Повышение безопасности автомобилей в условиях эксплуатации на основе анализа характеристик сцепления их шин со льдом

• Автор: Ковригин, Владимир Александрович
• Шифр специальности: 05.22.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 203 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИЗ БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ НА ОБЛЕДЕНЕЛЫХ ДОРОГАХ И ХАРАКТЕРИСТИК СЦЕПЛЕНИЯ ШИН СО ЛЬДОМ
1.1 Безопасность эксплуатации автомобильного транспорта в зимний период
1.2 Общие положения о трении резины
1.3 Строение и свойства льда
1.4 Механизм трения при скольжении резины по льду
1.5 Оборудование для испытаний шин на льду
1.6 Характеристики шин при качении по льду
1.6.1 Характеристики бокового увода
1.6.2 Характеристики продольного проскальзывания
1.7 Представление результатов эксперимента и моделирование характеристик шин при качении по льду
1.8 Использование сцепных характеристик шин при проведении дорожно-транспортной экспертизы на обледенелых дорожных покрытиях
1.9 Анализ процедуры сертификационных испытаний шин легковых автомобилей в отношении сцепных качеств
1.10 Результаты и выводы по главе
2 РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОПИСАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК СЦЕПЛЕНИЯ ШИН СО ЛЬДОМ И ПРОЦЕССА ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ В КОНТАКТЕ ШИНЫ С ПОКРЫТИЕМ ИЗО ЛЬДА
2.1 Разработка математического описания характеристик сцепления шин со льдом
2.1.1 Порядок разработки математического описания
2.1.2 Описание характеристики бокового увода
2.1.3 Описание характеристики продольного проскальзывания

2.2 Разработка математического описания процесса теплопередачи в контакте шины с покрытием изо льда
2.2.1 Расчётная модель
2.2.2 Граничные условия
2.2.3 Методика расчёта температуры покрытия
2.3 Результаты и выводы по главе
3 МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Требования к точности измерения параметров шин на стендах
3.2 Разработка оборудования для испытаний шин на льду в стендовых условиях
3.2.1 Конструкция стенда для испытаний шин
3.2.1.1 Силовая система стенда
3.2.1.2 Измерительная система стенда
3.2.1.3 Система управления стендом
3.2.2 Оборудование для охлаждения барабана и создания покрытия изо льда
3.2.3 Оборудование для измерения температуры льда
3.3 Планирование эксперимента
3.4 Методика проведения испытаний
3.5 Методика обработки результатов измерений
3.6 Результаты и выводы по главе
4 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1 Сравнение расчётных и экспериментальных характеристик сцепления шин со льдом
4.2 Сравнение расчётных и экспериментальных зависимостей температуры покрытия при испытаниях шин
4.3 Результаты экспериментальных исследований характеристик сцепления шин легковых автомобилей со льдом в стендовых условиях
4.3.1 Зависимости оценочных параметров характеристик бокового увода шин при качении по льду от различных факторов
4.3.2 Зависимости оценочных параметров характеристик продольного

проскальзывания шин при качении по льду от различных факторов
4.4 Анализ результатов испытаний шин
4.5 Методика сертификационных испытаний шин на льду в стендовых условиях
4.6 Методика коррекции коэффициентов сцепления при экспертизе ДТП на дорогах, покрытых льдом
4.7 Расчёт социально-экономического эффекта от внедрения методики сертификационных испытаний шин на льду
4.8 Результаты и выводы по главе
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Программы аппроксимации сцепных характеристик шин ... 190 ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Программа расчёта теплопередачи в покрытии изо льда

В диапазоне температур льда от 0 до минус 1 °С коэффициенты бокового сцепления имеют довольно низкие значения 0,07 ... 0,11. При 0 °С зависимости Ру - f (5) не имеют экстремума. Первые максимумы зависимостей Ру - f (5) образуются в диапазоне температур от минус 0,5 °С до минус 1,5 °С.
Критические углы бокового увода увеличиваются с понижением температуры. На обычной сухой и сырой поверхностях боковая сила после критического угла увода практически не снижается. При качении по льду, температура которого ниже минус 2 °С, наблюдается значительное снижение боковой силы.
Коэффициент бокового сцепления ф^шах зависит от температуры льда и по-
ступательной скорости колеса (рис. 1.20).
Скорость [км/ч]
Рис. 1.20 - Зависимости коэффициента бокового сцепления от температуры льда при различной поступательной скорости колеса [30]: шина 165 И 15 М+8; нормальная нагрузка 250 кге; давление в шине
1,5 атм.