Разработка метода оперативного диагностирования работоспособности шин легковых автомобилей

• Автор: Симоненко, Александр Иванович
• Шифр специальности: 05.22.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 200 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Актуальность диагностирования шин.

1.2. Анализ существующих методов организации контроля шин в АПГ

1.3. Анализ методов и средств диагностирования шин.

1.4. Выводы и задачи исследования

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ МЕТОДА ОПЕРАТИВНОГО

ДИАГНОСТИРОВАНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ШИН ЛЕГКОВЫХ

АВТОМОБИЛЕЙ.

2.1. Выбор диагностического параметра

2.2. Основные допущения и расчетная модель шины .
2.3. Деформация балки на упругом основании
2.4. Зависимость неравномерности нормальных напряжений от основных эксплуатационных и конструктивных параметров шины .
2.5. Выводы
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРЕДЛОЖЕННОГО МЕТОДА
ДИАГНОСТИРОВАНИЯ .
3.1. Общая методика экспериментальных исследований.
3.2. Методика экспериментального исследования неравномерности нормальных напряжений.
3.2.1. Аппаратура для измерения нормальных напря
3.2.2. Методика определения коэффициента неравномерности нормальных напряжений
3.3. Методика экспериментального исследования работы трения в контакте шины с опорой
3.4. Методика математической обработки результатов экспериментальных исследований .
3.5. Исследование влияния различных факторов эксплуатационного состояния шины на изменение неравномерности нормальных напряжений
Стр.
3.6. Зависимость удельной работы трения в контакте от неравномерности нормальных напряжений.
3.7. В ы в о д ы
4. ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ АППАРАТУРА ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ШИН.
4.1. Выбор способа измерения диагностических параметров
4.2. Описание диагностической аппаратуры
4.2.1. Датчики нормальных напряжений и вертикальной нагрузки.
4.2.2. Структурная схема диагностического прибора. ИЗ
4.2.3. Алгоритм работы диагностического прибора.
4.3. Оценка точности измерения коэффициента неравномерности с помощью разработанной аппаратуры.
4.4. Определение необходимого объема измерений.
4.5. Методика проведения диагностирования .
5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
5.1. Определение нормативных значений диагностического параметра .
5.2. Организация процесса контроля и восстановления работоспособности шин в АТП
5.3. Эксплуатационная проверка предложенного метода диагностирования .
5.4. Техникоэкономическая оценка результатов исследования
5.5. В ы в о ды
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Основной причиной быстрого изнашивания протектора цри снижении внутреннего давления является увеличение работы трения в пятне контакта вследствие увеличения неравномерности нормальных и касательных сил и проскальзываний [ 9, , , - ] . Так, по данным [бб] , с уменьшением давления в шине скорость и ускорение проскальзывания различных точек протектора в области контакта увеличиваются (рис. Согласно исследованиям [ ] , уменьшение внутреннего давления воздуха в шинах легковых автомобилей на $ приводит к увеличению работы трения в контакте на %. Весьма существенное влияние оказывает внутреннее давление на равномерность изнашивания протектора. При значительном уменьшении внутреннего давления воздуха наблюдается так называемый "мостовой эффект" [ 5, ] : в средней части протектора давление падает и вся нагрузка передается по краям беговой дорожки, что приводит к их интенсивному изнашиванию. Исследования, проведенные Ю. П.Макеевнм [ ] , показали, что в этом случае происходит перераспределение работы трения по ширине беговой дорожки (рис. Рис. Влияние внутреннего давления в шинах 0-8 Р при эксплуатационных испытаниях на троллейбусах Зй? Рис. Р*,кПа. Зависимость скорости (а) и ускорения (б) проскальзывания точек шины в области контакта от давления воздуха в шине и вида дорожного покрытия ( плотный грунт. С уменьшением внутреннего давления в шине работа трения на крайних ребрах протектора увеличивается, а на центральном - уменьшается. Уменьшение давления воздуха в шинах приводит не только к повышенному и неравномерному изнашиванию протектора, но и к значительному увеличению сопротивления качению колеса (рис. Потери на качение в шине являются одной из основных ее характеристик, важной и для экономики автомобиля, и точки зрения прочности шины. Увеличение сопротивления качению по мере снижения внутреннего давления воздуха отрицательно сказывается на топливной экономичности автомобиля. Применительно к автомобилю, увеличение коэффициента сопротивления качению на 0,1 (4-% наиболее характерной его абсолютной величины, соответствующей качению по твердым дорогам) эквивалентно увеличению расхода топлива в среднем на 0, - 0, л на 0 км, отнесенному к полному весу автомобиля, что по стране равноценно потерям - млн. С повышением внутреннего давления воздуха сопротивление качению шины уменьшается вследствие уменьшения потерь на радиальный и тангециальный гистерезис [ ] . Исследованию сцепления колеса с опорной поверхностью посвящено большое число работ как у нас в стране, так и за рубежом [іЗ, , , , , , - ] . Рис. Зависимость работы трения от внутреннего давления воздуха в шине 5-, мод. Рис. Зависимость коэффициента сопротивления качению шины . II. Так, например, академик Е. А.Чудаков указывает [2б] , что при проведении опытов на специальной лабораторной установке, коэффициент сцепления сохраняется практически постоянным и почти не зависит ни от давления в шине, ни от нагрузки на колесо. Эксперименты по определению ср-$ диаграммы (зависимость коэффициента сцепления от относительного проскальзывания) [ 1 , проведенные на шине 7,- диагональной конструкции для трех различных значений давлений - 0,, 0, и 0, МПа и четырех значениях нагрузки - 3,, 3,, 5, и 5, кН, показали, что изменение сцепных характеристик шины при указанных условиях находится в цределах погрешностей эксперимента. Рядом исследований [ , - ] установлено, что только значительное изменение внутреннего давления воздуха сказывается на сцепных качествах шины. По данным М. Леру [ ] , снижение давления воздуха в шинах на 0,1 МПа изменяет величину коэффициента сцепления на $. На сухой дороге с твердым покрытием коэффициент сцепления при увеличении давления воздуха в шине первоначально повышается, а затем начинает убывать (рис. Как считают авторы [ ] , понижение давления воздуха в шине приводит к уменьшению удельных давлений и повышению касательных напряжении, а это ведет к росту напряженности элементов контакта и уменьшению коэффициентов сцепления. В результате, для каждой шины имеется определенное внутреннее давление, при котором обеспечивается наибольшее сцепление с опорной поверхностью.