Методика расчета величин предельных диагностических нормативов для ошипованных зимних легковых шин

• Автор: Шаратинов, Александр Дмитриевич
• Шифр специальности: 05.22.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Вологда
• Количество страниц: 172 с. : ил.

Оглавление

ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ И УСЛОВНЫЕ

ОБОЗНАЧЕНИЯ, ПРИНЯТЫЕ В РАБОТЕ.

ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Безопасность эксплуатации автомобильного транспорта в зимнее время.

1.2. Целесообразность применения зимних ошипованных шин.

1.3. Мировой опыт эксплуатации ошипованных шин

1.4. Кинематика и геометрия автомобильного колеса.

1.5. Динамические эффекты, возникающие при столкновении шипа

противоскольжения с поверхностью дороги.

1.5.1. Теория ударных взаимодействий
1.5.2. Интенсивность ударного воздействия шипа на поверхность дороги
1.6. Виды и свойства дорожного покрытия.
1.7. Износостойкость и работоспособность шипов противоскольжения
1.8. Анализ причин нарушения работоспособности шипов в шине.
1.9. Износ дорожного покрытия ошипованными шинами.
1.9.1. Анализ значимости износа дорожного покрытия ошипованными шинами в разных странах
1.9.2. Анализ исследований, посвященных износу дорожного покрытия ошипованными шинами.
1.9.2.1. Финляндия
1.9.2.2. Швеция.
1.9.2.3. Северная Америка.
1.9.2.4. Другие страны
1 Экологическая безопасносгь использования ошипованных шин
. Вклад ошипованных шин в образование дорожной пыли.
. Влияние ошипованных шин на безопасность и здоровье человека.
1 Зарубежный опыт регулирования использования ошипованных шин.
. США.
. Канада
. Скандинавские страны
. Япония
. Другие сараны.
1 Политика регулирования использования ошипованных шин
1 Анализ российской нормативной документации по эксплуатации ошипованных
1 Выводы и постановка задач исследования
ГЛАВА 2. МОДЕЛЬ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ШИПА
ПРОТИВОСКОЛЬЖЕНИЯ.
2.1. Конечноэлсментная модель системы выступ протектора шины шип противоскольжения поверхность дороги.
2.2. Математическая модель ударного взаимодействия шипа противоскольжения с поверхностью дороги.
2.2.1. Определение скорости шипа в момент удара о поверхность дороги
2.2.2. Построение математической модели ударного взаимодействия шипа противоскольжения с поверхностью дороги.
2.3. Выводы по второй главе.
ГЛАВА 3. МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Методика определения значений параметров упругих и демпфирующих связей в системе металлокордный каркас легковой шины выступ протектора легковой шины
шип противоскольжения поверхность дороги.
3.2. Методика определения зависимости износа твердой составляющей дорожного покрытия от величины ударного воздействия шипа противоскольжения на поверхность дороги
3.3. Методика измерения коэффициента сцепления легковой шины с поверхностью дороги.
3.4. Методика измерения силы статического давления шипа противоскольжения на поверхность дороги.
3.5. Методика измерения диагностических параметров ошиповки
3.5.1. Методика измерения величины смещения шипа под действием поперечной нагрузки Н
3.5.2. Методика измерения величины выступания шипов из протектора шины.
3.5.3. Методика измерения количества выпавших или запавших шипов.
3.6. Выводы по третьей главе.
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОВЕДЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ.
4.1. Результаты исследования функционирования системы выступ протектора шины
шин противоскольжения поверхность дороги методом конечных элементов
4.2. Результаты исследования свойств системы металлокордный каркас шины выступ протектора шины шип противоскольжения поверхность дороги с помощью математической модели ударного взаимодействия шина с дорогой
4.3. Результаты определения зависимости износа дорожного покрытия от величины ударного воздействия шипа противоскольжения на поверхность дороги.
4.4. Результаты исследования зависимости коэффициента сцепления ошипованной легковой шины с поверхностью дороги от пробега шины и температуры льда
4.5. Результаты исследования зависимости коэффициента сцепления ошипованной легковой шины от высоты выступания шипа из протектора шины
4.6. Результаты исследования зависимости диагностического параметра смещение шипа под поперечной нагрузкой Н от пробега ошипованной легковой шины с начала эксплуатации.
4.7. Результаты исследования зависимости диагностического параметра количество выпавших или запавших шипов от пробега ошипованной легковой шины с начала эксплуатации
4.8. Результаты исследования зависимости силы статического давления шипа противоскольжения на поверхность дороги от пробега ошипованной легковой шины с начала эксплуатации.
4.9. Статистическая обработка результатов исследований
4 Выводы по четвертой главе.
ГЛАВА 5. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ВЕЛИЧИН ДИАГНОСТИЧЕСКИХ НОРМАТИВОВ ДЛЯ ОЦЕНКИ ТЕКУЩЕГО ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ОШИПОВКИ ЗИМНЕЙ ОШИПОВАННОЙ ЛЕГКОВОЙ ШИНЫ
5.1. Выбор диагностических параметров для оценки текущего технического состояния ошиповки зимних ошипованных легковых шин
5.2. Методика расчета значений предельных диагностических нормативов для оценки текущего технического состояния зимней ошипованной легковой шины
5.2.1. Методика расчета предельного норматива для диагност ического параметра высота выступания шипов из протектора шины
5.2.2. Мстодика расчета предельного диагностического норматива для диагностического параметра смещение шина под поперечной нагрузкой И
5.2.3. Методика расчета предельного диагностического норматива для
диагностического параметра количество выпавших или запавших шипов.
5.3. Выводы по пя той главе.
ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Цель диссертационной работы. Разработка методики выбора диагностических параметров для оценки текущего технического состояния ошиповки зимних легковых шин и расчета предельных нормативов для данных параметров на основе требований к безопасности эксплуатации автотранспорта в зимнее время. Методы исследования. Основными методами являлись математическое моделирование, моделирование методом конечных элементов, эксперимент с применением лабораторных стендов, натурный эксперимент, регрессионный анализ полученных данных. Направления исследований. Исследовать напряженнодеформированное состояние выступа протектора легковой шины с запрессованным в него шипом. Исследовать характер износа отверстия под шип в процессе эксплуатации ошипованной легковой шины. Исследовать изменение интенсивности ударного воздействия шина на дорожное покрытие при износе отверстия под шип. Исследовать изменения коэффициента сцепления ошипованной легковой шины с обледенелым дорожным покрытием при износе отверстия под нтип, уменьшении высоты выступания шипов из протектора шины и выпадении или западании шипов. Произвести выбор диагностических параметров для оценки текущих эксплуатационных свойств ошипованной зимней легковой шины и разработать методику расчета предельных диагностических нормативов для данных параметров. Разработана математическая модель ударного взаимодействия шипа с поверхностью дороги. Разработана методика и оборудование для определения параметров упругих и демпфирующих связей в системе выступ протектора легковой шины ттгип противоскольжения поверхность дороги. Вычислена сила удара и импульс силы удара шипа о поверхность дороги при различной степени износа системы выступ протектора легковой шины шип противоскольжения. Установлено влияние степени износа данной системы на интенсивность ударного воздействия шипа на поверхность дороги. Исследовано влияние интенсивности ударного воздействия шипа противоскольжения на скорость износа дорожного покрытия. Исследована зависимость коэффициента сцепления ошипованной легковой шины с обледенелой поверхностью дороги от е пробега с начала эксплуатации, температуры льда, количества выпавших или запавших шипов и высоты их выступания из протектора шины. Разработана методика расчета предельных диагностических нормативов для выбранных диагностических параметров. Использование предложенного комплекса диагностических параметров, включающего смещение шипа под поперечной нагрузкой Н, количество выпавших или запавших шипов и высоту выступания шипов из протектора шины, позволяет контролировать текущие эксплуатационные свойства зимней ошипованной легковой шины и повысить безопасность эксплуатации автомобильного транспорта в зимнее время. Апробация работы. Молодые исследователи регионам Всероссийская научная конференция студентов и аспирантов. Вологда ВоГТУ, г. Ежегодная сессия аспирантов и молодых ученых. Вологда ВоГТУ, г. Вузовская наука региону Шестая всероссийская научнотехническая конференция. Вологда ВоГТУ, г. Восьмая международная научнопрактическая конференция Организация и безопасность дорожного движения в крупных городах. СанктПетербург СПбГАСУ, г. Всероссийская научнотехническая конференция Актуальные проблемы развития лесного комплекса. Вологда ВоГТУ. Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 научных статей. Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов и результатов исследований, библиографии и 2 приложений. Объем диссертации составляет 2 страницы основного текста, содержит таблиц и рисунков. Список использованных научных источников содержит 3 наименования из них на русском языке и на английском языке. Методика исследования интенсивности ударного воздействия шипов противоскольжения на дорожное покрытие, а также математическая модель ударного взаимодействия шипа противоскольжения с поверхностью дороги. Диагностические параметры для оценки текущих эксплуатационных свойств зимней ошипованной легковой шины, методика их измерения и расчета величин предельных диагностических нормативов.