Размещено на http://www.allbest.ru/

ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ АВТОМОБІЛЬНО-ДОРОЖНІЙ УНІВЕРСИТЕТ

УДК 629.017

ПОЛІПШЕННЯ СТІЙКОСТІ ЛЕГКОВИХ АВТОМОБІЛІВ РАЦІОНАЛЬНИМ ВИБОРОМ В ЕКСПЛУАТАЦІЙНИХ УМОВАХ ХАРАКТЕРИСТИК ФРИКЦІЙНИХ ПАР

Спеціальність 05.22.20 - експлуатація та ремонт засобів транспорту

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Павленко В'ячеслав Миколайович

Харків - 2009

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Харківському національному автомобільно-дорожньому університеті Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник: доктор технічних наук, професор

Подригало Михайло Абович, Харківський національний автомобільно-дорожній університет, завідувач кафедри технології машинобудування та ремонту машин.

Офіційні опоненти:доктор технічних наук, доцент

Шаша Ігор Костянтинович, Харківський національний університет внутрішніх справ, начальник кафедри тактико-спеціальної підготовки навчально-наукового інституту підготовки фахівців міліції громадської безпеки;

кандидат технічних наук, доцент

Шепеленко Ігор Георгійович, Харківський національний автомобільно-дорожній університет, доцент кафедри автомобілів

Захист відбудеться 29 квітня 2009 р. о 12-00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д64.059.02 при Харківському національному автомобільно-дорожньому університеті за адресою: 61002, м. Харків, вул. Петровського, 25.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Харківського національного автомобільно-дорожнього університету за адресою: 61002, м. Харків, вул. Петровського, 25.

Автореферат розісланий 27 березня 2009 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради І.С. Наглюк

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Значна частина дорожньо-транспортних пригод пов'язана із втратою стійкості руху транспортних засобів. Актуальним є розгляд питань стійкості руху транспортних засобів у режимі службових гальмувань. На сьогоднішній день ринок автомобільних запчастин (гальмівні диски, гальмівні барабани й гальмівні колодки до них) представлений значною кількістю фірм як ближнього, так і далекого зарубіжжя. Але не завжди якість цієї продукції відповідає вимогам діючих стандартів. При цьому у стандартах рекомендації з вибору сполучення передніх і задніх фрикційних пар за їхніми характеристиками фрикційної теплостійкості відсутні. Відсутні й дослідження впливу на курсову стійкість автомобіля різного сполучення характеристик передніх і задніх фрикційних пар. Методика вибору фрикційних пар за умови забезпечення курсової стійкості може використовуватися під час проектування, експлуатації автомобілів, а також під час оцінки гальмівних властивостей автомобілів, у тому числі під час об'єктивного розслідування дорожньо-транспортних пригод.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалася:

- згідно Постанови Національної Ради з питань безпечної життєдіяльності населення №3 від 25 грудня 1997 р. «Про відповідність вимогам охорони праці машин, транспортних засобів, обладнання, що виготовляється в Україні». Дослідження проводилися на кафедрі технології машинобудування й ремонту машин і кафедрі технічної експлуатації та сервісу автомобілів Харківського національного автомобільно-дорожнього університету і є складовою частиною рішення проблеми підвищення безпеки руху транспортних засобів відповідно нормативних документів і актів України про дорожній рух;

- згідно наукових напрямків кафедри технології машинобудування й ремонту машин ХНАДУ, плану госпдоговірних робіт (договір №31-12-07) «Визначення та порівняння з існуючими нормативами характеристик гальмових накладок легкових передньопривідних автомобілів сімейства ВАЗ»;

- згідно плану спільної науково-дослідної роботи ХНАДУ з Харківським інститутом судової експертизи ім. М.С. Бокариуса з проблеми «Безпека дорожнього руху», - за темою «Дослідження впливу стану дорожніх покриттів, які мають різні коефіцієнти зчеплення, на стійкість руху транспортних засобів».

Мета і завдання дослідження. Метою роботи є підвищення безпеки руху шляхом забезпечення стійкості легкових автомобілів за умови раціонального вибору сполучень фрикційних пар передніх і задніх гальм.

Для досягнення зазначеної мети необхідно вирішити такі завдання:

- зробити оцінку стійкості легкових автомобілів проти заносу в процесі гальмування за коефіцієнтом стійкості;

- виконати на стенді з біговими барабанами експериментальне дослідження впливу різних сполучень фрикційних пар на розподіл гальмових сил між осями легкового автомобіля під час циклічних службових гальмувань;

- розробити методику раціонального вибору фрикційних пар передніх і задніх гальм за коефіцієнтом стійкості.

Об'єкт дослідження. Процес зміни показників стійкості легкового автомобіля в експлуатаційних умовах у процесі циклічних гальмувань.

Предмет дослідження. Забезпечення стійкості руху легкового автомобіля з різними сполученнями фрикційних пар передніх і задніх гальм.

Методи дослідження. У роботі використані теоретичні методи рішення і аналізу стійкості диференціальних рівнянь, теорії подоби, теорії імовірності та математичної статистики. Експериментальні методи дослідження містили стендові випробування, електричний вимір фізичних величин.

Наукова новизна отриманих результатів:

- вперше з використанням коефіцієнта стійкості визначено різні варіанти черговості блокування коліс залежно від дійсного розподілу гальмових сил між осями і інтенсивності гальмування, що характеризуються тангенціальним коефіцієнтом використання зчіпної ваги автомобіля;

- вперше визначено раціональний закон розподілу гальмових сил між осями під час службових гальмувань;

- вперше визначено взаємозв'язок границь стійкого стану автомобіля проти заносу під час службових гальмувань зі значеннями коефіцієнта зчеплення коліс із дорогою, завантаженням машини та інтенсивністю гальмування;

- подальшого розвитку набув метод підбору передніх і задніх фрикційних пар за коефіцієнтом стійкості автомобіля з урахуванням їх теплофізичних характеристик.

Практичне значення отриманих результатів. Методика оцінки стійкості автомобіля проти заносу в процесі гальмування за коефіцієнтом стійкості використовується під час проведення експертизи ДТП Харківським інститутом судової експертизи ім. М.С. Бокаріуса.

Матеріали дисертаційної роботи прийняті до використання під час розробки нових стандартів з сертифікації гальмових накладок і гальмових дисків (барабанів) легкових автомобілів Харківським регіональним науково-виробничим центром стандартизації, метрології й сертифікації.

Для контролю якості нової та існуючої продукції, а саме - гальмівних колодок для дискових і барабанних гальмівних механізмів, ТОВ «КРОН-АВТО» використовує методику вибору сполучення фрикційних пар передніх і задніх гальм передньопривідного автомобіля за коефіцієнтом стійкості.

Особистий внесок здобувача. Всі основні теоретичні і експериментальні результати досліджень, які викладені в дисертації та виносяться на захист, отримані автором самостійно і викладені в роботах, опублікованих без співавторів [2, 3]. У спільних роботах здобувач:

- виконав розділ 2 «Оцінка стійкості двовісних автомобілів проти заносу в процесі гальмування», крім підрозділу 2.2 [1];

- розробив методику для випробувань легкового автомобіля з різним сполученням гальмівних колодок на передній та задній осях автомобіля [4];

- визначив умови забезпечення стійкості автомобіля на межі блокування зовнішніх коліс автомобіля [5];

- отримав граничні умови стійкості автомобіля проти заносу під час службових гальмувань [6];

- визначив границі стійкого руху автомобіля під час службового гальмування [7];

- отримав залежність розподілу гальмівних сил автомобіля від коефіцієнта використання зчіпної ваги [8];

- визначив коефіцієнт стійкості автомобіля проти заносу при регулюванні розподілу гальмівних сил між бортами [9];

- сформулював умови, що забезпечують стійкість автомобіля[10].

Апробація результатів дисертації. Основні результати дисертації доповідались й обговорювались на: V-ому та VI-ому міжнародному семінарі «Перспективи розвитку автомобіле- та тракторобудування» - Харків, НТУ «ХПІ», 2006, 2007 роки; Міжнародній науково-технічній конференції «Автомобільний транспорт: проблеми й перспективи». - Севастополь: СевГТУ, 2007 рік; Міжнародній науково-технічній конференції «Тракторна енергетика в рослинництві» - Харків, ХНТУСХ, 2007 рік; Міжнародній науково-технічній конференції «Мехатроніка будівельних і дорожніх машин». - Харків, ХНАДУ, 2007 рік; Міжнародній науково-практичній конференції «Технічний прогрес в АПК» - Харків, ХНТУСХ, 2008 рік.

Публікації. Основні результати роботи опубліковано в написаній у співавторстві монографії, 7 статтях у спеціалізованих наукових журналах, що входять у перелік ВАК України та в 2 збірниках тез доповідей на міжнародних конференціях.

Обсяг і структура роботи. Дисертація складається зі вступу, чотирьох розділів, висновків, додатків і списку використаних джерел. Повний обсяг дисертації містить 212 сторінок, в тому числі 45 рисунків на 38 сторінках, 17 таблиць на 23 сторінках, 4 додатка на 55 сторінках і список використаних джерел з 114 найменувань на 14 сторінках.

Основний зміст

автомобіль легковий гальмування

У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертаційної роботи, сформульовано мету і завдання дослідження, викладено положення, які визначають наукову новизну та практичну цінність отриманих результатів.

У першому розділі розглянуто проблеми й оцінка стійкості руху автомобілів та причини її втрати. Проведено аналіз існуючих літературних джерел з питань дослідження стійкості руху, характеристик фрикційної теплостійкості пар тертя гальмових механізмів, методик їх випробувань і методів проведення гальмових випробувань легкових автомобілів.

Нестабільність параметрів фрикційних матеріалів у гальмових механізмах за умови дії високих температур, швидкостей, статичних і динамічних навантажень може негативно позначитися на ефективності гальмування й стійкості руху автомобіля.

Стійкість є важливою експлуатаційно-технічною властивістю автомобілів. Дослідженню питань стійкості руху автомобілів, що впливає на безпеку дорожнього руху, присвячено значну кількість робіт. За аналогією зі стійкістю положення машини можливо визначити, що стійкість під час заносу є динамічною стійкістю, а стійкість проти заносу є статичною стійкістю.

Проведений літературний аналіз показав, що на сьогодні питання курсової стійкості автомобіля під час гальмування з урахуванням характеристик фрикційних пар на осях автомобіля під час службових гальмувань, а особливо за умов низьких коефіцієнтів зчеплення коліс з дорогою та руху в гірський місцевості не розглядалося. З урахуванням проведеного аналізу сформульовано основні завдання дослідження.

У другому розділі проведено оцінку стійкості легкових автомобілів проти заносу в процесі гальмування за допомогою коефіцієнта стійкості.

Одночасне доведення всіх коліс до межі блокування забезпечує не лише високу ефективність гальмування, але й курсову стійкість автомобіля.

Блокування коліс можливе за умови екстреного гальмування автомобіля. За статистичним даними цей режим становить усього 1-2% від загальної кількості гальмувань. Основною частиною гальмувань є службові гальмування.

Під час службових гальмувань можливо виникнення значних бічних сил, які здатні викликати бічний зсув і розворот автомобіля в площині дороги. Існуючі дослідження вже отримали вплив показника інтенсивності гальмування двохосьового автомобіля на раціональний за умови курсової стійкості розподілу гальмівних сил між осями.

Показником інтенсивності гальмування може бути прийнятий тангенціальний коефіцієнт використання зчіпної ваги , узагальнений на випадок службового гальмування.

Для забезпечення тенденції до одночасного блокування коліс під час службових гальмувань і в процесі екстреного гальмування необхідно вимірювати сповільнення автомобіля. У цьому випадку ідеальний коефіцієнт розподілу гальмової сили на передню вісь буде мати вигляд

.(1)

Під час дії бічної сили максимально припустима (за умови відсутності блокування коліс автомобіля) гальмова сила зменшується. При цьому зменшується й сповільнення автомобіля. За своїми величинами ці сповільнення можуть відповідати сповільненням під час службових гальмувань. Взагалі, під час службового гальмування бічна сила відсутня, але вона може з'явитися випадково (у результаті удару об нерівність, пориву бічного вітру або впливу інших факторів). У цьому випадку запас зчеплення на передніх колесах створює потенційну небезпеку виникнення моменту, що обурює , а запас зчеплення на задніх колесах - потенційну можливість створення стабілізуючого моменту (моменту опору ).

Раніше під час розрахунку ідеального розподілу гальмівних сил на передню вісь пропонувалося виділяти три зони величин бічних сил залежно від одночасності або різночасності блокування коліс:

-зона I, у якій відбувається одночасне блокування переднього і заднього внутрішніх коліс;

-зона II, у якій відбувається одночасне блокування задніх і переднього внутрішнього коліс;

-зона III, у якій відбувається одночасне блокування всіх коліс автомобіля.

Визначено, що за умови постійного розподілу гальмових сил між осями варіантів черговості блокування коліс буде більше.

Границі зон визначаються граничними значеннями бічних сил.

Границя I і II зони

.(2)

Границя II і III зони

.(3)

Границя I і III зони

.(4)

Залежність коефіцієнта використання зчіпної ваги від коефіцієнта розподілу гальмової сили на передню вісь можливо представити графічно (рис.1) для умовного автомобіля. Криві ; ; є границями зон, у яких відбувається блокування коліс.

Криві ; ; є границями зон, у яких відбувається блокування коліс. На рис. 2 показані зони блокування коліс, що виникають з появою бічних сил у процесі службового гальмування для різних значень коефіцієнта зчеплення коліс з дорогою . На відміну від ідеального розподілу гальмових сил між осями при постійному розподілі існує не три зони, а шість: зони IА, IIА, IIIА, IБ, IIБ, IIIБ. Всі зони сходяться в точці С.

Черговість блокування коліс у кожній зоні представлена в таблиці 1.

За умовної позначки черговості блокування цифрами 1 і 2 позначені колеса передньої й задньої осей відповідно, а одним і двома штрихами номера коліс внутрішнього й зовнішнього бортів. Поняття внутрішнього й зовнішнього бортів є умовним, оскільки до появи бічної сили в процесі службового гальмування невідомим є напрямок її дії. Черговість блокування визначається за стрілкою (ліворуч, праворуч). У дужках показано номери коліс, які блокуються одночасно.

Рис.2. Вплив коефіцієнту дійсного розподілу гальмової сили на передню вісь, на черговість блокування коліс за умови виникнення бічних сил у процесі гальмування для умовного автомобіля за умови різних значень коефіцієнту зчеплення.

Вузлова точка С є характерним елементом розглянутих діаграм черговості блокування коліс. На рис. 3 наведено криві зміни координат точки С у залежності від для умовного автомобіля.

Коефіцієнт стійкості автомобіля під час гальмування в I-й зоні

.(5)

В II-й зоні

.(6)

В III-й зоні

.(7)

Отримані результати з граничних умов наведено в табл. 2.

Таблиця 2

Граничні умови стійкості автомобіля проти заносу під час службових гальмувань

Зона	Умови отримання
I
II
III

У роботі були отримані лінії рівної стійкості автомобіля проти заносу. Вони дозволяють більш точно визначати дійсний рівень зазначеної стійкості автомобіля (рис.4).

У третьому розділі представлено методику і результати дослідження гальмових властивостей автомобіля на роликовому стенді ПДС-Л, який був розроблений на кафедрі ТЕСА під керівництвом М.Я. Говорущенко.

Для визначення ефективності гальмівної системи переднеприводного легкового автомобіля було проведено експериментальне дослідження на роликовому стенді. Під час стендових випробувань забезпечуються умови (насамперед швидкість обертання коліс), абсолютно однакові з попередніми - це реалізується точним завданням початкової швидкості гальмування зовнішнім приводом.

Відомо, що передньопривідні автомобілі більш схильні до заносу в галь-мівному режимі ніж задньопривідні. Тому для дослідження було обрано легко-вий автомобіль ВАЗ-2108 (рис.5) стандартної комплектації в справному стані.

Для проведення випробувань на ринку були придбані гальмові колодки різних фірм виробників. Спочатку проводилися гальмівні випробування для передньої осі (накладки дискового гальма), потім для задньої осі (накладки барабанного гальма). Для проведення експерименту були використані гальмові колодки різних фірм-виробників, що представлені на ринку запчастин України.

Для забезпечення умов проведення експерименту на стенді швидкісні режими були попередньо розраховані за існуючими методиками для імітації теплового режиму роботи гальм.

У процесі випробувань реєструвалися такі параметри:

- температура роторів гальмівних механізмів;

- тиск, створюваний у гальмівному приводі кожного колеса;

- час гальмування;

- число гальмувань;

- показник сповільнення.

Виходячи з поставленого завдання експериментального дослідження, був розроблений спеціальний вимірювальний комплекс, функціональну схему якого представлено на рис.6. Реєстрація вихідних даних під час проведення експерименту здійснювалося за допомогою пакета «PowerGraph», призначеного для запису, візуалізації, обробки й зберігання аналогових сигналів, що реєструються за допомогою АЦП. Програма здійснювала блоковий запис результатів аналого-цифрового перетворення.

Після проведення експериментальних досліджень результати в пакеті «Power Graph» були оброблені й занесені в спеціальний бланк у програмі Microsoft Excel для кожного комплекту накладок табл.3, такі як: температура поверхні ротора на вході в гальмівну колодку лівого колеса (Т1, Т3) та на виході (Т2, Т4), показники сповільнення кожного колеса (ПСлів, ПСправ), стендове сповільнення кожного колеса (јлів, јправ) та їх середнє значення для кожної осі (јср), час гальмування (ф), тиск в гальмівній системі по бортам автомобіля на кожній осі (рлів, рправ).

Показники сповільнення реєструвалися на пульті діагностичної станції, а потім також вносились в спеціальний бланк.

Після обробки результатів визначено дійсний розподіл гальмівних сил за умови різного сполучення передніх і задніх фрикційних пар.

На підставі отриманих результатів визначається розподіл гальмівних сил на передню вісь автомобіля за кожного з 15 гальмувань. На рис.7 різним кольором представлені графічні варіанти зміни розподілу гальмівних сил на передню вісь автомобіля за умовою різного сполучення гальмових колодок.

У результаті проведеного експериментального дослідження визначено динаміку зміни отриманого сповільнення кожного колеса передньої й задньої осей під час циклічних гальмувань. Це дозволило визначити динаміку зміни коефіцієнту розподілу гальмівних сил між осями за умови різних сполучень фрикційних пар передніх і задніх гальм. Діапазон коливання коефіцієнту виявився досить великим: від 0,579 до 0,691 залежно від сполучення фрикційних пар на осях.

У четвертому розділі розроблено методику визначення раціонального сполучення фрикційних пар передніх і задніх гальм автомобіля за коефіцієнтом стійкості, яка представлена у вигляді комп'ютерної програми.

Пропонована методика є подальшим розвитком існуючих методик вибору сполучення фрикційних пар передніх і задніх гальм. Відмінність пропонованої методики від відомих полягає в оцінці впливу нестабільності розподілу гальмівних сил між осями на коефіцієнт стійкості автомобіля під час циклічних службових гальмувань.

Для того, щоб оцінити стійкість легкового автомобіля проти заносу в процесі гальмування, за коефіцієнтом стійкості була розроблена комп'ютерна програма в середовищі Delphi 7 мовою Object Pascal. Програма складається з виконавчого файлу та шаблону звіту для виведення результатів в Microsoft Word. Комп'ютерна програма працює в 3 режимах розрахунку.

1. Розрахунок стійкості автомобіля за умови відомого розподілу гальмівних сил.

Результатом проведених у даній роботі експериментальних досліджень на ПДС-Л було одержання динаміки зміни розподілу гальмівних сил між осями автомобіля при різних сполученнях фрикційних пар на передній і задній осі автомобіля. Використовуючи ці дані, можна проконтролювати правильність вибору фрикційних пар і динаміку зміни розподілу гальмівних сил між осями автомобіля під час циклічних службових гальмувань. Наприклад, мінімальне значення коефіцієнту розподілу гальмівних сил було зафіксовано за умови сполучення колодок SCT-ЗАЗ (рис. 8), а максимальне значення за умови сполучення Best-TRW (рис. 9).

Аналізуючи отримані результати за коефіцієнтом стійкості, мінімального й максимального значення , можна зробити висновки, що відхилення від заводського значення може вплинути як на поліпшення гальмівних властивостей автомобіля, так і привести до раптового виникнення блокування коліс, що неодмінно призведе до виникнення заносу навіть під час службових гальмувань.

2. Розрахунок стійкості автомобіля за умови відомих коефіцієнтів тертя фрикційних пар передніх і задніх гальм.

У другому варіанті можна проконтролювати лише стійкість автомобіля за умови одного сполучення фрикційних пар, знаючи конструктивні особливості автомобіля. Більше розширений варіант перевірки представлений у третьому режимі.

3. Розрахунок зміни стійкості автомобіля в процесі циклічних гальмувань за умови відомих коефіцієнтів тертя фрикційних пар.

Третій варіант перевірки є дослідницьким. Його можна використати в тому випадку, якщо необхідно розглянути зміну стійкості автомобіля під час циклічних гальмувань з урахуванням коефіцієнтів тертя фрикційних пар передніх і задніх гальм автомобіля. Приклад заповнення діалогового вікна у третьому варіанті для автомобіля ВАЗ-2108 наведено на рис.10.

На прикладі сполучення фрикційних пар «Вати-Начало» для ВАЗ-2108 результат стійкості під час кожного гальмування за середнім коефіцієнтом тертя для даних фрикційних матеріалів буде виглядати в такий спосіб (рис. 11). У розрахунках моделювалася ситуація, коли ц=0,3 і j=1 м/с2.

Висновки

1. Проведений аналіз літературних джерел показав, що в існуючих дослідженнях не отримано зв'язок між показниками стійкості автомобіля під час службових гальмувань та теплофізичними характеристиками сполучень фрикційних пар передніх і задніх гальм. Зміна розподілу гальмівних сил автомобіля між осями під час циклічних службових гальмувань, що є наслідком фрикційної нестабільності гальм, може привести до появи небезпечних з точки зору втрати курсової стійкості умов гальмування.

2. Отримані в роботі залежності зв'язують між собою ідеальний за умовами одночасного доведення до грані блокування передніх і задніх коліс коефіцієнт розподілу гальмових сил між осями з геометричними параметрами та сповільненням автомобіля. Зазначені залежності є більше загальними в порівнянні з відомими законами, оскільки дозволяють визначити ідеальний розподіл гальмових сил між осями не лише під час екстрених, але й під час службових гальмувань.

3. З використанням коефіцієнту стійкості автомобіля проти заносу визначені черговість блокування коліс за умови дії бічної сили на дорогах з різним коефіцієнтом зчеплення й коефіцієнтом постійного розподілу гальмових сил між осями. Зазначена черговість залежить від інтенсивності гальмування автомобіля. Отримані залежності для визначення коефіцієнту стійкості за умови різної черговості блокування коліс і величин діючих бічних сил дозволяють здійснювати раціональний вибір коефіцієнту постійного розподілу гальмових сил між осями, а також того або іншого закону його регулювання. Чим вищим є коефіцієнт розподілу гальмових сил між осями, тим вищим є значення коефіцієнту стійкості автомобіля проти заносу під час службових гальмувань.

4. Отримані діаграми, у яких використаються координати: тангенціальний коефіцієнт використання зчіпної ваги, що характеризує інтенсивність гальмування автомобіля, і постійний дійсний коефіцієнт розподілу гальмових сил між осями, дозволяють оцінювати вплив динаміки зміни останнього під час циклічних службових гальмувань на черговість блокування коліс і стійкість автомобіля. Траєкторія переміщення вузлової точки в межах діаграми дозволяє визначити раціональний закон регулювання розподілу гальмових сил між осями залежно від тангенціального коефіцієнту використання зчіпної ваги (інтенсивності гальмування).

5. Обґрунтоване раціональне значення коефіцієнту розподілу гальмової сили на передню вісь із урахуванням службових гальмувань для умовного автомобіля (з параметрами ; ; ) становить , у той час як раціональне значення зазначеного коефіцієнту, знайдене відомими методами для екстрених гальмувань, становить . Установка регуляторів розподілу гальмових сил між бортами дозволяє підвищити як стійкість автомобіля проти заносу, так і його керованість. За умови ідеального регулювання розподілу гальмових сил між осями за законом реалізується коефіцієнт стійкості, який дорівнює одиниці.

6. У результаті проведеного експериментального дослідження визначено динаміку зміни реалізованого сповільнення кожного колеса передньої й задньої осей автомобіля під час циклічних гальмувань. Це дозволяє визначати динаміку зміни коефіцієнту розподілу гальмових сил між осями за умови різного сполучення фрикційних пар передніх і задніх гальм. Мінімальне значення коефіцієнту розподілу гальмівних сил було зафіксовано при сполученні колодок SCT-ЗАЗ, а максимальне значення при сполученні Best-TRW. Пересувна діагностична станція може використовуватися для здійснення вибору сполучення передніх і задніх фрикційних пар у процесі проведення сертифікаційних випробувань.

7. На базі розробленої теорії оцінки стійкості легкового автомобіля проти заносу в процесі гальмування й проведеного експерименту розроблено програму проведення перевірки ефективності сполучення гальмових пар. Розроблена програма може бути корисною для конструкторів автотранспорту (вибір раціонального розподілу гальмівних сил), працівників, що сертифікують фрикційні матеріали, які використовуються у гальмівних механізмах автомобілів ( їх вірний підбір на осях автомобіля), а також під час проведення автотехнічної експертизи ДТП.

Список опублікованих праць за темою дисертації

Основні наукові та практичні результати, викладені в дисертації:

1. Устойчивость колесных машин против заноса в процессе торможения и пути её повышения / [М.А. Подригало, В.П. Волков, В.А. Павленко и др. / под редакцией М.А. Подригало]. - Харьков: Изд-во ХНАДУ - 2006. - 377 с.

Автором написаний розділ 2 «Оцінка стійкості двовісних автомобілів проти заносу в процесі гальмування», крім підрозділу 2.2.

2. Павленко В.Н. Зоны и последовательность блокирования колес автомобиля при служебных торможениях / В.Н. Павленко// Вестник ХНАДУ. - Х., 2007. - №39. - С.45-47.

3. Павленко В.М. Перевірка стійкості автомобіля при відомому розподілі гальмівних сил / В.М. Павленко // Вісник ХДТУСГ “Механізація сільскогосподарського виробництва”. Зб. наук. пр. - Х., 2008. - №75. - С.301-306.

4. Павленко В.М. Результаты дорожных испытаний легкового автомобиля с различными сочетаниями тормозных накладок на передней и задней оси / Ю.В. Тарасов, В.Н. Павленко // Вісник ХДТУСГ “Механізація сільскогосподарського виробництва”. Зб. наук. пр. - Х., 2007. - №60. - С. 195-201.

Автором розроблено методику для випробувань легкового автомобіля під час різного сполучення гальмівних колодок на передній та задній осях автомобіля.

5. Павленко В.М. Определение коэффициента устойчивости автомобиля против заноса при торможении на пределе блокирования наружных колес автомобиля / М.А. Подригало, В.Н. Павленко // “Автомобіле- та тракторобудування” НТУ “ХПІ”. Зб. наук. пр. - Х., 2007. - №1(4). - С. 101-106.

Автором визначено стійкість автомобіля на межі блокування зовнішніх коліс автомобіля.

6. Павленко В.М. Определение границ устойчивого состояния автомобиля против заноса при служебных торможениях / Подригало М.А., Павленко В.Н. // Вісті Автомобільно-дорожнього інституту: Науково-виробничий збірник АДІ ДВНЗ «ДонНТУ». - Горлівка, 2007. - №1(4). - с.118-123.

Автором знайдено граничні умови стійкості автомобіля проти заносу під час службових гальмувань.

7. Павленко В.М. Определение коэффициента устойчивости двухосного автомобиля против заноса в процессе служебных торможений / М.А. Подригало, М.В. Байцур, В.Н. Павленко // “Автомобильный транспорт” ХНАДУ. Сб. науч.тр. - Х., 2007. - №20. - С. 13-15.

Автором запропоновано коефіцієнт стійкості як критерій оцінки стійкості легкових автомобілів під час гальмувань проти заносу.

8. Павленко В.М. Оценка устойчивости легковых автомобилей против заноса в процессе служебных торможений / М.А. Подригало, Ю.В. Тарасов, В.Н. Павленко // “Автомобіле- та тракторобудування” НТУ “ХПІ”. Зб. наук. пр. - Х., 2006. - №6. - С. 93-97.

Автором визначено залежність розподілу гальмівних сил автомобіля від коефіцієнта використання зчіпної ваги.

9. Павленко В.М. Определение коэффициента устойчивости автомобиля против заноса при регулировании распределения тормозных сил между бортами / М.А. Подригало, В.Н. Павленко // XIII Научно-техническая конференция “Транспорт, экология - устойчивое развитие”. - Варна, Болгария 2007. - С. 528-533.

Автором визначений коефіцієнт стійкості автомобіля проти заносу під час регулюваня розподілу гальмівних сил між бортами.

10. Влияния нестабильности тормозных механизмов на распределения тормозных сил между осями легкового автомобиля / М.А. Подригало, В.П. Волков, Ю.В. Тарасов, В.Н. Павленко // Транспортные системы Сибири - Красноярск: КГТУ. - 2005. - №1. - С. 158-160.

Автором сформульовані умови забезпечення стійкості автомобіля.

Анотація

Павленко В.М. Поліпшення стійкості легкових автомобілів раціональним вибором в експлуатаційних умовах характеристик фрикційних пар. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.22.20 - експлуатація та ремонт засобів транспорту. - Харківський національний автомобільно-дорожній університет, Харків, 2009.

Дисертація присвячена питанням забезпечення стійкості легкового автомобіля під час циклічних службових гальмувань за рахунок підбору фрикційних пар для передніх та задніх гальм, які в свою чергу впливають на зміну розподілу гальмових сил в автомобілі.

У дисертаційній роботі використано коефіцієнт стійкості для оцінки курсової стійкості автомобіля під час гальмування. У якості показника інтенсивності гальмування прийнято тангенціальний коефіцієнт використання зчіпної ваги .

Отримані в дисертаційній роботі залежності для визначення коефіцієнту стійкості за умови різної черговості блокування коліс і величин діючих бічних сил дозволяють здійснювати раціональний вибір коефіцієнту постійного розподілу гальмових сил між осями, а також того або іншого закону його регулювання.

Ключові слова: курсова стійкість, коефіцієнт стійкості, фрикційна пара, гальмовий механізм, службове гальмування, занос автомобіля.

Аннотация

Павленко В.Н. Улучшение устойчивости легковых автомобилей рациональным выбором в эксплуатационных условиях характеристик фрикционных пар. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.22.20 - эксплуатация и ремонт средств транспорта. - Харьковский национальный автомобильно-дорожный университет, Харьков, 2009.

Диссертация посвящена вопросам обеспечения устойчивости легкового автомобиля при циклических служебных торможениях за счет подбора фрикционных пар для передних и задних тормозов, которые в свою очередь влияют на изменение распределения тормозных сил в автомобиле.

В диссертационной работе предложен коэффициент устойчивости для оценки курсовой устойчивости автомобиля при торможении. В качестве показателя интенсивности торможения принят тангенциальный коэффициент использования сцепного веса .

Выведенные в работе зависимости связывают между собой геометрические параметры и замедление автомобиля с идеальным по условию одновременного доведения до грани блокирования передних и задних колес коэффициентом распределения тормозных сил между осями. Они являются более общими по сравнению с ранее известными законами, поскольку позволяют определить идеальное распределение тормозных сил между осями не только при экстренных, но и при служебных торможениях. Так же получены зависимости для определения коэффициента устойчивости при разной очередности блокирования колес и величинах действующих боковых сил, позволяющие осуществлять рациональный выбор коэффициента распределения тормозных сил между осями.

Используя коэффициент устойчивости автомобиля против заноса, в работе определена очередность блокирования колес при действии боковой силы, на дорогах с различными коэффициентами: сцепления и постоянного распределения тормозных сил между осями. Очередность блокирования зависит от интенсивности торможения автомобиля. Зависимости для определения коэффициента устойчивости при различных очередностях блокирования колес и величинах действующих боковых сил позволяют осуществлять рациональный выбор коэффициента постоянного распределения тормозных сил между осями и закона его регулирования. Чем выше коэффициент распределения тормозных сил между осями, тем выше значение коэффициента устойчивости автомобиля против заноса при служебных торможениях. Полученные в работе диаграммы, координатами которых являются: тангенциальный коэффициент использования сцепного веса (характеризующий интенсивность торможения автомобиля) и постоянный действительный коэффициент распределения тормозных сил между осями, позволяют оценивать влияние нестабильности последнего при циклических служебных торможениях на очередность блокирования колес и устойчивость автомобиля. Траектория перемещения узловой точки в границах диаграммы позволяет определить рациональный закон регулирования распределения тормозных сил между осями в зависимости от тангенциального коэффициента использования сцепного веса (интенсивности торможения).

По результатам экспериментальных исследований были определены изменения замедления каждого колеса передней и задней осей при циклических торможениях, что позволило определить динамику изменения коэффициента распределения тормозных сил между осями при различном сочетании фрикционных пар передних и задних тормозов. Передвижная диагностическая станция, на которой выполнялись экспериментальные исследования, может использоваться при выборе сочетания передних и задних фрикционных пар в процессе проведения сертификационных или проверочных испытаний.

Результаты разработанной теории оценки устойчивости автомобиля против заноса в процессе торможения и проведенного эксперимента позволили создать компьютерную программу для проверки эффективности сочетания фрикционных пар в условиях эксплуатации.

Методика оценки устойчивости автомобиля против заноса в процессе торможения по предложенному коэффициенту устойчивости используется при проведении экспертизы ДТП Харьковским институтом судебной экспертизы им. Н.С. Бокариуса. Материалы диссертационной работы приняты к использованию при разработке новых стандартов по сертификации тормозных накладок и тормозных дисков (барабанов) легковых автомобилей Харьковским региональным научно-производственным центром стандартизации, метрологии и сертификации.

Ключевые слова: курсовая устойчивость, коэффициент устойчивости, фрикционная пара, тормозной механизм, служебное торможение, занос автомобиля.

Annotation

Pavlenko V.N. Car stability improvement by means of a rational choice of friction coupling characteristics in working conditions. - Manuscript.

Dissertation to get a candidate of technical sciences degree in speciality 05.22.20 - operation and maintenance of vehicles. - Kharkiv national automobile and highway university, Kharkiv, 2009.

The dissertation is about car stability during the cyclic service braking due to the choice of friction couplings for front and rear brakes which influence the distribution of braking forces on a car.

The dissertation uses the stability factor to estimate the yaw stability of a car during braking. The value of braking effectiveness is the tangential index of adhesive weight.

The data and dependencies, which allow calculating the stability factor under the condition of the wheels locking in consecution order as well as acting lateral forces values, make it possible to rationally choose the factor of permanent braking forces distribution between axles as well as a law of their control

Key words: yaw stability, stability factor, friction coupling, a brake mechanism, service braking, skidding.

Размещено на Allbest.ru

...