Разработка методов оценки поглощающей и сглаживающей способности пневматических шин при расчетах колебаний автомобиля

• Автор: Рыков, Сергей Петрович
• Шифр специальности: 05.05.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Братск
• Количество страниц: 318 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ, АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ, ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ
ИССЛЕДОВАНИЯ
ГЛАВА 1. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ КОЛЕБАНИЙ АВТОМОБИЛЯ
С УЧЕТОМ ПОГЛОЩАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ШИН
1Л. Эллиптическая модель поглощающей способности пневматических шин
1.2. Эквивалентная колебательная система и дифференциальные уравнения движения ее масс с учетом предлагаемой модели поглощающей способности шин
1.3. Построение и сравнительный анализ передаточных функций колебаний автомобиля с учетом предлагаемой модели поглощающей способности шин
1.4. Построение модели случайного возмущающего воздействия микропрофиля дороги
1.5. Расчет и анализ колебаний автомобиля с учетом поглощающей способности шин на неровных дорогах
1.6. Линеаризация эллиптической модели поглощающей способности шин и построение передаточноой функции для инженерных расчетов
колебаний автомобиля
ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ КОЛЕБАНИЙ АВТОМОБИЛЯ
С УЧЕТОМ СГЛАЖИВАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ШИН
2.1. Основные допущения для составления модели сглаживающей способности пневматических шин
2.2. Эквивалентная колебательная система и дифференциальные уравнения движения ее масс с учетом предлагаемой модели сглаживающей способности шин
2.3. Построение и сравнительный анализ передаточных функций колебаний автомобиля с учетом предлагаемой модели сглаживающей способности шин
2.4. Расчет и анализ колебаний автомобиля с учетом сглаживающей
способности шин на неровных дорогах
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА, ИЗГОТОВЛЕНИЕ И МЕТОДИКА
ИСПОЛЬЗОВАНИИ НОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ШИН КАК ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМ ПОДРЕССОРИВАНИЯ АВТОМОБИЛЕЙ
3.1. Универсальный шинный стенд. Назначение и основные требования для проектирования
3.2. Состав стенда и конструкция его элементов
3.3. Теоретические основы разработки и конструкции датчиков шинного стенда
3.4. Измерительно-информационная система шинного стенда

3.5. Методика статических испытаний шин на стенде. Оценка погрешности экспериментальных данных
3.6. Теоретические основы и методика испытания шин в динамическом режиме нагружения на стенде
3.7. Методика испытаний шин на сглаживающую способность в
условиях стенда. Оценка погрешности экспериментальных данных
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
ПАРАМЕТРОВ ЭКВИВАЛЕНТНЫХ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ И КОЛЕБАНИЙ АВТОМОБИЛЯ С УЧЕТОМ ПОГЛОЩАЮЩЕЙ И СГЛАЖИВАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ШИН
4.1. Испытания и оценка упругих и поглощающих свойств пневматических шин на стенде
4.2. Испытания и оценка сглаживающих свойств пневматических
шин на стенде
4.3. Исследования колебаний при испытаниях автомобилей на специальных дорогах
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Программный комплекс RMPS спектрального анализа систем подрессоривания автомобиля при переменном сглаживании шиной воздействия дороги
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Акт о внедрении математической модели эффекта переменного сглаживания шин и ее программного обеспечения для формирования воздействия микропрофиля дорог в программную систему ЗИЛа
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Подпрограммы ввода модели переменного сглаживания шины в программную систему FRUND А МО ЗИЛ

ВВЕДЕНИЕ, АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ,
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
Исключительно разнообразные условия использования и эксплуатации автомобилей требуют не только постоянного совершенствования и модернизации уже освоенных моделей, но и создания новых, более приспособленных к этим условиям, а, следовательно, более надежных образцов автомобильной техники. В отличие от многих других машин массового производства автомобили подвергаются изменчивым и разнообразным внешним воздействиям при перевозке грузов и пассажиров. Поэтому оценивать конструкцию автомобиля приходится по множеству эксплуатационных свойств, а их совершенствование можно осуществлять только на основе все более глубокого изучения рабочих процессов взаимодействия автомобиля с окружающей средой при обязательном учете преобразующих свойств пневматических шин.
Среди основных эксплуатационных свойств автомобиля плавность хода, выражаемая характеристиками колебательных процессов его масс, занимает особое место. Это объясняется существенным влиянием колебаний кузова и колес, возникающих при движении по неровностям дороги, почти на все эксплуатационные качества автомобиля [98]. Вместе с тем, характерной особенностью общей дорожной сети России является большая протяженность дорог с переходным покрытием и фунтовых. В этих условиях особенно велики прямые и косвенные потери на автомобильном транспорте за счет недостаточной защищенности автомобиля от динамических воздействий неровной дороги. Фактические данные показывают, например, увеличение расхода топлива почти в два раза, увеличение себестоимости перевозок 1 т.км более чем в два раза по фунтовым и переходным дорогам по сравнению с перевозками по дорогам с усовершенствованным покрытием.
Проблеме плавности хода и подрессоривания автомобилей посвящены фундаментальные исследования отечественных ученых И.Г.Пархиловского, Я.М.Певзнера, Р.В.Ротенберга, А.А.Силаева, А.А.Хачатурова, Н.Н.Яценко и др., в которых разработана современная теория колебаний автомобиля. Эффективное приложение этой теории развивалось затем как в направлении совершенствования конструирования подвески, так и в новом направлении совершенствования расчетов и оценки нафуженности основных афегатов фансмис-сии и несущей системы в реальных условиях движения, а также построения теории и методов форсированных полигонных испытаний.
В работах И.В.Балабина, Я.М.Горелика, Г.Г.Гридасова, А.Д.Дербаремди-кера, В.П.Жигарева, А.С.Кольцова, Г.М.Косолапова, Ю.В.Пирковского, А.Е.Плетнева, О.К.Прутчикова, В.М.Семенова, И.Н.Успенского, В.П.Шалды-кина и др. решены многие важные вопросы действительной оценки рабочих процессов автомобиля в условиях его колебаний от воздействия неровной дороги, реальной нагруженности афегатов и систем, расчета элементов подвески, ускоренных испытаний автомобильной техники. Благодаря этому теория автомобиля как научная дисциплина была значительно продвинута вперед. Установление тесной связи переменных воздействий неровной дороги и возникаю-

Провести ходовые испытания автомобилей ЗИЛ-4331 и ЗИЛ-4102 на специальных дорогах автополигона НИЦИАМТа, обеспечив запись колебаний в различных точках несущей системы, мостов, элементов подвески и виброзащиты, а также их обработку с целью получения спектральных характеристик плавности хода.
сравнить результаты ходовых испытания автомобилей с результатами расчетов по программной системе ОГК САПР ЗИЛ.
6.Разработать и изготовить стендовое оборудование для экспериментальных исследований процесса взаимодействия колеса с пневматической шиной с искусственными неровностями гармонического профиля.
Провести экспериментальные исследования параметров сглаживающей способности и упругости шин при качении колеса по неровностям стенда; сравнить результаты экспериментов с данными расчетов, одномассовой системы, эквивалентной колебательной системе шинного стенда.
7.Разработать упрошенные инженерные методы учета преобразующих свойств пневматических шин и сформулировать предложения по методикам ввода поглощающей и сглаживающей способностей шин в практические расчеты колебаний и нагруженное™ автомобилей.