Разработка методов и средств оценки сцепных свойств шин

• Автор: Кучеренко, Алексей Викторович
• Шифр специальности: 05.22.10, 05.05.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 152 с. : ил.

Содержание стр.

Введение

1 Обзор требований к сцепным свойствам шин с дорожной по

верхностью

1.1 Влияние внешних факторов на сцепление шины с дорожной

поверхностью

1.1.1 Влияние типа и состояния дорожного покрытия

1.1.2 Влияние высоты рисунка протектора

1.1.3 Влияние скорости качения шины и шероховатости покрытия

1.2 Обзор используемых в мировой практике методов исследова

ния сцепных свойств шин с дорожной поверхностью

1.2.1 Методы оценки сцепных свойств шин с использованием испы
тательного автомобиля
1.2.1.1 Методы оценки поведения автомобиля на мокрой дороге
1.2.1.2 Методы оценки поперечного сцепления шин с мокрой дорож
ной поверхностью
1.2.1.3 Мегоды оценки скорости начала аквапланирования шины
1.2.1.4 Метод определения максимального коэффициента продольно
го сцепления шии с дорожной поверхностью при торможении
без блокировки колес
1.2.2 Метод оценки сцепных свойств шин с помощью динамометри
ческой тележки
1.2.3 Стендовые методы оценки сцепных свойств шип
Выводы по главе. Цели и задачи исследования
2. Теоретическое исследование движения автомобиля при тор
можении
2.1 Имитационная модель торможения автомобиля
Выводы по главе
3 Разработка дорожной динамометрической лаборатории
3.1 Динамометрическая тележка
3.2 Измерительная система динамометрической лаборатории
3.3 Система затормаживания испытываемого колеса
3.4 Тарировка датчика продольной силы
3.5 Система подачи воды к пятну контакта испытываемой шины с
дорожной поверхностью
3.6 Рабочий цикл испытания шины на дорожной динамомстричс
ской лаборатории
3.7 Анализ точности измерительной системы ДДЛ НИИШП
3.7.1 Выполнение испытаний
3.7.2 Вычисление коэффициентов
3.7.3 Анализ результатов
Выводы но главе
4 Экспериментальное исследование продольного коэффициента
сцепления шин. Проверка адекватности разработанной имитационной модели торможения автомобиля
4.1 Объекты, режимы и цели испытаний
4.2 Результаты испытаний
4.3 Анализ результатов испытаний
4.4 Проверка адекватности разработанной имитационной модели
торможения автомобиля
Выводы по главе
Общие выводы и заключение
Литература


Цукерберг был одним из первых исследователей, изучавших влияние конструкции шины на сцепление с различными дорожными покрытиями в реальных режимах работы шин непосредственно на автомобиле [9). Большой интерес для конструкторов шин представляют работы В. И. Кнороза [2], И. В. Иванова [), О. Г. Подлиха [|, Ш. А. Паршина [], |), 5), В. А. Астрова [1, И. П. Петрова [), В. Ф. Аукашука [). Широкие исследования сцепных свойств шин с дорожной поверхностью проводились также за рубежом. Интерес представляют, прежде всею, работы В. Хофферберта [), В. Е. Гоффа и Д. В. Баджера [), |), 2), Б. Альберта и И. Уолкера [), Т. Френга [], (), К. А. Гроша (), (), Д. Балджина [), [), В. Хорна, У. Джойнера и Т. Леланда [|, [), []. В. Генгенбаха [], (), [), |), [), которые непосредственно были посвящены изучению влияния конструктивных, либо эксплуатационных факторов на сцепные свойства шин с дорожной поверхностью. Обзор требований к сцепным свойствам шин с дорожной поверхностью Одним из основных параметров, определяющих безопасность движения автомобиля является сцепление шины с дорожной поверхностью. Высокое сцепление колеса с дорогой повышает безопасность движения автомобиля. В дальнейшем коэффициент сцепления и коэффициент продольного сцепления будем называть просто коэффициентом сцепления. Под проскальзыванием принято понимать движение, при котором окружная скорость вращения колеса меньше скорости поступательного перемещения его центра. Скользить или проскальзывать колесо может как в плоскости своего вращения, так и в поперечном направлении. Буксование -явление, при котором окружная скорость колеса больше скорости поступательного перемещения его центра []. На дорогах с твердым усовершенствованным покрытием коэффициент сцепления определяется в основном трением резины о дорогу [2]. При определении коэффициента сцепления с помощью замера отрицательного ускорения определяется среднее значение коэффициента сцепления на участке торможения в заданном интервале скоростей. Величина коэффициента сцепления зависит от конструкции шины, режимов работы шины, вида и состояния дорожного покрытия. Значения коэффициентов сцепления для различных типов покрытий приведены ниже (табл. Как видно, из приведенной таблицы величина коэффициента сцепления в зависимости от типа и состояния дорожного покрытия изменяется в достаточно больших пределах. При этом можно отметить, что тип дорожного покрытия оказывает большее влияние на значение коэффициента сцепления, чем конструкция шины или состав резиновых смесей. Из зависимостей приведенных ранее видно, что для обеспечения больших значений замедлений автомобилей при торможении, и меньшего тормозного пути автомобиля необходимо увеличение коэффициента сцепления шины с дорожным покрытием, что можно обеспечить, например, повышением нагрузки на колесо. Но при этом ухудшится такой эксплуатационный показатель шины, как износостойкость. В России установлены нормы на сцепные свойства дорожных покрытий (табл. Данные нормы были разработаны исходя из сопоставления коэффициентов сцепления, полученных для разных участков дорог и числа ДТП на этих же участках. Значения коэффициентов сцепления дорожных покрытий контролируются автомобильной установкой ПКРС - 2 (рис. Рис. Однако, применять нормативы, на сцепные свойства, относящиеся к дорожным покрытиям, к шинам нельзя, так как величина измеренного сцепления дорожного участка зависит от конструкции шины, применяемой при измерении, давлении воздуха в шине и нагрузке на псе, а для каждой шины эти показатели индивидуальны. Кроме того, при определении нормативов на сцепные свойства дорожных покрытий использовалось общее количество аварий на данном участке дороги, а не зависимость возникновения аварий от сцепных свойств шин, автомобилей, потерпевших аварию. Из выше приведенных фактов следует, что необходим норматив в отношении сцепных свойств шин. Такой норматив в России существует []. Скорость испытания при этом составляет км/час, норма увлажнения покрытия 1±0,2 л/м2 . Ширина полосы увлажнения должна быть не менее удвоенной ширины испытательного колеса.