Разработка методики повышения безопасности автомобиля путем научно обоснованного выбора серии профиля шин при их замене

Рябов Игорь Михайлович; Чернышов Константин Владимирович; Поздеев Алексей Владимирович; Мухучев Шамиль Магомедович; Мухидинов Юсуп Мухтарович

Original article / Оригинальная статья УДК 629.3.027.5

DOI: http://dx.d0i.0rg/l0.21285/1814-3520-2018-12-239-251

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПОВЫШЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ АВТОМОБИЛЯ ПУТЕМ НАУЧНО ОБОСНОВАННОГО ВЫБОРА СЕРИИ ПРОФИЛЯ ШИН ПРИ ИХ ЗАМЕНЕ

12 3

,, Волгоградский государственный технический университет, 400005, Российская Федерация, г. Волгоград, пр. им. Ленина, 28.

4,5Махачкалинский филиал Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета, 367026, Российская Федерация, г. Махачкала, пр. Акушинского, 13.

РЕЗЮМЕ: Цель исследования - разработка методики повышения безопасности автомобиля путем научно обоснованного выбора серии профиля шин при их замене, которую можно легко применить на практике при эксплуатации автотранспортных средств. Приведена расчетная схема и составлены уравнения динамики одноопорной двухмассовой колебательной системы эквивалентной автомобильной подвеске при кинематическом гармоническом возмущении. Выполнено математическое моделирование уравнений динамики колебательной системы. Получены аналитические решения уравнений динамики в виде коэффициентов динамичности колебаний кузова и колес автомобиля. Введен новый термин «относительная жесткость шины». Выбран критерий обеспечения безопасности - отсутствие отрывов колес от дороги. Наличие отрывов колес определяется по превышению динамических деформаций шины в цикле колебаний ее статической деформации под действием веса автомобиля. Представлены зависимости амплитуды деформации шин во втором резонансе от жесткости шины при различных уровнях демпфирования, зависимость относительной жесткости шины от ее серии. Основой разработанной методики является полученная диаграмма зависимости жесткости шин, при которой начинается отрыв от дороги во втором резонансе, от демпфирования в подвеске при различной жесткости подвески и высоте неровностей дороги. Рассмотрены примеры пользования полученной диаграммой, в частности, даны рекомендации по выбору серии шин различной жесткости при различной жесткости подвески и разной степени износа амортизаторов для легковых автомобилей, эксплуатируемых на малоизношенных и сильно изношенных дорогах. На основе изучения процесса колебаний колес и выбранного критерия обеспечения безопасности (отсутствие отрыва колес от дороги) разработана методика научно обоснованного выбора серии профиля шин автомобиля при их замене.

Ключевые слова: методика, автомобиль, колеса, отрыв колеса от дороги, амортизаторы, серия профиля шины, замена шин

Информация о статье: Дата поступления 07 июня 2018 г.; дата принятия к печати 30 октября 2018 г.; дата онлайн-размещения 28 декабря 2018 г.

1Рябов Игорь Михайлович, доктор технических наук, профессор кафедры автомобильных перевозок, e-mail: rjabov1603@mail.ru

Igor M. Ryabov, Dr. Sci. (Eng.), Professor of the Department of Automobile Transportation, e-mail: rjabov1603@mail.ru

2Чернышов Константин Владимирович, кандидат технических наук, доцент кафедры технической эксплуатации и ремонта автомобилей, e-mail: chernykv@rambler.ru

Konstantin V. Chernyshov, Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor of the Department of Operation and Maintenance of Automobiles, e-mail: chernykv@rambler.ru

3Поздеев Алексей Владимирович, кандидат технических наук, доцент кафедры автоматических установок, e-mail: pozdeev.vstu@gmail.com

Alexey V. Pozdeev, Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor of the Department of Automatic Units, e-mail: pozdeev.vstu@gmail.com

4Мухучев Шамиль Магомедович, старший преподаватель кафедры организации перевозок и дорожного движения, e-mail: muhuch05@gmail.com

Shamil M. Mukhuchev, Senior Lecturer of the Department of Organization of Transport and Traffic, e-mail: muhuch05@gmail.com

5Мухидинов Юсуп Мухтарович, старший преподаватель кафедры организации перевозок и дорожного движения, e-mail: mfmadi@dgestan.ru

Yusup M. Mukhidinov, Senior Lecturer of the Department of Organization of Transport and Traffic, e-mail: mfmadi@dgestan.ru

Для цитирования: Рябов И.М., Чернышов К.В., Поздеев А.В., Мухучев Ш.М., Мухидинов Ю.М. Разработка методики повышения безопасности автомобиля путем научно обоснованного выбора серии профиля шин при их замене. Вестник Иркутского государственного технического университета. 2018;22(12):239-251. DOI: 10.21285/1814-3520-2018-12-239-251

DEVELOPMENT OF THE METHODS OF IMPROVING THE SAFETY OF THE VEHICLE BY THE SCIENTIFICALLY BASED SELECTION OF THE TIRE PROFILE SERIES AT THEIR REPLACEMENT

Igor M. Ryabov, Konstantin V. Chernyshov, Alexey V. Pozdeev, Shamil M. Mukhuchev, Yusup M. Mukhidinov

Volgograd State Technical University,

28 Lenin Avenue, Volgograd 400005, Russian Federation

Makhachkala branch of Moscow State Automobile and Road Technical University,

13 Akushinsky Avenue, Makhachkala 367026, Russian Federation

ABSTRACT: In this paper, the task is to develop methods for increasing the safety of a car by scientifically justified choice of tire profile series when replacing them. It should be easily applied in practice when operating vehicles. The calculation scheme is presented in the article and the equations of dynamics of a single-bearing two-mass oscillatory system equivalent to an automobile suspension under kinematic harmonic perturbation are compiled. Mathematical modeling of the dynamics equations of the oscillatory system is performed. Analytical solutions of the dynamics equations are obtained in the form of the dynamism coefficients of body and wheel vibrations. The new term "relative stiffness of tire" is introduced. The criterion for ensuring safety is chosen. It is the absence of breakaways of wheels from the road. The presence of wheels' breakaways is determined by the excess of tire dynamic deformations in the cycle of oscillations of its static deformation under the influence of the weight of the car. Dependences of the amplitude of tire deformation in the second resonance on the tire stiffness at different levels of damping are presented. The dependence of relative stiffness of the tire on its series is also shown. The basis of the developed methods is the obtained diagram of the dependence of the tire stiffness at which the breakaway from the road starts in the second resonance, from damping in the suspension with different suspension stiffness and the height of road irregularities. Examples of using the obtained diagram are considered. Particularly recommendations on the choice of a series of tires of different stiffness with different stiffness of the suspension and different degree of wear of shock absorbers for cars operated on low-worn and heavily worn-out roads are given. Conclusions. On the basis of the study of the process of wheel vibrations and the chosen safety criterion (absence of wheel breakaways from the road), methods for scientifically based selection of the car tire profile series when replacing them has been developed.

Keywords: methods, car, wheels, wheel breakaway from the road, shock absorbers, tire profile series, tire replacement

Information about the article: Received June 7, 2018; accepted for publication 30 October, 2018; available online 28 December, 2018.

For citation: Igor M. Ryabov, Konstantin V. Chernyshov, Alexey V. Pozdeev, Shamil M. Mukhuchev, Yusup M. Mukhidi-nov Development of the methods of improving the safety of the vehicle by the scientifically based selection of the tire profile series at their replacement. Vestnik Irkutskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta = Proceedings of Irkutsk State Technical University. 2018;22(12):pp. 239-251. (In Russ.) DOI: 10.21285/1814-3520-2018-12-239-251

Введение

Вопросы влияния шин на эксплуатационные свойства автомобиля достаточно подробно исследованы6 [1-3]. Проблема повышения безопасности движения автомобиля на основе рационального выбора шин рассматривалась авторами данной статьи в работах [4-10], в которых были определены условия отрыва шин от опорной поверхности. Однако методика повышения безопасности автомобиля путем научно обоснованного выбора серии профиля шин при их замене, которую можно легко применить на практике, не была разработана.

6Савельев В.В. Совершенствование автосервиса интенсификацией профилактической стратегии: На примере переднеприводных автомобилей ВАЗ: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.22.10. Волгоград. гос. техн. ун-т. Волгоград, 2005. 163 с. / Savelyev V.V. Improvement of car service by intensification of preventive strategy: On the example of front-wheel drive cars VAZ: the abstract of the dissertation of Candidate of technical sciences: 05.22.10, Volgograd, 2005, 163 p.

В действующем в настоящее время в Российской Федерации ГОСТ Р 51709-20017, устанавливающем требования к техническому состоянию автотранспортных средств (АТС) и методам их проверки при допуске к эксплуатации, требования к амортизаторам и другим элементам подвески отсутствуют, а амортизаторы при техническом осмотре автомобиля не проверяются. Требования к рациональному сочетанию характеристик амортизаторов и высоты профиля шин (определяется серией профиля шин) отсутствуют. Актуальные требования к техническому состоянию автомобилей отражены также в Техническом регламенте Таможенного союза (ТР ТС 018/2011) «О безопасности колесных транспортных средств»8, в котором есть требования к шинам, но при этом, также как и в ГОСТ отсутствуют требования к амортизаторам. Таким образом, в РФ не запрещена эксплуатация автомобилей, имеющих изношенные амортизаторы, а контроль за выполнением требований к шинам очень слабый. Поэтому при замене штатных шин часто устанавливают шины низкопрофильные и сверхнизкопро-фильные, без учета состояния амортизаторов. Таких автомобилей в России становится все больше, что снижает безопасность подвижного состава автомобильного транспорта страны, повышает число ДТП и связанные с ними затраты.

Для разработки такой методики используем математическую модель одноопорной двухмассовой колебательной системы, эквивалентной автомобильной подвеске при кинематическом гармоническом возмущении, расчетная схема которой приведена на рис. 1.

Применение синусоидальных воздействий с изменяемой частотой и амплитудой, соответствующей высоте неровностей различных дорог, на наш взгляд, целесообразно, поскольку позволяет выявить наличие резонансов и других особенностей колебательного процесса. Случайные воздействия планируется применить при дальнейшем совершенствовании методики. Для получения методики, пригодной для различных автомобилей при исследовании изменялись параметры подвески (жесткость упругого элемента подвески и коэффициент сопротивления амортизатора), а также жесткость шины.

Разработанная методика должна позволять оперативно осуществлять научно обоснованный выбор серии шин при их замене с учетом условий эксплуатации, жесткости подвески и износа амортизаторов. Она также должна позволять оперативно осуществлять научно обоснованный выбор амортизаторов, обеспечивающих отсутствие отрывов колес при движении автомобиля в различных дорожных условиях.

В соответствии с расчетной схемой (рис. 1) уравнения динамики системы имеют следующий вид:

7ГОСТ Р 51709-2001. Автотранспортные средства. Требования безопасности к техническому состоянию и методы проверки. Изм. № 1 от августа 2005 г. Введ. 01.01.2002 г. М.: Стандартинформ, 2010. 44 с. / GOST R 517092001. Motor vehicles. Safety requirements for the technical condition and verification methods. Moscow, Standartinform Publ., 2010, 44 p.

Q 1

О безопасности колесных транспортных средств: технический регламент Таможенного союза № ТР ТС 018/2011. Комиссия таможенного союза. (15.12.2011). / Technical regulations of the Customs Union "On the safety of wheeled vehicles" No. TR TC 018/2011): The official website of the Commission of the Customs Union. 15.12.201.

Математическое моделирование

(1)

Рис. 1. Расчетная схема, эквивалентная автомобильной подвеске: mi - подрессоренная масса; m2 - неподрессоренная масса; с1 - жесткость рессоры; с2 - жесткость шины; k1 - коэффициент демпфирования подвески; k2 - коэффициент демпфирования шины; z1 - перемещение подрессоренной массы; z2 - перемещение неподрессоренной массы;

q - кинематическое возмущение колебаний Fig. 1. The design scheme equivalent to an automobile suspension bracket: m1 - sprung mass; m2 - unsprung mass; с1 - stiffness of spring; с2 - stiffness of tire; k1 - damping coefficient of suspension; k2 - damping coefficient of tire; z1 - displacement of sprung mass; z2 - displacement of unsprung mass;

q - kinematic perturbation of oscillations

Разделим первое и второе уравнения на m1 и m2 соответственно:

:1-г2) = 0;

да,

ь

m„

m,

m„

ь

m„

z) = 0.

(2)

Введем обозначения: — =и - относительная масса; — = 2h - удвоенное значение

m„

m,

k

парциального относительного коэффициента демпфирования подвески; — = 2\ - удвоенное

да2

значение парциального относительного коэффициента демпфирования подрессоренной массы; — = ®022 - квадрат парциальной собственной частоты колебаний неподрессоренной мас-

ш2

сы. Тогда

k k m С С m. 2

-L = -L • = 2hu, — = — ■ = <Um

m2 ml m2

mm

(3)

С учетом введенных обозначений получим:

h2 ( '

Решение этой системы уравнений (4) можно представить в виде коэффициентов динамичности. Для колебаний кузова:

V _ Z01 _ KZ1 - - -

(с201с2т -2h1 со1)1 + (2h с022 + 2h d)2 -с

[сс! - (2h 2h+ Cqj л+с2)-с +с ] + + [ (2hc2 + 2h с2 ) - с - (2h + 2h л + 2h ) - с3 ]2

(5)

для колебаний колес:

f — 02 _

dd2 - 2h 2h с2 - С с2)2+(2h с с+2h сс - 2h с3)2

[СС - (2h 2h + +сл+) - с2+с4 ] +

+ [(2кс2т + 2h) - с - (2h + 2h л + 2h) - с3 ]

(6)

В этих выражениях г01 и г02 - амплитуды колебаний подрессоренной и неподрессо-

ренной масс соответственно. По выражениям (5) и (6) можно построить графики амплитудно -частотных характеристик перемещений подрессоренной и неподрессоренной масс.

Для получения закона деформации шины введем в уравнение (1) следующие обозначения: ^ -^ = х - деформация подвески; ^ -q = у - деформация шины. Получим:

т,

m

(7)

Решения этой системы уравнений в виде коэффициентов динамичности получаются в следующем виде:

K - ^ -

с42 с4 + 4И22С6

[с2с22 - (2h 2hс2 +с]гсо1 +а\сг +оЮ) + с4] + [ 2Ис2 с + 2h - (2ИС3 + 2Июъ л + 2h с3 ]

(9)

K = * =

i

(аС + o2mC ß - C) + (2h С + 2hl С ц)2

(а\ха\г - 2h2hcа2 -alfl2 -а2та2ß-a2ü2со2 + а4)2 + +(2hcC + 2h2сосо2т -2\С -2hloiß -2h2а3)2

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

(10)

Здесь х0 и y0 - амплитуды деформаций подвески и шины соответственно.

Разработка методики повышения безопасности автомобиля путем научно обоснованного выбора серии профиля шин при их замене

Для разработки методики нужно сначала определить критерий отрыва колеса от опорной поверхности. При колебаниях колеса, которое катится по гармоническому профилю, радиальная деформация шины периодически то увеличивается, то уменьшается. Критерием отрыва колеса от опорной поверхности примем превышение амплитуды деформации шины ее статической деформации под силой тяжести, приходящейся на колесо:

Уо ^ УСТ , (11)

где уо - амплитуда деформации шины, уст - статическая деформация шины под силой тяжести, приходящейся на колесо.

Далее, используя выражения (9) и (10), путем математического моделирования в приложении SIMULINK программного комплекса MATHWORKS MATLAB, построим диаграмму зависимостей амплитуды деформации шин во втором резонансе от жесткости шины при различных уровнях демпфирования (рис. 2).

Для этого при постоянных значениях подрессоренной и неподрессоренной масс определяли максимальное значение амплитуды деформаций шин различной жесткости (во втором резонансе). В расчетах принимались жесткости шины из следующего ряда: 100, 200, 300, ..., 1000 кН/м). На диаграмму (рис. 2) наносили точки, соответствующие полученным максимальным значениям амплитуды деформаций шин и, соединяя точки, получили кривую 1. Затем значение относительного коэффициента затухания ф в подвеске ступенчато увеличивали из следующего ряда: 0,25, 0,3, 0,35, 0,5 и аналогично построили кривые 2-5. Амплитуду эквивалентной гармонической неровности для малоизношенной дороги принимали q01 = 10 мм, а кривые 1-5 строили по левой вертикальной шкале. Для учета в разрабатываемой методике более жестких условий эксплуатации автомобиля, например, преимущественно на сильноизношенных дорогах, у которых амплитуда эквивалентной гармонической неровности q02 = 15 мм (в 1,5 раза больше), на диаграмме построена правая вертикальная шкала, значения которой в 1,5 раза больше, чем левой шкалы.

На следующем этапе на диаграмме (рис. 2) строим зависимости изменения статической деформации от жесткости шины. Примем допущение, что статическая деформация шины уст изменяется обратно пропорционально ее жесткости c2 по уравнению:

Уст = ( m+m) -, (12)

С2

где g - ускорение свободного падения.

и 100 200 300 400 500 GOO 700 КОО cj. кН м

Рис. 2. Зависимости амплитуды деформации шин во втором резонансе от жесткости шины при различных уровнях демпфирования k и следующих параметрах: m1 = 1200 кг, m2 = 120 кг, c1 = 47374 Н/м (ш01 = 2п рад/с), амплитудах эквивалентной гармонической неровности q01 = 10 мм

и q02 = 15 мм: 1 - k = 3016 Н*с/м (у = 0,2); 2 - k = 3770 Н*с/м (у = 0,25); 3 - k = 4524 Н*с/м (у = 0,3); 4 - k = 5278 Н*с/м (у = 0,35); 5 - k = 7540 Н*с/м (у = 0,5); 6 - статическая деформация шины по левой шкале (для определения граничной жесткости шин при амплитуде эквивалентной гармонической неровности q01 = 10 мм, соответствующей малоизношенной дороге); 7 - статическая деформация шины по правой шкале (для определения граничной жесткости шин при амплитуде эквивалентной гармонической неровности q02 = 15 мм, соответствующей сильно изношенной дороге) Fig. 2. Dependences of the amplitude of tire deformation in the second resonance on the tire stiffness at different levels of damping k and the following parameters: m1 = 1200 kg, m2 = 120 kg, c1 = 47374 N/m (ы01 = 2n rad/sec), amplitudes of equivalent harmonic irregularity q01 = 10 mm and q02 = 15 mm: 1 - k = 3016 N*sec/m (у = 0,2); 2 - k = 3770 N*sec/m (у = 0,25); 3 - k = 4524 N*sec/m (у = 0,3); 4 - k = 5278 N*sec/m (у = 0,35); 5 - k = 7540 N*sec/m (у = 0,5); 6 - static tire deformation on the left scale (for determining boundary stiffness of tire at an amplitude of an equivalent harmonic irregularity q01 = 10 mm, corresponding to poorly worn road); 7 - static tire deformation on the right scale (for determining boundary stiffness of tire at an amplitude of an equivalent harmonic irregularity q02 = 15 mm, corresponding

to badly worn road)

Поскольку переменной является жесткость шины c2, то зависимость статической деформации шины от ее жесткости графически представляет собой гиперболу. Такая гипербола построена для левой и правой вертикальных шкал (кривые 6 и 7 соответственно). Кривая 6 соответствует амплитуде эквивалентной гармонической неровности q01 = 10 мм (левая шкала), а кривая 7 - амплитуде эквивалентной гармонической неровности q02 = 15 мм (правая шкала). Опуская перпендикуляры из точек пересечения A1, B1, C1, D1, E1 гиперболы 6 c кривыми 1-5 определяют граничную жесткость выбираемой шины, при превышении которой начинаются отрывы колеса на дороге с амплитудой эквивалентной гармонической неровности q01 = 10 мм. Аналогично опуская перпендикуляры из точек пересечения A2, B2, C2, D2, E2 гиперболы 7 c кривыми 1-5 определяют граничную жесткость выбираемой шины, при превышении которой начинаются отрывы колеса на дороге с амплитудой эквивалентной гармонической неровности q01 = 15 мм.

Таким образом, получена диаграмма, по которой, зная состояние амортизаторов (обеспечиваемый ими коэффициент относительного затухания колебаний ф, который определяется различными способами, в том числе на специальных стендах) можно оперативно определить гра-

ничную жесткость выбираемых шин при их замене, обеспечивающую отсутствие отрывов колес от дороги с различной высотой неровностей.

Для определения зависимости жесткости шины от серии ее профиля введем новый показатель «относительная жесткость шины» :

c

c = ^, (13)

отн ' \ '

отн

С2С

где с1Н - жесткость новой (выбираемой или выбранной для замены) шины; с2С - жесткость подлежащей замене шины. С учетом того, что статическая деформация шины составляет 10% от высоты профиля, с использованием формул 12 и 13 строим зависимость, показывающую рост относительной жесткости шин более низкой серии (65...40) при замене ими шин серии 70, распространенной в настоящее время (рис. 3).

Анализ рис. 3 показывает, что при снижении серии заменяемых шин с 70-й до 40-й их жесткость увеличивается в 1,75 раза по экспоненциальной зависимости.

Для удобства практического использования построим универсальную диаграмму зависимости относительной жесткости шины от ее серии (рис. 4).

Графиком на рис. 3 удобно пользоваться только тогда, когда необходимо заменить шины серии 70 (для нее сотя = 1,0) на шины более низкого профиля, поскольку по нему можно сразу

определить во сколько раз увеличится жесткость шины. Например, при замене шин серии 70 на шины серии 50 их жесткость увеличится в 1,4 раза.

Однако в случае, когда требуется заменить шину серии 70 на шину более высокой серии, а также если заменяемая шина имеет серию отличную от 70-й, то данный график не позволяет получить нужную информацию по изменению ее относительной жесткости.

Поэтому для удобства практического использования методики построим универсальную диаграмму, содержащую совокупность зависимостей относительной жесткости шины от ее серии в широком диапазоне изменения серии заменяемой шины от 40 до 100 (рис. 4).

^отн

1.8

1,6

1,4

L2

1,0

40 45 50 55 60 65 Серия

Рис. 3. Зависимость, показывающая рост относительной жесткости шин более низкой серии (65-40)

при замене ими шин серии 70 (распространенной в настоящее время) Fig. 3. Dependence showing the increase in the relative stiffness of the tires of the lower series (65-40) when replacing them with the tires of 70 Series (currently in use)

40 45 50 55 60 65 70 75 80 Серия заменяемой шины

Рис. 4. Универсальная диаграмма для определения серии новой шины по граничному значению Ее эквивалентной жесткости сотн и серии заменяемой шины: СЗШ 40...СЗШ 100 - кривые серий заменяемых шин; сотн = 1,0 - горизонтальная линия, с которой начинается процесс замены серии шин; А40...А100 - точки пересечения кривых СЗШ 40-СЗШ 100 с прямой сотн = 1,0; B40 - СНШ 80 при

сотн = 0,8

Fig. 4. Universal diagram for determining a series of a new tire at the boundary value of its equivalent stiffness c^ and a series of replaceable tire: СЗШ 40-СЗШ100 - curves of the series of replaceable tires; сотн = 1,0 - horizontal line from which the process of replacing a series of tires begins; А40...А100 - points of intersection of curves СЗШ 40...СЗШ 100 with a straight line сотн = 1,0; B40 - СНШ 80 at сотн = 0,8

При использовании универсальной диаграммы на ней находится кривая с обозначением серии заменяемой шины (СЗШ), например, СЗШ 65. Перпендикуляр, опущенный на ось абсцисс из точки пересечения А65 данной кривой с горизонтальной линией, соответствующей сотя = 1,0 подтверждает правильный выбор СЗШ. Далее, для нахождения по универсальной

диаграмме серии новой шины (СНШ) из точки на вертикальной оси, соответствующей граничному значению эквивалентной жесткости шины (например, сотя = 0,8) проводится горизонталь

(штриховая линия) до пересечения с найденной кривой СЗШ 65, и из точки пересечения В80 опускается перпендикуляр на ось абсцисс, который указывает искомую СНШ (в данном примере это серия 80).

Для более удобного и точного нахождения граничной жесткости заменяемой шины в случае замены амортизаторов на автомобилях с различной жесткостью упругого элемента подвески на базе диаграммы (рис. 2) построим диаграмму (рис. 5).

На этой диаграмме построены зависимости жесткости шин, при которой начинается их отрыв от дороги (во втором резонансе) от уровня демпфирования в подвеске при различной жесткости упругого элемента подвески и амплитуде неровностей. Кривая 1 соответствует малоизношенной асфальтированной дороге с q01 = 10 мм. Кривая 3 соответствует сильно изношенной дороге с q02 = 15 мм. Кривые 1 и 3 построены для мягкой подвески. Кривая 2 построена для более жесткой (в 2 раза) подвески при амплитуде эквивалентной гармонической неровности q01 = 10 мм.

Kll'il

и 0,10 0.15 0,20 0,25 0,30 0,35 0.40 0.45 у

Рис. 5. Зависимость жесткости шин, при которой начинается отрыв от дороги во втором резонансе, от демпфирования в подвеске при различных жесткости подвески и высоте неровностей при следующих параметрах: подрессоренная масса m1 = 1200 кг; неподрессоренная масса m2 = 120 кг; кривая 1 - при амплитуде эквивалентной гармонической неровности q01 = 10 мм и жесткости подвески: = 47374 Н/м (ш01 = 2п рад/с, v01 = 1 Гц); кривая 2 - при амплитуде эквивалентной гармонической неровности q01 = 10 мм и большей жесткости подвески с1 = 106592 Н/м (ш01 = 3п рад/с, v01 = 1,5 Гц); кривая 3 построена при тех же параметрах, что кривая 1, но при амплитуде эквивалентной гармонической неровности q02 = 15 мм Fig. 5. Dependence of tire stiffness at which the breakaway from the road starts in the second resonance, from damping in the suspension with different suspension stiffness and the height of irregularities with the following parameters: sprung mass m1 = 1200 kg; unsprung mass m2 = 120 kg; curve line 1 - for the amplitude of the equivalent harmonic irregularity q01 = 10 mm and stiffness of suspension: = 47374 N/m (w01 = 2n rad/sec, v01 = 1 Hz); curve line 2 - for the amplitude of the equivalent harmonic irregularity q01 = 10 mm and greater stiffness of suspension с1 = 106592 N/m (w01 = 3n rad/sec, v01 = 1,5 Hz); curve line 3 is constructed for the same parameters as curve line 1, but for the amplitude of the equivalent

harmonic irregularity q02 = 15 mm

Примеры применения методики повышения безопасности автомобиля

Рассмотрим примеры пользования полученной диаграммой (рис. 5), которая является основной в разработанной методике.

Пример 1. Рекомендации по научно обоснованному выбору серии профиля заменяемых шин для легкового автомобиля с мягкой подвеской, эксплуатируемого на малоизношенных дорогах (рис. 5, кривая 1) и шинами, имеющими жесткость 400 кН/м (рис. 5, горизонтальная пунктирная линия).

Возможны следующие случаи.

1. Автомобиль имел амортизаторы, обеспечивающие ф = 0,25, но к моменту замены они износились и обеспечивают только ф = 0,15.