Повышение эффективности эксплуатации автомобилей обеспечением рациональных значений эксплуатационных параметров их шин

• Автор: Загородний, Николай Александрович
• Шифр специальности: 05.22.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 150 с. : ил.

Оглавление

1 Состояние вопроса, цель и задачи исследования.

1.1 Анализ влияния типа и конструкции шин на эксплуатационные свойства автомобиля.

1.2 Анализ динамики и кинематики колеса с пневматической шиной

1.3 Анализ проскальзывания и скольжения колеса.

1.4 Анализ влияние конструктивных и эксплутационных факторов на коэффициент сопротивления качению и нагрузку на колесо.
1.5 Анализ технического состояния шины и факторов, влияющих на безопасность дорохшого движения

1.6 Выводы, цель и задачи исследования.

2 Теоретическое обоснование эксплуатационных характеристик

колес с пневматической шиной.

2.1 Математическое моделирование качения деформированного колес

с деформируемой шиной
2.2 Моделирование скорости колеса в активном режиме
2.3 Определение эквивалентного радиуса колеса
2.4 Определение силовых характеристик в зоне контакта шины с поверхностью.
2.5 Выводы по главе 2.
3 Экспериментальные исследования эксплуатационных характеристик шины.
3.1 Общий подход к проведению экспериментальных исследований
3.2 Анализ известных методик определения эксплуатационных характеристик шины.
3.2.1 Определение характеристики упругости шины
3.2.2 Определение тангенциальной жесткости по методике МГТУ МАМИ
3.3 Методика проведения эксперимента.
3.3.1 Последовательность проведения эксперимента с использованием лабораторного стенда.
3.3.2 Методика измерение тангенциальной жесткости шины.
3.3.3 Методика измерение радиальной жесткости шины.
3.4 Выводы по главе 3.
4.1 Анализ влияния параметров дороги и шины на длину зоны не проскальзывания
4.2 Анализ влияния параметров дороги и шины на максимальный крутящий момент
4.3 Анализ результатов измерений тангенциальной жесткости.
4.4 Аппроксимация результатов эксперимента
4.5 Анализ результатов измерения радиальной жесткости и аппроксимация полученных данных эксперимента
4.6 Выводы по главе 4
5 Техникоэкономическая эффективность использования результатов исследований
5.1 Практические рекомендации по использованию результатов исследований
5.2 Оценка экономической эффективности при использовании диагностических показателей шин.
5.3 Выводы по главе 5
Общие выводы
Литература


Двухфланцевые - более универсальны. В целом шины любого типа требуют внимания к внутреннему давлению, жесткости, что оказывает решающее воздействие при движении в различных условиях па расход топлива, на срок эксплуатации (пробег), а самое главное на скорость движения автомобиля. Энергия вращения преобразуется в поступательное движение колеса, в качестве которого выступает система колес с эластичными пневматическими шинами. Пневматическая шина представляет собой оболочку, наполненную сжатым воздухом или газом. При качении колеса по дороге происходит деформация этой оболочки и проскальзывание элементов протектора относительно поверхности дороги [,]. Размер автомобильного колеса в свободном, ненагруженном состоянии характеризуется свободным радиусом гс. Под наружным диаметром колеса понимается диаметр наибольшего окружного сечения беговой дорожки колеса при отсу тствии контакта с дорогой. Наружный диаметр колеса зависит от давления воздуха в шине и, как правило, возрастает с его увеличением, определяется непосредственно замером. Значение наружного диаметра колеса при номинальном давлении воздуха в шине указывается в каталогах [, ]. При действии на колесо автомобиля вертикальной нагрузки происходит деформация части шины, соприкасающейся с опорной поверхностью. При этом расстояние от оси колеса до опорной поверхности становится меньше свободного радиуса. Это расстояние, замеренное у неподвижного колеса, называется статическим радиусом гст. Статический радиус при номинальных нагрузках и давлении воздуха в шинах также указывается в их характеристиках []. Обычно шины конструируют таким образом, чтобы при номинальных нагрузке и давлении прогиб шипы составлял . Хг =0,8. Я- высота профиля. При качении нагруженного колеса в силу ряда причин (динамическое действие нагрузки, передаваемый колесом автомобиля крутящий момент на колесе, скорость вращения и др. Это расстояние называют динамическим радиусом гд или радиусом качения, при этом происходит упругое проскальзывание шины, так как при движении пневматическая шина сжимается под действием нагрузки []. Реальное автомобильное колесо в тангенциальном направлении не является абсолютно жестким. Под воздействием передаваемого крутящего момента протектор деформируется в тангенциальном направлении [,]. Если направление передаваемого крутящего момента совпадает с направлением угловой скорости колеса, элементы шины, находящиеся в набегающей полуокружности, подвергаются сжатию, а с противоположной стороны - растяжению, как это показано на рис. На этом же рисунке показана эпюра тангенциальных напряжений в протекторе шины. Рисунок 1. Элементы шины, находящиеся в контакте с опорной поверхностью, нагружены в тангенциальном направлении неодинаково: элементы, входящие в контакт, сжимаются, а выходящие - растягиваются. При возрастании передаваемого крутящего момента увеличивается площадь, в пределах которой происходит проскальзывание шины относительно дороги (рис. Рисунок 1. При некотором значении крутящего момента начинается одновременное перемещение всех находящихся в зоне контакта точек колеса. Перемещение части точек колеса, находящихся в контакте с дорожным покрытием, относительно опорной поверхности, когда в зоне контакта есть точки, неподвижные относительно этой поверхности, называется упругим проскальзыванием колеса. Одновременное же перемещение всех находящихся в контакте точек колеса называется скольжением колеса. Вследствие упругого проскальзывания или скольжения путь, проходимый колесом за один оборот, оказывается меньшим, чем путь, проходимый в ведомом режиме. При возрастании передаваемого крутящего момента на колесе увеличивается тангенциальная деформация шины и скольжение, а путь, проходимый колесом за один оборот, уменьшается [,]. Радиус качения колеса можно представить как радиус условного неде-формируемого кольца, которое, катясь без скольжения, совершит число оборотов и пройдет путь, одинаковый с реальным колесом. Радиус качения колеса является условной величиной и непосредственно не связан с его размерами.