Научная статья на тему 'Эксплуатация мобильных машин в условиях регламентированного усталостного повреждения элементов несущих систем'

Эксплуатация мобильных машин в условиях регламентированного усталостного повреждения элементов несущих систем Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
77
17
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
iPolytech Journal
ВАК
Ключевые слова
МОБИЛЬНАЯ МАШИНА / НЕСУЩАЯ СИСТЕМА / УСТАЛОСТНЫЕ ПОВРЕЖДЕНИЯ / РЕГЛАМЕНТИРОВАННОЕ РАЗРУШЕНИЕ / ДАТЧИК / MOBILE ENGINE / BEARING SYSTEM / FATIGUE DAMAGES / REGULATED DESTRUCTION / DETECTOR

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Рассоха Владимир Иванович

Опыт эксплуатации мобильных машин с усталостными повреждениями несущих систем позволяет предложить перейти от принципа безопасного ресурса к принципу регламентированного разрушения. Приведены конструкции емкостного датчика для определения степени накопления усталостных повреждений и датчика угла закручивания рамы, при помощи которых можно контролировать в эксплуатации запас живучести поврежденных конструкций.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

EXPLOITATION OF MOBILE ENGINES UNDER CONDITIONS OF REGULATED FATIGUE DAMAGE OF THE BEARING SYSTEMS ELEMENTS

The exploitation experience of mobile engines with fatigue damages of bearing systems permits to offer the transition from the principle of safe resource to the principle of regulated destruction. He presents capacitive detector designs for the determination of the degree of fatigue damages accumulation and designs for the detector of the chassis angular twist both of which can control the durability resource of damaged constructions under exploitation.

Текст научной работы на тему «Эксплуатация мобильных машин в условиях регламентированного усталостного повреждения элементов несущих систем»

Частоты, приведенные в табл. 4, образуют ряд:

3к -45к

2m 5к-yßk

2m 2к + 42к m

0,3 к;

m

2к -42к

2m

к ; 2к . 3к + 45к 'm m 2m

0,6 к;

к

3,4

к 5к + 45к

m

2m

m m

к 3к

« 2,7-;

m m

7 к ; 4к

(8)

m m

На рис. 5 приведены различные варианты самоорганизации движения, которые могут возникнуть, если изменять определенным образом частоту внешнего кинематического воздействия 2Х или силового воздействия Р1.

Отметим, что главные частоты колебаний совпадают с частотами, определяемыми из частотных уравнений числителей соответствующих передаточных функций. В системе возможны три резонансных

режима, однако на частоте а2 = — одновременно

т

выполняются режим динамического гашения по у2 и резонанс на частоте главного колебания. В этом слу-

0

чае возникает неопределенность —, которая может

0

быть раскрыта. Отметим, что при частоте — будет

т

наблюдаться минимум коэффициента передачи амплитуды колебаний по у2 от 21, но разрыва ампли-

тудно-частотной характеристики (АЧХ) не будет. В целом АЧХ будет иметь только два разрыва второго рода, а не три, как это бывает в системах с тремя степенями свободы.

Таким образом, расширение понятия «динамическое гашение» до условий равенства нулю суммы или разности двух координат позволяет выявить определенную последовательность в смене форм самоорганизации движения. Последнее представляет собой достаточно интересное явление, открывающее специфические формы свойств механических колебательных систем с несколькими степенями свободы.

Библиографический список

1. Генкин М.Д., Рябой В.М. Упруго-инерционные виброизолирующие системы. Предельные возможности. Оптимальные структуры. М.: Наука, 1988. 187с. ISBN 5-02-007142-0.

2. Силовые передачи транспортных машин. Динамика и расчет С.В.Алексеева [и др.] / Л.: Машиностроение. Ленинградское отделение, 1982. 256с.

3. Ден-Гартог Дж. Теория колебаний. М.; Л.: Гостехиздат, 1942. 464 с.

4. Елисеев С.В., Нерубенко Г.П. Динамические гасители колебаний. Новосибирск: Наука, 1988. 142с.

5. Upyr', R., Logunov, A., Nasnikov, D., Eliseev, S. (2007)The Decision of Generalized Tasks Vibroprotection on the Basis of Structural Methods of Mathematical Modeling, Annals of DAAAM for 2007 & Proceedings of the 18th International DAAAM Symposium, Editor B.Katalinic, Published by DAAAM International, page numbers (429-435), ISBN 3-901509-58-5,Vienna. Austria.

6. Елисеев С.В., Упырь Р.Ю. Мехатронные подходы в задачах вибрационной защиты машин и оборудования // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. Иркутск, 2008. Вып. 4 (20). С. 8-16.

УДК 629.017(045)

ЭКСПЛУАТАЦИЯ МОБИЛЬНЫХ МАШИН В УСЛОВИЯХ РЕГЛАМЕНТИРОВАННОГО УСТАЛОСТНОГО ПОВРЕЖДЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ НЕСУЩИХ СИСТЕМ

В.И.Рассоха1

Оренбургский государственный университет, 460018, г. Оренбург, пр. Победы, 13.

Опыт эксплуатации мобильных машин с усталостными повреждениями несущих систем позволяет предложить перейти от принципа безопасного ресурса к принципу регламентированного разрушения. Приведены конструкции емкостного датчика для определения степени накопления усталостных повреждений и датчика угла закручивания рамы, при помощи которых можно контролировать в эксплуатации запас живучести поврежденных конструкций.

Ил. 3. Библиогр. 13 назв.

Ключевые слова: мобильная машина; несущая система; усталостные повреждения; регламентированное разрушение; датчик.

EXPLOITATION OF MOBILE ENGINES UNDER CONDITIONS OF REGULATED FATIGUE DAMAGE OF THE BEARING SYSTEMS ELEMENTS V.I.Rassoha

Orenburg State University 13 Pobeda Av., Orenburg, 460018

1Рассоха Владимир Иванович, кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой автомобилей и безопасности движения, тел.: (3532) 754182, e-mail: cabin@house.osu.ru

Rassoha Vladimir Ivanovich, a candidate of technical sciences, an associate professor, the head of the Chair of Automobiles and Traffic Safety, tel.: (3532) 754182, e-mail: cabin@house.osu.ru

The exploitation experience of mobile engines with fatigue damages of bearing systems permits to offer the transition from the principle of safe resource to the principle of regulated destruction. He presents capacitive detector designs for the determination of the degree of fatigue damages accumulation and designs for the detector of the chassis angular twist both of which can control the durability resource of damaged constructions under exploitation. 3 figures. 13 sources.

Key words: mobile engine; bearing system; fatigue damages; regulated destruction; detector.

В настоящее время в отраслях машиностроения, выпускающих мобильные машины широкого спектра назначения (автотранспортные средства, тракторы и сельскохозяйственные машины, строительно-дорожные машины, подвижной состав железных дорог и т.д.), оценка ресурса деталей и конструкций, работающих в условиях циклического нагружения, производится в соответствии со следующими тремя положениями.

Положение первое: усталостное разрушение рассматривается как процесс с замедленной, в ряде случаев, кинетикой разрушения, при которой наработка машины с развивающейся усталостной трещиной до достижения предельного состояния в среднем в 4 раза больше наработки до появления видимой трещины (длиной около 5 мм) [1]. Примером могут служить трещины на поперечинах рам полноприводных автомобилей, зарождающиеся при сравнительно небольшом пробеге (иногда 5-10 тыс. км), которые часто не развиваются дальше или увеличиваются в течение значительного пробега очень медленно. Это, по-видимому, объясняется технологическим первоначальным перенапряжением металла, которое дает более высокие концентрации напряжений на поперечинах, чем на лонжеронах, при внешних воздействиях. После образования трещины на поперечине это напряжение снимается. Количественные характеристики явления перераспределения напряжений между элементами конструкции по мере появления и развития повреждений практически отсутствуют.

Положение второе: ограниченное во времени функционирование конструкции при наличии в ней развивающихся усталостных трещин полагается возможным. Для оценки способности конструкции выдерживать требуемые нагрузки при частичном или полном разрушении какого-либо из силовых элементов применяют термин эксплуатационной живучести.

Положение третье: несущая способность конструкции ограничивается моментом достижения заданными параметрами соответствующих критических значений. Методы механики разрушения не позволяют в настоящее время непосредственно рассчитывать живучесть при нестационарном нагружении металлоконструкции, поэтому за критерий предельного состояния принимают либо окончательное разрушение элемента (для многократно статически неопределимых систем), либо трещины, охватывающие более 3040% площади исходного сечения (для деталей типа валов, сварных балок открытых и замкнутых профилей, листовых сварных конструкций) [2]. Эти повреждения принимаются определяющими при рассмотрении снижения жесткости несущей системы, происходящего одновременно с ростом усталостных трещин.

Снижение жесткости приводит к нарушению вза-

имного расположения и точности кинематического взаимодействия узлов и агрегатов машины. Так, у тракторных самосвальных прицепов 2ПТС-4 при суммарной длине трещин 1,5 м или длине трещин в соединениях поперечин с лонжеронами 0,35-0,4 м появляются «шарниры пластичности» и возникают остаточные деформации рамы, в результате чего затрудняется посадка платформы на опорные кронштейны рамы после разгрузки. Кроме того, снижение жесткости и появление остаточных деформаций несущей системы приводит к аварийному скручиванию рамы в экстремальных условиях, например, при разгрузке несимметрично загруженной платформы назад.

В работе [3] описан метод определения начала образования «шарнира пластичности» путем измерения остаточного раскрытия трещины специальными датчиками, установленными на этих трещинах. В ходе испытаний периодически воспроизводили режимы максимальной нагруженности (нагрузка и переезд кювета) и замеряли полное и остаточное раскрытия трещины до тех пор, пока остаточное раскрытие какой-либо из трещин при одиночных перегрузках не превышало допустимое.

Поэтому, решая вопрос о возможности эксплуатации машины с трещиной в несущей системе, необходимо непременно учитывать следующие факторы:

- возможность наблюдения за ростом трещин;

- влияние развивающейся трещины на работоспособность узлов, сопряженных с поврежденным узлом;

- степень риска (в том числе для жизни людей) аварийного разрушения узлов;

- возможность хрупкого разрушения элементов от усталостной трещины при низких температурах;

- стоимость и объем ремонтных работ по устранению повреждения.

Изложенное позволяет предложить перейти от доминирующего в настоящее время принципа безопасного ресурса к принципу регламентированного разрушения. На практике эксплуатации мобильных машин это будет означать переход к индивидуальному прогнозированию остаточного ресурса (живучести) конструкции, имеющей усталостные повреждения, по результатам наблюдений за ее состоянием в процессе эксплуатации.

Схема влияния усталостных повреждений несущей системы на работоспособность мобильной машины представлена на рис. 1.

Известно, что многообразие интегральных кривых роста трещин в зависимости от наработки можно свести к четырем формам: линейной, криволинейной прогрессирующего типа, криволинейной затухающего типа и комбинированной (с линейными и криволинейными участками). У большинства узлов мобильных машин кривые можно отнести к линейным; для некото-

Условия эксплуатации

Динамика усталостного повреждения

Элемент несущей системы

Усталостное повреждение элемента

к-ч-

Приводящее к отказу несущей системы

Не приводящее к отказу несущей системы

Предельные и допустимые значения параметров

Стоимость ,_ ремонта

I— Издержки при простое

Несущая система

зпг:

Отказ несущей системы

к-ч-

Приводящий к отказу мобильной машины

Не приводящий к отказу мобильной машины

Предельные и допустимые значения параметров

Стоимость ,_ ремонта

I— Издержки при простое

Мобильная машина

Ремонт

Стоимость ремонта

Издержки при простое

Рис. 1. Схема влияния усталостных повреждений несущей системы на работоспособность

мобильной машины

рых соединений поперечин с лонжеронами рам прицепов типичны кривые прогрессирующего характера [1].

Исходя из этого, возможность контроля за ростом трещин при эксплуатации конструкций оценивалась автором с позиций двух способов.

Первый способ заключается в том, что на определенном расстоянии по направлению роста трещины наклеивают специальные датчики - свидетели истории нагружения данного экземпляра конструкции, которые работают по принципу изменения электрическо-

го сопротивления, происходящего с увеличением числа циклов нагружения [4, 5]. Известно большое количество конструкций таких датчиков, однако большинство из них не лишено недостатков.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Так, известен фольговый тензорезистор [6], содержащий чувствительный элемент, выполненный в виде замкнутого кольца, состоящего из последовательно соединенных проводников, к каждому из которых параллельно подсоединен дополнительный проводник с концентратором напряжений, и пару контактных площадок, размещенных на диаметрально проти-

воположных сторонах кольца. Недостатком тензоре-зистора является возможность фиксировать один, в случае идентичных выемок (концентраторов напряжений) в противолежащих дополнительных проводниках, или максимум два, в случае различных выемок в вышеуказанных проводниках, критических уровня усталостного повреждения конструкции. После разрыва фольги по выемкам в обоих противолежащих дополнительных проводниках тензорезистор не способен дальше фиксировать усталостное повреждение конструкции в данном направлении.

Известен также емкостной датчик для измерения длины усталостной трещины [7], содержащий изоляционную подложку и размещенную на ней обкладку гребенчатой формы, зубья которой выполнены разной ширины, монотонно изменяющейся по длине обкладки. Недостатком датчика является то, что его необходимо наклеивать на исследуемую конструкцию так, чтобы направление зубьев совпадало с направлением максимальных механических напряжений, которое не всегда возможно выявить, особенно для сложных конструкций в условиях воздействия случайных циклических нагружений.

Для упрощения использования описанного емкостного датчика путем исключения юстировки положения датчика на исследуемой конструкции предложена конструкция емкостного датчика для определения степени накопления усталостных повреждений [8], в которой зубья чувствительного элемента выполнены в виде полукруглых полос, имеющих общий центр, ширина и радиусы которых монотонно возрастают.

Датчик (рис. 2) содержит изоляционную подложку 1, на которую наклеен чувствительный элемент 2, зубья 3 которого выполнены в виде полукруглых полос, имеющих общий центр, ширина и радиусы которых монотонно возрастают. Основание чувствительного элемента имеет электрический вывод 4, соединяемый вместе с исследуемой конструкцией 5 с измерителем емкости.

Рис. 2. Емкостной датчик для определения степени накопления усталостных повреждений

Датчик наклеивают на поверхность электропроводящей конструкции, при этом ориентация его на конструкции не регламентируется. По мере накопления

усталостных повреждений и роста усталостной трещины происходит разрыв чувствительного элемента в месте действия наибольших растягивающих напряжений, что приводит к скачкообразному изменению емкости чувствительного элемента относительно конструкции. В дальнейшем при разрыве следующих зубьев чувствительного элемента из-за того, что они имеют разное сопротивление, фиксируются различные скачкообразные либо монотонно возрастающие, либо монотонно убывающие изменения емкости, по которым судят о направлении развития усталостной трещины.

Число зубьев чувствительного элемента может быть большим, что обеспечивает возможность исследования роста трещины в течение продолжительного периода нагружения конструкции.

Второй способ контроля за ростом трещин при эксплуатации конструкции является косвенным и основан на принятии в качестве интегральной характеристики состояния рамной металлоконструкции относительной величины снижения ее крутильной жесткости. Предельное по условиям эксплуатации значение этой характеристики является количественной оценкой критерия предельного состояния. Применительно к тракторным самосвальным прицепам установлено, что предельное состояние несущих систем соответствует снижению их крутильной жесткости на 30-35% [9]. В указанной работе отмечалось, что данный критерий может быть положен в основу разработки технических средств диагностирования несущих систем.

Однако с применением названного критерия возникает задача оценки жесткости рамы при движении мобильной машины. В настоящее время она решается несколькими способами.

Углы закручивания рамы могут оцениваться при помощи торсионных угломеров или тензометрирова-нием в эксплуатационных условиях при размещении тензометрических датчиков либо на поперечине рамы, либо на специальном датчике. Целесообразность второго варианта объясняется тем, что в волокнах датчика допускаются большие напряжения, чем в поперечине рамы, поэтому сигнал от тензорезистора меньше искажается помехами и требует меньшего усиления.

В работе [10] описан трубчатый тензометрический датчик угла закручивания из дюралевой трубки с фланцами на концах для установки между лонжеронами исследуемой рамы. С его помощью исследовались углы закручивания автомобильных рам при движении, используемые при проведении программных стендовых испытаний рам на кручение. Однако вследствие действия кососимметричных динамических нагрузок на поперечные элементы рамы действуют, кроме крутящего момента, поперечная сила, изгибающие моменты в двух плоскостях и бимомент.

Для устранения влияния изгибающих и растягивающих усилий в конструкцию датчика было предложено ввести компенсаторы осевых (от растяжения) и поперечных (от изгиба) деформаций [11]. В качестве осевого компенсатора использовано шлицевое соединение, а в качестве поперечного - шарнирная муфта.

Конструкция устройства поясняется схемой, представленной на рис. 3. Чувствительным элементом

датчика является труба 5, изготовленная из дюралюминия, с наклеенным на нее тензорезистором 6. Труба 5 жестко соединена одним концом с шарнирной муфтой 3, а другим - с валом 4, который, в свою очередь, соединен шлицевым соединением со второй муфтой 3. Закрепление шарнирных муфт 3 на полках лонжерона 1 рамы осуществляется при помощи струбцин 2.

> О 1 I \

1 1

Ч

^ / /У/У ТУ;

Рис. 3. Датчик угла закручивания рамы мобильной машины

Оценка угла закручивания рамы мобильной машины при ее движении осуществляется по результатам измерения при помощи тензорезистора 6 главных деформаций, возникающих в трубе 5 под действием крутящего момента. При этом изгибающие моменты и осевые усилия, входящие в состав сложного нагруже-ния рамы мобильной машины, не влияют на напряженно-деформированное состояние трубы 5 датчика вследствие ее подвижного (в осевом и поперечном направлениях) соединения с лонжеронами 1 рамы.

Недостатком описанного устройства является то, что по показаниям тензорезистора непосредственно не может быть принято заключение о необходимости ремонта несущей рамной конструкции. Такое заключение может быть сделано только после проведения трудоемких стендовых испытаний, подобных выполненным для тягового подвижного состава железных дорог и описанным в работе [12].

Поэтому предложен способ [13] принятия решения о необходимости ремонта несущей рамной конструкции непосредственно после сигнализации о достижении критических уровней развития трещины или снижения жесткости, характеризующих уровни накопленного усталостного повреждения конструкции.

Для этого предлагается использовать датчик любого вида с чувствительными элементами, разрушающимися при трех различных уровнях допустимых напряжений, при этом сигнал при разрушении соответствующего чувствительного элемента передается на световой, звуковой или иной индикатор, расположенный в кабине мобильной машины.

По мере накопления усталостных повреждений жесткость несущей рамной конструкции снижается, поэтому повышаются напряжения от кручения, действующие в трубе 5 устройства. При превышении достигаемыми напряжениями критического уровня для чувствительного элемента датчика 6 низшего уровня допускаемых напряжений этот элемент разрушается и сигнал соответствующего тона (цвета и т.д.) через индикатор доносится до водителя мобильной машины. При последующей эксплуатации машины, по мере

исчерпания несущей рамной конструкцией эксплуатационной живучести, разрушается чувствительный элемент среднего, а затем и высшего (критического) уровней фиксируемых напряжений. После этого несущая рамная конструкция мобильной машины должна быть подвержена ремонту.

Необходимость использования датчика с чувствительными элементами трех уровней допускаемых напряжений позволит исключить ситуацию, когда в результате фиксации случайных эксплуатационных перегрузок может быть принято решение о необоснованном изъятии машины из эксплуатации, а значит, недоиспользовании потенциальной долговечности машины.

Аналогичным образом предлагается вывести сигнализацию об уровнях развития усталостной трещины от емкостного датчика для определения степени накопления усталостных повреждений.

Переход к индивидуальному прогнозированию остаточного ресурса рамных несущих систем позволит увеличить средний ресурс мобильных машин.

Библиографический список

1. Дмитриченко С.С., Шевченко Л.П., Давыдов А.П. Закономерности развития усталостных трещин в металлоконструкциях машин // Вестник машиностроения. 1974. № 12. С. 3-6.

2. Новые возможности для повышения усталостной прочности / С.С. Дмитриченко [и др.] // Автомобильная промышленность. 1995. № 2. С. 13-15.

3. Баловнев Г.Г., Карабаев Х.Д. Рациональный способ прогнозирования долговечности рамы самосвального прицепа // Автомобильная промышленность. 1986. № 10. С. 1920.

4. Болотин В.В., Набойщиков С.М. Теория датчиков повреждений и счетчиков ресурса // Расчеты на прочность. М.: Машиностроение, 1983. Вып. 24. С. 79-94.

5. Гайдош Л. Применение датчиков для измерения усталостного повреждения материалов // Заводская лаборатория. 1983. № 1. С. 83-85.

6. А. с. 1693367 СССР, МКИ О 01 В 7/20. Фольговый тен-зорезистор / М.С. Тривайло, Ю.И. Коваль, В.И. Бойко. № 4719576; заявл. 17.07.89; опубл. 23.11.91, Бюл. № 43. - 2 с.

7. А. с. 669181 СССР, МКИ О 01 В 7/22. Емкостной датчик для измерения длины усталостной трещины / В.К. Грибанов-ский. - № 2552036; заявл. 06.12.77; опубл. 25.06.1979, Бюл. № 23. 2 с.

8. Пат. 79993 Российская Федерация, МПК О 01 В 7/00, О 01 В 7/24. Емкостной датчик для определения степени накопления усталостных повреждений / Рассоха В.И., Бондарен-ко Е.В., Исайчев В.Т. № 2008134447; заявл. 22.08.08; опубл. 20.01.2009, Бюл. № 2. 1 с.

9. Ускоренные испытания на усталость несущих систем тракторных прицепов и кормораздатчиков / Л.В. Погорелый [и др.] // Тракторы и сельхозмашины. 1981. № 10. С. 31 -33.

10. Школьников М.Б., Шурминов В.Ф., Эйдельман А.Л. Закручивание рамы грузового автомобиля и построение программы ее испытаний на усталость кручением // Автомобильная промышленность. 1972. № 5. С. 28-30.

11. Филиппов В.Ю., Рассоха В.И. К вопросу оценки крутильной жесткости рамы мобильной машины в эксплуатации // Контроль. Диагностика. 2001. № 11. С. 14-15.

12. Волохов Г.М., Тихомиров В.П. Остаточный ресурс несущих конструкций тягового подвижного состава железных дорог: монография. Орел: ОрелГТУ, 2006. 158 с.

13. Пат. 80238 Российская Федерация, МПК О 01 N 3/32. Устройство для определения накопленных усталостных повреждений несущей рамной конструкции мобильной ма-

шины в эксплуатации / Рассоха В.И., Бондаренко Е.В., Исай-чев В.Т. - №2008134452; заявл. 22.08.08; опубл. 27.01.2009, Бюл. № 3. 1 с.

УДК 629.113.001

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ АВТОМОБИЛЬНОГО КОЛЕСА С ОПОРНЫМИ РОЛИКАМИ ДИАГНОСТИЧЕСКИХ СТЕНДОВ

А.И.Федотов1, А.В.Бойко2, А.В.Буранов3, Д.Цогт4

Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

Приведены результаты экспериментальных исследований площади пятна контакта и радиуса качения автомобильного колеса в ведомом режиме при его качении по опорным роликам диагностических стендов с беговыми барабанами и по твердой опорной поверхности дороги. Установлено, что площадь пятна контакта, его форма и величина радиуса качения в ведомом режиме, измеренные в стендовых условиях, существенно отличаются от аналогичных параметров, измеренных в дорожных условиях. Ил. 12. Табл. 5. Библиогр. 4 назв.

Ключевые слова: безопасность движения в условиях эксплуатации; диагностика; контроль технического состояния; торможение; стенд с беговыми барабанами.

THE EXPERIMENTAL STUDY OF THE PARAMETERS CHARACTERISTIC OF INTERACTION OF AN AUTOMOBILE WHEEL WITH THE BEARING ROLLERS OF DIAGNOSTIC STANDS A.I.Fedotov, A.V.Boiko, A.V. Buranov, D.Tsogt

Irkutsk State Technical University 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074

The authors present the results of experimental studies of the contact spot square and the automobile wheel rolling radius in the driven regime under its rolling motion on the bearing rollers of diagnostic test beds with chassis dynamometers and on the hard supporting road surface. It is determined that the contact spot square, its shape and the value of the rolling radius under the driven regime measured under test bed conditions substantially differ from the similar parameters measured under road conditions. 12 figures. 5 tables. 4 sources.

Key words: safety of movement under exploitation; diagnostics; control of technical condition; braking; chassis dynamometer test bed.

Техническое состояние тормозной системы автотранспортного средства (АТС) является одним из наиболее важных факторов, влияющих на безопасность движения. В условиях эксплуатации контроль технического состояния тормозной системы осуществляют при помощи дорожных или стендовых методов. Наибольшее распространение получили методы с использованием силовых стендов с беговыми барабанами. Как показывают исследования [1], силовые стенды не всегда достоверно объективно оценивают техническое состояние тормозной системы АТС. Это в частности объясняется тем, что механика взаимодействия колеса с опорной поверхностью дороги значительно отличается от механики взаимодействия колеса с ро-

ликами диагностических стендов [3]. Процесс взаимодействия автомобильного колеса с опорной поверхностью роликов диагностических стендов изучен очень слабо. Поэтому необходимы дополнительные исследования процесса взаимодействия шины с опорными поверхностями роликов диагностических стендов и количественная оценка отличия между силовыми и кинематическими параметрами, измеренными в стендовых и дорожных условиях.

Авторами статьи проведены дорожные и стендовые исследования площади пятна контакта и радиуса качения колеса в ведомом режиме в зависимости от величины нагрузки на колесо. Исследованию подвергались шины Ат^е! Т-301 М4 175/70 86 Н, допускаю-

1Федотов Александр Иванович, доктор технических наук, профессор кафедры автомобильного транспорта, тел.: (3952)405080, e-mail: fai@istu.edu.ru

Fedotov Alexander Ivanovich, a doctor of technical sciences, a professor of the Chair of Automobile Transport, tel.: (3952)405080, email: fai@istu.edu.ru

2Бойко Александр Владимирович, кандидат технических наук, доцент кафедры автомобильного транспорта, тел.: (3952)360045, e-mail: veator@ramler.ru

Boiko Alexander Vladimirovich, a candidate of technical sciences, an associate professor of the Chair of Automobile Transport, tel.: (3952)360045, e-mail: veator@ramler.ru

3Буранов Андрей Васильевич, студент, тел.: 89086678779, e-mail: aburanov@mail.ru Buranov Andrey Vasiljevich, a student, tel.: 89086678779, e-mail: aburanov@mail.ru

4Цогт Доржсурэн, магистрант, тел.: 89025762175, e-mail: tsogt1975@yahoo.com Tsogt Dorzhsuren, an undergraduate, tel.: 89025762175, e-mail: tsogt1975@yahoo.com

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.