden meegesleurd. Ik denk dat de kosten van het verlies aan rubber minder zijn dan de ontwikkeling en onderhoud van een meesturend systeem.

Overigens denk ik dat het verslijten van de banden verwaarloosbaar laag is, in je auto gebeurt hetzelfde met je achterbanden, en welke zijn in de regel eerder aan vervanging toe ? voor of achter....

Adios
 
Jo Arie,

dit is een theoretisch probleem..
alle wielen kunnen onafhankelijk van elkaar draaien, de buitenwielen draaien wat harder in de bocht dan de binnenwielen dat om te beginnen, alle andere zijdelingse krachten worden door de band opgenomen. alleen in scherpe bochten wringt het behoorlijk.

alle krachten en wringing die een band opvangt wordt omgezet in warmte.
Dit is op de 747 soms een probleem, zeker als we naar haarlem36L moeten op MTOW.
als de 747-200/300 met stalen remmen lang moet taxien en veel bochten maken wordt er warmte opgewekt in de banden omdat die het zwaar te verduren krijgen.wordt er daar bij ook af entoe geremd
, straalt dit uit naar de remmen, op zich geen probleem, maar voor TO moeten de mogen de remmen niet boven een bepaalde temp zijn, anders gaat het tijdens een evt abort weer mis.

over Bodygear systemen kan ik kort zijn, zie bountys antwoord, kost verrekte veel.
de 747 heeft het omdat tentijde van de bouw er nix zo groot was, en Boeing er zeker van wilde zijn dat de 747 net zo makkelijk kon taxien als bv 707

en ik moet zeggen daar zijn ze aardig in geslaagd, je kan meestal de gele lijn volgen, hoeft maar weinig uit te halen.

k.
 
Arie Bombarie.

Een 737/A320 heeft geen bodygear, of gear-train. Ze heeft per wielpoot maar 1 paar wielen, waarvan de as de hartlijn van de wielpoot snijdt.
De denkbeeldige lijn door deze 2 sets van 2 wielen snijdt dus, altijd, het draaipunt van het vliegtuig tijdens grond-operaties.
d.w.z dat bij een bocht alle 4 de wielen van het main gear direct om het draaipunt draaien. Bij een theoretische bocht "op de plaats", dus zonder voorwaartse beweging, draaien de wielen aan de buitenzijde voorwaarts, en de wielen in de binnenzijde van de bocht achteruit. Vergelijk het in dit geval met een aanhangwagen met 1 set wielen.

Bij een gear-train worden de krachten op de wielen groter, daar hun as niet op een denkbeeldige lijn door het draaipunt liggen. Hier moeten andere oplossingen komen, bijv. draaibare geartrain, of onafhankelijk van elkaar bestuurbare wielen. Zoals bijv. ook bij grote vrachtwagens wordt toegepast.

Het neuswiel, dat is een ander verhaal. Dit is vaak een relatief lichte constructie. Vooral bij bochten met hoge snelheid kan men vaak zien hoe deze wielpoot kompleet wringt, en de banden behoorlijk (elastisch) vervormd worden. Het is daarom van belang bochten relatief langzaam in te rollen.

De grootste slijtage op vliegtuigbanden is de spinup tijdens initieele touchdown. Zie de rubber plak in de touchdown-zone, alswel de grijze wolken tijdens touchdown.
 
Arie B.

Dat je de 737 neemt is nou nèt de verkeerde keuze om je vraag te illustreren. Tire scrubbing is namelijk vrijwel nihil op de 737 omdat die per poot maar twee wieltjes heeft. De as waar deze wielen dus om draaien ligt precies door het contactpunt van de band met de grond, dus geen scrubbing. De buitenste wielen hebben wel een grotere draaisnelheid dan de binnenste (en per maingear het zelfde geval), maar er is geen scrubbing.
Vergelijk het maar met een voorwerp met 2 wielen naast elkaar, bijvoorbeeld een koffer met twee wieltjes. Die kan je net zo lang heen en weer laten draaien, zonder dat de wieltjes zijdelings gaan schuren.

Het gaat pas optreden als je maingears 4 wielen of meer per poot hebben. Dan ligt de draaias namelijk precies tussen de twee voorste en de twee achterste wielen en dan krijg je dus wel zijdelingse krachten op de main wheels.

Edit: Wat een timing, Variatie ;)
 
Respect broeder. Copy-past zou het niet beter hebben gedaan.. ;-)

Ben wel blij dat ik dan iig geen komplete onzin heb lopen schrijven! Dat is altijd zo een afgang...
 
@Bounty: dat je de voorbanden bij een auto eerder moet vervangen heeft een andere reden:

- Het gewicht van een auto verschuift tijdens het remmen naar de voorkant waardoor de voorwielen de meeste wrijving te verduren krijgen.

- De meeste auto's hebben voorwiel aandrijving waardoor je voorwielen meer wrijving te verduren krijgen bij het optrekken. De gewichtsverplaatsing naar achteren is te verwaarlozen, het "afzetten" tegen het wegdek wordt nog steeds door de voorbanden gedaan.

- Dan heb je nog de stuurbekrachtiging: vroeger lieten de mensen het wel uit hun hoofd om bij een stilstaande auto de wielen te draaien (veel te zwaar), maar nu doet iedereen het bij het (file)parkeren -> enorme slijtage op je voorbanden.

Denk dit allemaal (en nog wat meer) weg en je achterbanden zullen misschien wel eerder aan vervanging toe zijn om de reden die Arie Bombarie noemt :)
 
Variatie said:
Arie Bombarie.
De grootste slijtage op vliegtuigbanden is de spinup tijdens initieele touchdown. Zie de rubber plak in de touchdown-zone, alswel de grijze wolken tijdens touchdown.
Click to expand...

Laatst was er een vraag van iemand waarom er geen spin-up mechanisme zit op vliegtuig wielen om slijtage te voorkomen. Het antwoord daarop was dat de slijtage van de banden tijdens de touchdown nihil was maar juist gigantisch was bij het bochten draaien op de grond.

Hmm ik ben nu toch wel benieuwd wat het eigenlijk écht is! :grijns:
 
PH-JPC said:
Laatst was er een vraag van iemand waarom er geen spin-up mechanisme zit op vliegtuig wielen om slijtage te voorkomen. Het antwoord daarop was dat de slijtage van de banden tijdens de touchdown nihil was maar juist gigantisch was bij het bochten draaien op de grond.

Hmm ik ben nu toch wel benieuwd wat het eigenlijk écht is! :grijns:
Click to expand...

Ben lui, ga het draadje niet terug lezen, maar volgens mij was een van de conclusies, dat het plaatsen van een spin up systeem zwaar is en er bewegende onderdelen (lees: kan kapot) op zitten.
 
Slijtage aan banden op een gear-train, dat klopt. Het is mogelijk, maar wordt ten strengste afgeraden, een 747 bij lage voorwaartse snelheid een maximale bocht te laten maken. De belasting/slijtage op de banden neemt daarbij toe. Hiervan heb ik al een paar filmpjes gezien.
Remmen met de wielpoot aan de binnenkant van de bocht maakt de bocht nog kleiner, en de slijtage nog groter.

Maar dit geldt alles niet bij een 737/A320.
Hier blijft de slijtage ontstaan tijdens de spin-up.

De reden dat er geen spin-up-units worden gebouwd is idd de kosten-faktor.

Het is goedkoper bandjes alle x-vluchten te vervangen dan een redelijk zware motoreenheid per wiel in te bouwen. Niet alleen het systeem kost geld, maar ook het verhoogde brandstof-verbruik. En dat willen we ten koste van alles voorkomen.
 
Bedankt voor alle antwoorden.

Alleen snap ik het nog niet helemaal, ik heb het maar even uitgetekend:

Allereerst hoe het bij de B737 zit:

steering1.jpg

Hierop heb ik een kracht v getekend, dat is de kracht die de wielen als het ware naar voren laten rollen.
Stel nu dat het vliegtuig een bocht wilt gaan maken, zoals 1tje als het rondje dat ik getekend heb. Nu is te zien dat de main gear dan als het ware de blauwe weg af moet leggen. Dat betekent uiteraard dat het main gear moet verdraaien, want hij kan moeilijk met de main gear in een rechte stand van heading veranderen om het zo maar te zeggen. Oftewel, het lijkt me dat daar ook een (lichte) mate van tire scrubbing plaats vind, omdat die wielen niet draaibaar zijn en daarom als het ware geslepen over het asfalt of iets dergelijks worden om zo te draaien.

Ook heb ik ongeveer de situatie als bij een B747 getekend:
steering2.jpg

Ik heb hier voor het gemak even de wielen op dezelfde plaats getekend en een zelfde bochtgraad, alleen hier heb ik ook de body gear bij getekend, die uiteraard ook om hetzelfde punt als de wing gears moeten draaien.
Deze moeten echter veel scherper draaien (de blauwe pijl buigt veel meer af dan de rode pijl) waardoor er hier een stuk meer tire scrubbing plaats vindt waardoor ze die wielen ook draaibaar hebben gemaakt, in dit geval het linker body gear naar links te draaien, zodat de kracht V en de blauwe kracht zo'n beetje dezelfde richting hebben...

Maar volgens is dus bij een B737 (en bij ieder ander vliegtuig met niet stuur / draaibare wielen) altijd sprake van tire scrubbing, omdat bij het veranderen van heading van het vliegtuig op de grond, de main gear ook mee moet draaien, maar deze eigenlijk alleen maar vooruit kan rollen en niet stuurbaar is...

De grootste slijtage op vliegtuigbanden is de spinup tijdens initieele touchdown. Zie de rubber plak in de touchdown-zone, alswel de grijze wolken tijdens touchdown.
Click to expand...
Zelf heb ik geleerd dat 10% van de slijtage van de banden plaatsvindt tijdens de touchdown, en 80% tijdens het remmen...:confused:
 
Arie, het klopt een beetje wat je zegt, er zou alleen geen scrubbing (bij een 737/A320) plaatsvinden als het wiel oneindig dun was. Maar je tekening is ook niet correct omdat ik nog nooit een Boeing om z'n eigen as heb zien draaien. De enige scrubbing die plaatsvindt is omdat bij een bepaalde breedte van de band, de buitenste millimeters net ietsje sneller door de bocht gaan dan de binnenste. Dat is heel wat anders dan scrubbing omdat zoals bij een 747 de wielen ook nog eens lateraal over de grond worden getrokken.

Hoe had je eigenlijk gedacht dat de main gear van een 737/A320 zou moeten meedraaien, in een linker bocht bijvoorbeeld? De draaias op de grond zit tussen de twee main gears (heb je ook zo getekend), dus als de main gears naar links zouden staan, zou het vliegtuig als een krabbetje scheef over het asfalt rijden en zou hij juist minder kunnen draaien. Als de main gears naar rechts zouden staan, zou je de draaias ineens verschuiven naar ergens midden tussen de main gears en nose gear. Hoewel het laatste geval dus de scrubbing bij kisten met meer dan 2 wielen per poot kan verminderen (de main gears worden minder door de romp de bocht door gesleurd), heeft dit op een 737/A320 geen nut omdat daar dus geen "trek-scrubbing" plaatsvindt.

Wat de grootste gemiddelde slijtage aanbrengt dat weet ik niet, hangt ook zoals bovenste aantoont van de kist af. Bij het taxiien wordt de slijtage over het gehele loopvlak verdeeld (de band draait namelijk vrij snel rond, ze zijn relatief klein) maar tijdens een landing vindt de slijtage plaats op het impact punt van de band. Het is heel gewoon om op een band een "flat spot" te vinden of zelfs wat V-vormige groefjes in het loopvlak na een positieve landing. Dat heb ik nog niet gezien door fanatiek bochtjes te draaien of te remmen.
 
Het is heel gewoon om op een band een "flat spot" te vinden of zelfs wat V-vormige groefjes in het loopvlak na een positieve landing. Dat heb ik nog niet gezien door fanatiek bochtjes te draaien of te remmen.
Click to expand...

jij land gewoon te vaak positief en taxied te braaf :grijns:

ok back on topic.... :D
 
AB. Het puntje dat je inderdaad vergeet is de voorwaartse beweging van het wiel. Net als met een fiets, je achterbandje slijt ook niet elke keer dat je een bocht maakt buitensporig veel af. En die wordt ook "door de bocht getrokken."

Je concentreert je hier teveel op het door de bocht trekken, terwijl het eigenlijk alleen de voorwaartse beweging van het wiel meer of minder lichtwordt gewijzigd.

Kijk maar eens naar je fietssporen als je net door een plas water hebt gereden, en verder over droog asfalt rijdt. Het spoor van je "neuswiel" is dan behoorlijk slingerend, terwijl het spoor van je "maingear" vrij recht blijft.

Doordat die afwijking klein is, en zeker niet cirkelvormig rond je fiets draait, vind daar nauwelijks slijtage plaats.

2 puntjes nog:

1. Het middelpunt M dat je getekend hebt, staat eigenlijk nooit stil, en beweegt zelf (tijdens de bocht) in een cirkelvormige beweging, wat de cirkelvormige beweging van de wielen nog "vlakker" maakt.

2. De verhouding tussen dikte van de banden (en dan alleen de doorsnee van het loopoppervlak dat direkt de grond raakt) en doorsnee/radius van de cirkel is bijzonder klein. Loopoppervlak ongeveer 30 cm (geschat) en wielbasis 737 is 523 cm.
 
Even vooraf. Ik heb nu niet de beschikking over een tekenprogrammaatje, laat staan dat ik weet hoe je uberhaupt een plaatje in je tekst kunt opnemen.

Ik heb het voorgaande proberen te volgen, maar kom er niet uit wat jullie bedoelen. Maar ik maak wel de volgende kanttekeningen:
1. de krachten op de wielen staan verkeerd om. De wielen van een vliegtuig worden niet aangedreven. De kracht die er op komt te staan wordt veroorzaakt door de wrijving van het rollen.
2. om te weten welke wrijvingskracht er ontstaat, moet je er achter zien te komen
waar de resultante van de aandrijvingskracht van de motoren aangrijpt:
a. tijdens het taxie-en met twee gelijkdraaiende motoren zal dat er tussenin zijn en meestal voor de main gear)
b. bij touch-down met idle motoren is er geen aandrijvingskracht, de aandrijving wordt dan vervangen door de kracht a.g.v. massatraagheid [resultante van massa * snelheid * wrijving van lucht en asfalt/rubber] die aangrijpt in de C.G. van het toestel
3. hoeveel een wiel belast wordt (denk maar aan een landing met crosswind)
4. wat de wrijvingscoefficient (combi van die van het asfalt (nat/droog?) en het rubber van de banden)
5. de omtrek en het gewicht van de wielen en de wrijving in de assen (bepalend voor het tempo waarmee de wielen bij het taxieen en met name bij een landing op gang komen)
6. ... misschien nog een aantal factoren, zoals beschibare kracht om te remmen etc. etc.

Verder ... om na te gaan of banden meer slijten door landingen, dan door ground-manouevres, moet je naast bovenstaande natuurlijk weten hoe vaak er wordt geland en hoe lang en met welke snelheden er wordt getaxied.

:snore:

Kortom dit is een heel complex vraagstuk. Maar volgens mij zal het duidelijk zijn dat een landing een behoorlijke slijtage slag is voor een band.
Iemand van KLM-onderhoud kan wellicht aangeven of een F70 op korte trajecten per maand/jaar meer of minder banden verslijt dan een B747.:confused:
 
Nouja, nu ik het stukje van Putty zo lees, wil ik er nog wel het volgende over zeggen:

Het vraagstuk was eigenlijk of banden tijdens het draaien van bochten (op de grond, niet in de lucht) "scrubben". Ofwel schrapen over de grond.

Het rubber van de band kan een zekere elastische vervorming accepteren, zonder plastisch te vervormen. (Het wringt voor het schraapt)
De richtingsverandering van het wiel tijdens een bocht in relatie tot zijn voorwaarts afgelegde afstand is, in vrijwel alle praktische situaties, relatief gering.
Daar deze richtingsverandering ruim binnen de elastische grenzen van het wiel blijft, zal het niet schrapen, maar gewoon van richting veranderen.

Door de andere opstelling van de wielen op een gear-train zijn hier de krachten op de banden groter en anders, en deze kunnen buiten de elastische grenzen vallen. In dat geval wordt er vaak een draaibare gear-train genomen, of de wielen worden bestuurbaar gemonteerd. Heeft de B777 ook niet zoiets?
 
Variatie said:
Het rubber van de band kan een zekere elastische vervorming accepteren, zonder plastisch te vervormen. (Het wringt voor het schraapt)
De richtingsverandering van het wiel tijdens een bocht in relatie tot zijn voorwaarts afgelegde afstand is, in vrijwel alle praktische situaties, relatief gering.
Daar deze richtingsverandering ruim binnen de elastische grenzen van het wiel blijft, zal het niet schrapen, maar gewoon van richting veranderen.
Click to expand...

Tja ... 't is nog moeilijker dan ik dacht. Want de door Variatie zo mooi beschreven elasticiteit is dus weer afhankelijk van de druk waarmee de band is opgepompt de temperatuur en heersende luchtdruk ten tijde van het oppompen EN de temperatuur en de heersende luchtdruk ten tijde van het maken van de bocht :stapelge:
 
You must log in or register to reply here.
Back
Top