Методика оценки и прогнозирования эксплуатационной надежности ошипованных шин

• Автор: Старостин, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 05.22.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Вологда
• Количество страниц: 170 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ И УСЛОВНЫЕ

ОБОЗНАЧЕНИЯ, ПРИНЯТЫЕ В РАБОТЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Особенности эксплуатации автомобильного транспорта в зимних условиях.

1.1.1. Анализ затрат на борьбу с зимней скользкостью на автодорогах города Вологды

1.1.2. Сравнительный анализ средств борьбы с зимней скользкостью

1.2. Зимние ошипованные шины

1.2.1. Задачи, решаемые зимними шинами, отличительные особенности протекторов зимних и летних шин.

1.2.2. Целесообразность применения ошипованных шин

1.3. Кинематика и геометрия автомобильного колеса.
1.3.1. Радиусы колеса.
1.3.2. Распределение напряжений в контакте с дорогой
1.3.3. Сцепление колеса с дорогой.
1.4. Работа шипов в шине
1.4.1. Требования к корпусам шипов
1.4.2. Типы шипов противоскольжения.
1.4.3. Нагрузки, действующие на шип.
1.4.4. Взаимодействие ошипованной шины со льдом.
1.4.5. Износостойкость и работоспособность шипов
1.5. Трение и износ.
1.5.1. Износостойкость, виды износа резины
1.5.2. Термостойкость резин.
1.5.3. Влияние среды
1.5.4. Процессы, протекающие при трении металла и резины.
1.6. Теория ударных взаимодействий
1.6.1. Основное уравнение теории удара, общие теоремы,
основные параметры и определения
1.6.2. Общие теоремы теории удара.
1.6.3. Коэффициент восстановления при ударе.
1.6.4. Удар тела о неподвижную преграду.
1.6.5. Отличительные особенности удара шипа
противоскольжения от классических видов удара.
1.6.6. Основные элементы состава дорожного полотна
1.7. Анализ действующей нормативной документации но эксплуатации автомобильных шин
1.8. Выводы и постановка задач исследования.
2. МОДЕЛЬ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ОШИПОВАННОГО КОЛЕСА
2.1. Анализ факторов, влияющих на износ в системе шип протектор шины.
2.2. Механизм взаимодействия ошипованного колеса с дорожным покрытием.
2.3. Анализ силовых взаимодействий в системе протектор шины
шип дорожное покрытие.
2.4. Выводы по 2сйтлаве
3. МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Методика исследования усталостных процессов в сопряжении
шип протектор шины
3.1.1 Модернизация конструкции экспериментального стенда для исследования усталостных процессов в сопряжении шип
протектор шины .
3.1.2. Разработка методики лабораторного исследования
усталостных процессов в сопряжении шип протектор шины .
3.2. Общая методика исследования динамических взаимодействий
между протектором шины, шипами и дорожным покрытием
3.2.1. Конструкция стенда и кинематическая схема эксперимента для исследования динамических взаимодействий в системе протектор шины шип дорожное покрытие
3.2.2. Методика проведения экспериментального исследования динамических взаимодействий в системе протектор шины шип
дорожное покрытие .
3.2.3. Тарировка испытательного стенда
З.З.Общая методика исследования влияния износа ошиповки в
процессе эксплуатации на коэффициент сцепления шины с дорожным покрытием
3.3.1. Конструкция стенда для экспериментального
исследования
3.3.2. Методика исследования изменения статического усилия прокола в результате наклона шипа при переходе из трения покоя
в трение скольжения.
3.3.3. Методика исследования влияния износа ошиповки в процессе эксплуатации на коэффициент сцепления шины с дорожным покрытием
3.4. Методика статистической обработки экспериментальных
данных
3.5. Выводы по Зсйглаве.
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА.
4.1. Результаты экспериментального исследования процессов износа в
системе шип протектор шины .
4.1.1. Статистическая обработка результатов исследований процессов износа в системе шип протектор шины
4.2. Результаты экспериментального исследования динамических взаимодействий между протектором зимних шин, шипом и дорожным покрытием
4.2.1. Статистическая обработка результатов исследований динамических взаимодействий между протектором зимних шин, шипом и дорожным покрытием.
4.3. Результаты экспериментального исследования влияния износа ошиповки в процессе эксплуатации на коэффициент сцепления шины с дорожным покрытием.
4.3.1. Статистическая обработка результатов исследований влияния износа ошиповки в процессе эксплуатации на коэффициент сцепления шины с дорожным покрытием
4.4. Выводы по 4главе.
5. ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЭКСПЛУТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ ОШИПОВАННЫХ ШИН
5.1. Разработка методики натурного эксперимента
5.1.1. Конструктивные особенности специального угломера
5.1.2. Требования к шинам
5.2. Результаты натурно статистического эксперимента.
5.3. Методика оценки и прогнозирования эксплутационной надежности ошипованных шин
5.4. Выводы по 5 главе
6. МЕТОДИКА И КРИТЕРИЙ ОЦЕНКИ ТЕКУЩЕГО СОСТОЯНИЯ ОШИПОВАННОЙ ШИНЫ В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ
6.1. Обоснование необходимости разработки критерия.
6.2. Анализ возможных факторов оценки работоспособности ошипованной шины.
6.3. Выбор критерия для оценки работоспособного состояния зимней ошипованной шины, разработка методики и способа его реализации.
6.4. Выводы по 6 главе
ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Модель функционирования ошипованного колеса, методики исследования процессов износа в сопряжении шип протектор шины и коэффициента сцепления ошипованного элемента протектора. Результаты лабораторных и натурных исследований процессов износа в сопряжении шип протектор шины, коэффициента сцепления ошипованного элемента протектора с различными поверхностями, динамических эффектов, возникающих при эксплуатации ошипованных шин. Методика оценки и прогнозирования свойств ошипованных шин в процессе эксплуатации. Критерий оценки работоспособного состояния шипов противоскольжения, а также методика и оборудование для его технической реализации. Одной из наиболее сложных проблем при эксплуатации транспортных средств является проблема обеспечения безопасности движения в зимнее время года. Официальная статистика показывает, что более половины всех крупных ДТП происходит именно в осеннезимний период. Обеспечение безопасности дорожного движения Указом Президента Российской Федерации от июля г. МВД России. В исполнение поручения Президента Российской Федерации реализуется федеральная целевая программа Повышение безопасности дорожного движения в годах. В настоящее время трудно отрицать, что для обеспечения безопасности движения автотранспортных средств на обледенелых и заснеженных дорогах необходимо оснащать автомобили зимними ошипованными шинами. Зимнюю скользкость на дорожных покрытиях создают все виды снежноледяных отложений, снижающих коэффициент сцепления автомобиля с покрытием. При ее образовании ухудшаются условия эксплуатации дороги, уменьшается скорость движения транспортных средств и возрастает количество дорожнотранспортных происшествий. Зимняя скользкость снежноледяные отложения, образующаяся на дороге, по своему физическому состоянию и внешним признакам подразделяется на следующие виды рыхлый снег, уплотненный снег накат, стекловидный лед. Для борьбы с зимней скользкостью в настоящее время используются механические способы и химические вещества и их смеси, способствующие разрушению и удалению льда с поверхности покрытия. Химические способы борьбы с зимней скользкостью основаны на применении солей, в основном хлоридов, обладающих способностью при контакте переводить снежноледяные отложения в раствор, не замерзающий при отрицательных температурах, ,, ,,,,. Применение различных дорожных машин для удаления ледяного наката. Недостатком данного способа является невозможность полного удаления скользкости, а так же вероятность повреждения дорожного полотна. Положительным эффектом является образование микро и макро неровностей на поверхности ледяного наката. Оснащение шин шипами противоскольжения, позволяющее существенно повысить коэффициент сцепления при движении по обледенелой поверхности дороги. Массовое использование ошипованных шин поддерживает повышенную шероховатость ледяного покрытия, что обеспечивает дополнительное увеличение коэффициента сцепления. Однако применение шипов не лишено недостатков. Проблема влияния ошипованных шин на износ дорожного полотна возникла еще в начале х годов, когда применение шипов имело массовый порядок в Западной Европе, Северной Америке и Японии. Вскоре после этого применение шипов противоскольжения далее по тексту ШП стало ограниченным или под полным запретом , 5, 6. ШП. Но с х годов произошел бурный рост информации, интереса и исследований по ШП и ошипованным шинам. Применение шипов в автомобильных шинах является фактором географическим. Есть только три географических зоны, где применение шипов противоскольжения есть безусловный фактор безопасности и желательности Скандинавия, Северная Америка и Россия. При этом указанные факторы основаны не только на действительном эффекте противоскольжения, но и в значительной степени на психологическом влиянии ошипованной шины. В Европе применение шипов сезонно разрешено в Скандинавии и в некоторых других странах. В России применение шипов на шинах не регламентировано. Законодательство США регулирует применение ШП во всех штатах и округе Колумбия. Так в штатах установлены сезонные ограничения например, возможно применение с 1 ноября до 1 апреля, в 7 штатах северных возможно неограниченное применение, а в штатах южных ШП запрещены.