CC BY
20YA.P. // V sbornike: Intellektual'nye mashinnye tekhnologii i tekhnika dlya reali-zacii Gosudarstvennoj programmy razvitiya sel'skogo hozyajstva. Sbornik nauchnyh dokladov Mezhdu-narodnoj nauchno-tekhnicheskoj konferencii. Vserossijskij nauchno-issledovatel'skij institut me-hanizacii sel'skogo hozyajstva. 2015. S. 10-14. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=24016063
6. K voprosu obosnovaniya tekhniko-ekonomicheskogo urovnya sel'skohozyajstvennyh mashin i oborudovaniya /Izmajlov A.YU., Makarov V.A. //Sel'skohozyajstvennye mashiny i tekhnologii. 2016. № 6. S. 3-9. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=27639425
7. Razrabotka intensivnyh mashinnyh tekhnologij i novoj energonasyshchennoj tekhniki dlya proizvod-stva osnovnyh vidov sel'skohozyajstvennoj produkcii / Izmajlov A.YU., SHogenov YU.H. // Tekhnika i oborudovanie dlya sela. 2016. № 5. S. 2-5. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=19398810
8. YUhin, I. A. Snizhenie povrezhdenij kartofelya i yablok na vnutrihozyajstvennyh perevozkah stabi-lizaciej transportnyh sredstv: dis. ... doktora tekhn. nauk/1. A. YUhin - Ryazan', 2017. - 388 s. URL: https://elibrary. ru/item.asp?id=30448678
9. Nazarova F.X., Xuramova X.M. Meva-sabzavot mahsulotlarini yetishtirish va qayta ishlashnirivojlantirish istiqbollari//Iqtisodiyot: Tahlillar va Prognozlar. - 2020. - № 3-4 (6-7). R. 98-104. URL: https://www.elibrary.ru/ item.asp?id=45841477.
10. Rahimov R.V., Khadjimukhametova M.A., Rakhmatov Z.X. Development of improved technical means for transportation fruits and vegetables // EUROPEAN SCIENCE REVIEW. - 2016. - № 1. P. 175-177 URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=25957068/
11. Innovacionnye resheniya v tekhnologiyah i tekhnike dlya vnutrihozyajstvennyh perevozok plodo-ovoshchnoj produkcii rastenievodstva /S.N. Borychev i dr. // V sbornike: Innovacionnye tekhnologii i tekhnika novogo pokoleniya - osnova modernizacii sel'skogo hozyajstva Sbornik nauchnyh dokladov Mezhdunarodnoj nauchno-tekhnicheskoj konferencii. Otvetstvennyj redaktor: Lachuga YU.F.. 2011. S. 395-403. URL: https:// elibrary.ru/item.asp?id=21193365
12. Byshov N.V., Borychev S.N., Kashirin D.E., Kokorev G.D., Kostenko M.Y., Rembalovich G.K., Simdyankin A.A., Uspensky I.A., Shemyakin A.V., Yukhin I.A., DanilovI.K., RyadnovA.I., KOSUL'NIKOVR.A. Theoretical studies of the damage process of easily damaged products in transport vehicle body dur-ing the on-farm transportation.// ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences.- 2018. - №13 (10). - P. 3502-3508.N.V. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=35524843
13. K voprosu modernizacii transportnyh sredstv dlya APK / I.A. Uspenskij [i dr.] //Energoeffektivnye i resursosberegayushchie tekhnologii i sistemy: sbornik nauchnyh trudov mezhdu-narodnoj konferencii. -Saransk: Izd-vo FGBOU VPO «MGU im. N.P. Ogaryova», 2014. - S. 181-187. URL: https://elibrary.ru/item. asp?id=23429911
14. Carl J. Rosen and Roger Eliason. Nutrient Management for Commercial Fruit and Vegetable Crops in Minnesota - Department of Soil, Water, and Climate University of Minnesota, 2005 - 40 p. D0I:10.5281/ zenodo.2401443.
15. Byshov N.V., Borychev S.N., Simdyankin A.A., Yukhin I.A., Golikov A.A. Increasing the safety of agricultural products during its transportation and unloading (2018) // ACM International Conference Proceeding Series. - 2018. - P. 176-179. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=43976207
ВЕРОЯТНОСТНАЯ МОДЕЛЬ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ИЗНОСА ТОРМОЗНЫХ КОЛОДОК
УСПЕНСКИЙ Иван Алексеевич, д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой технической эксплуатации транспорта, [email protected]
ЛИМАРЕНКО Николай Владимирович, канд. техн. наук, учебный мастер кафедры технической эксплуатации транспорта Рязанского государственного агротехнологического университета имени П.А. Костычева, доцент кафедры электротехники и электроники Донского государственного технического университета, [email protected]
РАКУЛ Елена Анатольевна, канд. техн. наук, доцент кафедры автоматики, физики и математики Брянского государственного аграрного университета, [email protected]
ЮХИН Иван Александрович, д-р техн. наук, доцент, зав. кафедрой автотракторной техники и теплоэнергетики, [email protected]
УДК 631.173
DOI 10.36508/RSATU.2021.91.36.016
© Успенский И. А., Лимаренко Н. В., Ракул Е. А., Юхин И. А., Воробьев Д. А., 2021 г
ВОРОБЬЕВ Денис Александрович, аспирант кафедры техническая эксплуатация транспорта, Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева,
Проблема и цель. Рассмотрены вопросы прогнозирования износа тормозных колодок автомобилей ГАЗель (rA3-A21R33) при их использовании в пригородных грузоперевозках Рязанской области. Обоснована актуальность своевременной диагностики состояния элементов тормозных систем и ее связь с безопасностью эксплуатации. Установлено, что в настоящее время отсутствуют вероятностно- статистические модели прогнозирования износа тормозных колодок, позволяющие учитывать эксплуатационные факторы (тип и характер маршрута, стиль вождения и т.п.). На основании чего доказана актуальность проводимого исследования, целью которого является разработка вероятностной модели прогнозирования износа тормозных колодок на основании оценки плотностей вероятности их распределений.
Методология. Объектом исследования является тормозная колодка автомобиля ГАЗ- A21R33 (ГАЗель NEXT). Определение фрикционных свойств и уровня износа тормозных колодок производилось с помощью оценки изменения толщины фрикционного материала с помощью микрометра в пяти точках, четыре из которых расположены по контору и одна в центре исследуемого объекта. Формирование вероятностной модели прогнозирования износа тормозных колодок осуществлялось с использованием метода оценки распределения плотности вероятностей износа и проверки гипотезы сформированного массива данных в зависимости от характера повреждений, пробега на соответствие распределения нормальному закону.
Результаты. В ходе проведённого исследования определены статистические характеристики массива данных, содержащего зависимость величины износа от пробега транспортного средства, при формировании которого учтено влияние эксплуатационных факторов. Проведена оценка распределения плотностей вероятностей износа фрикционного материала в зависимости от пробега транспортного средства на его соответствие нормальному закону. Установлены зависимости величины износа фрикционного материала тормозной колодки от величины пробега с вероятностью 95%: при пробеге 55 800 км - толщина фрикционного слоя составляет 3,44-3,53 мм; при пробеге 91 256 км - толщина фрикционного слоя составляет 2,96-3,03 мм; при пробеге 126 757 км - толщина фрикционного слоя составляет 2,80-2,91, что соответствует 80 %-му износу эксплуатационного ресурса тормозной системы. Для всех трёх вариантов пробега подтверждена гипотеза о нормальном законе распределения, что позволяет в дальнейшем перейти к использованию методов математической теории планирования эксперимента при проведении экспериментальных исследований. Заключение. Полученные результаты представляют исходные данные для формирования цифро-визированной системы и базы данных автоматизированной оценки и прогнозирования износа тормозных колодок в зависимости от пробега.
Ключевые слова: автомобиль, испытания, ресурс, тормозная колодка.
Введение
Своевременная диагностика износа элементов транспортного средства определяется необходимостью оперативной оценки состояния и свойств фрикционного материала на всех этапах его жизненного цикла. Невыполнение данных требований приводит к повреждению и преждевременному нарушению эксплуатационных свойств данных элементов. Установлено [1], что наибольший интерес представляет исследование износа и его прогнозирование в тормозных системах, в частности, дисках и барабанах. Износ тормозных колодок выше допустимой нормы приводит к значительному увеличению тормозного пути транспортного средства, разрушению фрикционного материала и ДТП [2]. Согласно данным научного центра безопасности дорожного движения РФ порядка 15 % всех дорожно-транспортных происшествий происходит из-за эксплуатации технически несправных транспортных средств, из которых в 35 % случаев неисправна тормозная система [3]. Убытки от ДТП наносят существенный ущерб экономике РФ, составляющий около 2,5 % от ВВП страны. Соответственно, задача своевременного диагностирования износа тормозных колодок автомобилей, эксплуатируемых в сельском хозяй-
стве, является актуальной для науки и техники.
Анализ работ по данному вопросу позволил выделить следующие факторы, способные оказывать влияние на величину износа [4]:
- условия эксплуатации транспортного средства включают: топографические параметры автомобильной дороги (подъемы, спуски, повороты, тип дорожного покрытия и т.д.);
- природно-климатические свойства, определяемые температурой, влажностью, давлением окружающего воздуха, интенсивностью осадков, сезонным изменением состояния дорожного покрытия;
- дальность перевозок, расстояния между остановочными пунктами, вид и характеристики груза, текущее состояние тормозной системы (тормозного суппорта, наличия коррозии на поршне тормозного механизма, степени износа или повреждений тормозного диска и других механических дефектов системы), материал фрикционной накладки.
Техническим параметром, характеризующим эффективность свойств тормозных колодок, позволяющим определить состояние фрикционного материала, является коэффициент трения. Согласно [5,6] установлено, что износ тормозных
колодок, которые содержат органику и графит, наступает быстрее, однако при этом не так сильно изнашивается тормозной диск. Также установлено, что износ полуметаллических, жёстких тормозных колодок, фрикционная смесь которых более светлого цвета, происходит медленнее, но при этом наступает более быстрая и интенсивная деформация тормозных дисков. На основании анализа априорной информации, интервьюирования технических сервисов установлено, что при наличии антиблокировочной системы (ABS) в транспортном средстве эксплуатационный ресурс фрикционных элементов тормозной системы увеличивается за счёт оптимизации тормозного усилия между фрикционными элементами силовых агрегатов. Существенным образом на эксплуатационный ресурс также влияет стиль вождения, определяемый наличием частых агрессивных торможений и других факторов при езде в городских условиях и на магистралях [7-10].
На основании анализа работ по данной тематике установлено, что комплексные статистически обоснованные решения прогнозирования износа тормозных колодок автомобилей, эксплуатируемых в сельском хозяйстве с учётом всей специфики, в настоящее время отсутствуют, что делает необходимым проведение дополнительных исследований.
Цель исследования - разработка вероятностной модели прогнозирования износа тормозных колодок на основании оценок плотностей вероятности их распределений.
Материалы и методы
Объектом исследования является тормозная колодка автомобиля TA3-A21R33 (ГАЗель NEXT). Установлено, что для прогнозирования процесса изнашивания фрикционного материала необходимо определить плотность вероятности функции её распределения и проверить соответствие основным статистическим гипотезам.
Определение фрикционных свойств и уровня износа тормозных колодок производилось путем оценки изменения толщины фрикционного материала с помощью микрометра в пяти точках, четыре из которых расположены по контору и одна в центре исследуемого объекта. Схема замеров износа тормозных колодок описанным методом представлена на рисунке 1.
Для формирования вероятностной модели прогнозирования износа тормозных колодок было принято решение осуществить проверку гипотезы о нормальном законе распределения сформированного массива данных зависимости характера повреждений от пробега.
Для нормального закона теоретическое распределение плотности вероятностей имеет вид:
е - основание натурального логарифма, равно примерно 2,718;
т - математическое ожидание; а2 - дисперсия воспроизводимости;
Рис. 1 - Общий вид тормозной колодки с обозначением контрольных точек оценки износа 1,2,3,4,5 - точки оценки износа тормозной колодки автомобиля ГАЗель 6 - Микрометр МК 0-50мм, ГОСТ6509-60
Установлено, что математическое ожидание и дисперсия воспроизводимости называются параметрами распределения, определяющими форму конкретной кривой [11,12,13]. Поскольку численные значения данных параметров априори неизвестны, то в качестве их оценок рационально принять аналогичные им параметры эмпирического распределения.
Дисперсия воспроизводимости D(у) и средняя квадратичная ошибка эксперимента S(y) определялись по соответствующим формулам:
1 N Л N
А =—Ул =— У о
среднеквадратичная ошибка эксперимента:
S
(7)
№
(V)
Расчётное значения критерия согласия Пирсона определялось исходя из выражения:
=1
(mr - m')2
i=1
m
где х - переменная, для которой высчитывает-ся значение функции, т.е. плотность вероятности;
п - соотношение длины окружности и его диаметра, равно примерно 3,142;
Формирование репрезентативной выборки для определения износа тормозных колодок осуществлялось экспериментально, путём дискретных измерений толщины фрикционного слоя тормозной колодки через каждые 5 000 км, с учётом продолжительности маршрута. В качестве маршрутов были приняты 3 направления движения транспортного средства различной продолжительности. На основании проведённых исследований для каждого из маршрутов были сформированы выборки объёмом 100 наблюдений.
Результаты и обсуждение.
Выбор марки транспортного средства был об-
условлен высокой долей загруженности и точно выдержанного интервала пробега, а также возможностью измерений толщины фрикционного материала через заданный интервал пробега.
Выбор условий эксплуатации коммерческого транспорта и управляющей автоколонны компа-
нии ООО «ВДМТ» г. Рязань производился, исходя из назначения автомобиля и направлений грузоперевозок на данных маршрутах. Маршруты, реализуемые в ходе исследования, представлены на рисунке 2.
Рис. 2 - Схема маршрутов движения транспортных средств
Оценка работы тормозной системы при эксплуатации транспортного средства на маршруте проводилась на основе достоверных данных от водителя по следующим показателям:
- величина тормозного пути (м),
- отклонение автомобиля от траектории следования при торможении.
- аудиоидентификация посторонних эффектов (металлический скрежет) при торможении.
Уровень шума (дБА) в зоне действия тормозного диска и фрикционного материала измерялся на подвижном автомобиле со скоростью 10 км/ч с помощью установленной на смартфон программы «Шумомер», находящейся в свободном доступе, приемлемойдляэкспресс-измерений.Результатза-мера акустических колебаний, производимых тормозными механизмами, представлен на рисунке 3.
Полученный результат в виде значения равного 94,06 дБА эквивалентного уровня звука за временной интервал измерения не превышает предельно допустимого значения в 96 дБА, регламентированного для транспортных средств категории N до 3,5 тонн согласно ГОСТ Р 52231-2004 [14].
Толщина фрикционного материла тормозной колодки оценивалась, с участием одного из авторов, каждые 1500 км. Техническое состояние
деталей рабочей тормозной системы диагностировалось согласно требованиям руководства по эксплуатации автотранспортного средства.
На основании проведённых исследований был сформирован массив данных, представленный в таблице 1, позволяющий проследить влияние пробега автомобиля на величину и тип износа тормозных колодок.
Рис. 3 - Результат замера шума в тормозной системе подконтрольного транспортного средства с помощью программы «Шумомер»
Таблица 1 - Результаты контрольной эксплуатации коммерческого автотранспорта марки «ГАЗель» (ГАЗ - А2Ж33), укомплектованного тормозными колодками марки «Эллайд Ниппон»
№ п/п Номер государственной регистрации Марка Дата и показание спид. на нач на-блюд., км Дата и величина пробега до замены, км Индикаторы изменения эксплуатационных свойств
1 н 645 ре 62 ГАЗ-А2Ш33 (29.09.2020 г.) 55800 (14.01.2021 г) 29300 Снижение эффективности торможения, толщина фрикционного слоя менее 3,2 мм. Износ тормозных дисков
Продолжение таблицы 1
2 с 569 ма 62 ГАЗ-А2Ш33 (06.12.2020 г.) 91256 (15.03.2021 г.) 27121 Вибрация при торможении. Неравномерный износ тормозных колодок. Трещина в фрикционном слое. Остаточная толщина фрикционного слоя менее 2,8 мм.
3 а 315 ве 62 ГАЗ-А2Ш33 (01.03.2021 г) 97757 (26.05.2021 г) 126757 Окончание срока контрольной эксплуатации. Остаточная толщина менее 3,0мм.
Анализ данных, представленных в таблице 1 и применение к ним методики оценки плотности вероятностей износа тормозных колодок в зависимости от пробега автомобиля ГАЗ позволил получить следующие результаты, представленные в таблице 2.
Таблица 2 - Статистические характеристики плотности вероятностей износа тормозных колодок _в зависимости от пробега и маршрута __
№ Границы интервалов Эмпирическая частота ту Теоретические частоты тл Частость случайной величины Проверка соответствия критерию согласия Пирсона Критическое значение критерия Пирсона
Нижняя Верхняя Средняя
Маршрут (1-й пробег) 55 800 км
1 3,26 3,35 3,302 16,00 7,97 2,286 4,03 15,51
2 3,35 3,44 3,394 15,00 14,91 2,143 0,00
3 3,44 3,53 3,486 20,00 20,70 2,857 0,02
4 3,53 3,62 3,578 16,00 21,30 2,286 1,75
5 3,62 3,72 3,670 15,00 16,25 2,143 0,10
6 3,72 3,81 3,762 13,00 9,19 1,857 1,12
7 3,81 3,90 3,854 5,00 3,85 0,714 0,26
I 100 93,09 14,28 7,29
Маршрут (2-й пробег) 91 256 км
1 2,77 2,84 2,80 16,00 7,50 2,29 4,52 15,51
2 2,84 2,92 2,88 15,00 13,71 2,14 0,11
3 2,92 2,99 2,96 15,00 19,16 2,14 1,16
4 2,99 3,07 3,03 16,00 20,49 2,29 1,26
5 3,07 3,15 3,11 15,00 16,75 2,14 0,21
6 3,15 3,22 3,19 15,00 10,48 2,14 1,36
7 3,22 3,30 3,26 8,00 5,01 1,14 1,12
I 100 93,094 14,28 9,73
Маршр\ /т (3-й пробег) 126 757 км
1 2,53 2,64 2,59 16,00 7,59 2,29 4,42 15,51
2 2,64 2,75 2,70 15,00 13,93 2,14 0,08
3 2,75 2,86 2,80 16,00 19,44 2,29 0,74
4 2,86 2,97 2,91 15,00 20,64 2,14 2,12
5 2,97 3,07 3,02 16,00 16,67 2,29 0,03
6 3,07 3,18 3,13 15,00 10,24 2,14 1,51
7 3,18 3,29 3,24 7,00 4,79 1,00 0,70
I 100 93,29 14,28 9,59
На рисунках 4,5,6 представлены зависимости распределений плотности вероятностей износа тормозных колодок в зависимости от пробега: 55 800 км, 91 256 км, 126 757 км.
Рис. 4 - Нормальное распределение плотности вероятностей износа тормозных колодок автомобиля ГАЗ при пробеге 55 800 км на маршруте 1
Рис.5 - Нормальное распределение плотности вероятностей износа тормозных колодок автомобиля ГАЗ при пробеге 91 256 км на маршруте 2
Рис. 6 - Нормальное распределение плотности вероятностей износа тормозных колодок автомобиля ГАЗ при пробеге 126 757 км на маршруте 3
Как показал анализ рисунков 4, 5, 6, а также статистических характеристик, представленных в таблице 2, во всех случаях расчётные значения критерия согласия Пирсона не превышают его критических значений, соответственно, плотности
вероятностей анализируемых массивов данных соответствуют нормальному закону распределения. В таблице 3 представлены статистические параметры плотности вероятностей распределения износа тормозных колодок.
Таблица 3 - Статистические параметры плотности вероятностей распределения
износа тормозных колодок
№ п/п Статистический параметр Пробег, км.
55 800 91 256 126 757
1 Дисперсия воспроизводимости 0,027571957 0,021283027 0,041668753
2 Среднее отклонение 0,166048057 0,145887037 0,204129256
3 Расчётное значение критерия согласия Пирсона 9,73 9,73 9,59
4 Критическое значение критерия согласия Пирсона 15,51
5 Вывод о подтверждении/не подтверждении рассматриваемой выборки гипотезы о нормальном законе распределения Гипотеза подтверждена!
Выводы
В ходе проведённого исследования получены следующие результаты:
- разработана методика оценки износа тормозных колодок с использованием микрометра в пяти точках;
- сформирован статистический массив данных, позволяющий оценить влияние эксплуатационных факторов на износ тормозных колодок автомобилей ГАЗ в зависимости от пробега и маршрута;
- проведена оценка соответствия распределений плотности вероятностей износа тормозных колодок закону нормального распределения в зависимости от пробега: 55 800, 91 256, 126 757 км;
- доказано соответствие полученных выборок закону нормального распределения с помощью критерия согласия Пирсона.
Полученные результаты представляют собой вероятностную модель прогнозирования износа тормозных колодок на основании оценок плотностей вероятности их распределений, что позволяет использовать методы математической теории планирования эксперимента при проведении дальнейших экспериментальных исследований. Полученные результаты могут представлять также исходные данные для формирования цифро-визированной системы оценки и прогнозирования износа тормозных колодок в зависимости от пробега.
Список литературы
1. Тюрин, С.В. Ускоренная оценка долговечности тормозных накладок на основе выбора режимов подконтрольной эксплуатации автотранспортных средств: дисс. канд. техн. наук: 05.22.10 / С.В. Тюрин; Волгоградский государственный технический университет. - Волгоград, 2014. - 143 с. URL: https://search.rsl.ru/ru/record/01005548431
2. Ревин, А.А. Экспресс-оценка долговечности тормозных накладок по результатам подконтрольной эксплуатации автотранспортных средств / А. А. Ревин, С. В. Тюрин, М.В. Полуэктов - Москва: Инновационное машиностроение, 2015. - 148 с. URL: https://search.rsl.ru/ru/record/01008571197
3. ФКУ Научный центр БДД МВД России: официальный сайт. - Москва. - URL: https:// нцбдд.мвд.рф/ (Дата обращения 01.09.2021). -Текст: электронный.
4. Осипов, Г.В. Метод диагностирования тор-
мозных механизмов автомобиля: дисс. канд. техн. наук: 05.22.10 / Г.В. Осипов; Курганский государственный университет. - Тюмень, 2004. - 145 с. URL: https://search.rsl.ru/ru/record/01002742085
5. Завод тормозных колодок «Маркон»: официальный сайт. - Ярославль. - URL: https://www. markon.ru/tormoznyie-kolodki-na-zakaz/ (Дата обращения: 01.09.2021). - Текст: электронный.
6. Состав тормозных колодок: официальный сайт. - Москва. - URL: http://www.galferrussia. ru/stati/sostav-kolodok.html (Дата обращения: 01.09.2021). - Текст: электронный.
7. Тюрин, С.В. Исследования изменения эффективности торможения между очередными техническими обслуживаниями / С.В Тюрин, А.А. Ревин, Р.К. Касимов, Г.В. Бойко, В.Н. Федотов// Известия ВолгГТУ. - 2013. - №21 (124). - С.41-44. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=20901094
8. Тюрин, С.В. Режимы стендовых испытаний для экспресс оценки долговечности тормозных накладок микроавтобусов семейства ГАЗ / С.В. Тюрин, Г.В. Бойко, В.Н. Федотов В.Н, А.С. Гавричен-ко. // Международный научный журнал «Молодой учёный». - 2016. - №14 (118). - С.178-182. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=26389061
9. Варданян, Г.В. Разработка методики определения ресурсных показателей тормозной системы автомобиля Газель / Г.В. Варданян // Национальный аграрный университет Армении. Евразийский союз ученых. - 2018. - № 6 (51). - С.32-35. URL: https://www.elibrary.ru/item. asp?id=35310671
10. Варданян, Г.В Изменение некоторых технико-эксплуатационных и ресурсных показателей тормозной системы автомобиля Газель / Г.В. Варданян // Евразийский союз ученых. - 2018. - №5 (50). - с.16 -18. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ izmenenie-nekotoryh-tehniko-ekspluatatsionnyh-i-resursnyh-pokazateley-tormoznoy-sistemy-avtomobilya-gazel
11. Гмурман, В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика: уч. пособие ля ВУЗов / В.Е. Гмурман. - М.: Высш. шк. - 2003. - 479 с. URL: https://lib.agu.site/books/113/89/
12. Александровская, Л.Н. Выбор ряда критериев проверки отклонения распределения вероятностей от нормального закона в практике инженерного статистического анализа / Л.Н. Александровская, А.В. Кириллин, О.Б. Кербер // Труды
ФГУП "НПЦАП". Системы и приборы управления. - 2017. - № 1. - С. 42-52. URL: https://www.elibrary. ru/item.asp?id=29852462
13. Бышов, Н.В. Исследование распределения плотности вероятностей патогенных маркеров свиного бесподстилочного навоза / Н.В. Бышов, Н.В. Лимаренко, И.А. Успенский, С.Д. Фомин [и др.] / Известия нижневолжского агроуниверситет-
ского комплекса. - 2019. - № 4 (56). - с. 215-227. DOI: 10.32786/2071-9485-2019-04-26. URL: https:// www.elibrary.ru/item.asp?id=42705998
14. ГОСТ Р 52231-2004. Внешний шум автомобилей в эксплуатации - Москва: Общероссийский Классификатор Стандартов, 2006. - 11 с. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200035699
PROBABLE MODEL FOR PREDICTION OF BRAKE PAD WEAR
Uspenskiy Ivan A., Doctor of Technical Sciences, Professor, Head of the Department of technical operation of transport, [email protected]
Limarenko Nikolay V., Candidate of Technical Sciences, training master of the department technical operation of transport Ryazan State Agrotechnological University named after P.A. Kostychev, Associate Professor of the Department of electrical engineering and electronics, Don state technical university, [email protected]
RakuL Elena A., Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Automation, Physics and Mathematics, Bryansk State Agrarian University, [email protected]
Yukhin Ivan A., Doctor of Technical Sciences, associate Professor, Head of the Department of automotive engineering and heat power engineering, [email protected]
Ryazan state agrotechnological university named after P. A. Kostychev
Vorobyov Denis A., post-graduate student of the Department of technical operation of transport, Ryazan state agrotechnological University named after P. A. Kostychev, [email protected]
Problem and purpose. The issues of predicting the wear of the brake pads of GAZelle (GAZ-A21R33) vehicles using in suburban transportation of the Ryazan region are considered. The urgency of timely diagnostics of the state of elements of brake systems and their connection with operational safety has been substantiated. It has been established that at present there are no probabilistic statistical models for predicting the wear of brake pads, which make it possible to take into account operational factors (type and nature of the route, driving style, etc.). On the basis of this, the relevance of the study was proved, the purpose of which is to develop a probabilistic model for predicting the wear of brake pads based on an assessment of the probability densities of their distributions.
Methodology. The object of the research is the brake shoe of the GAZ-A21R33 automobile (GAZelle NEXT). The determination of the frictional properties and the level of wear of the brake pads was carried out by assessing the change in the thickness of the friction material using a micrometer at five points, four of which are located in the office and one in the center of the object under study. The formation of a probabilistic model for predicting the wear of brake pads was carried out using the method for assessing the distribution of the density-probability of wear and testing the hypothesis of the formed data array depending on the nature of the damage, the mileage for their compliance with the normal distribution law.
Results. In the course of the study, the statistical characteristics of the array were determined, the data containing the dependence of the amount of wear on the mileage of the vehicle during the formation of which the influence of operational factors was taken into account. The estimation of the probability densities of the friction material was carried out depending on the vehicle mileage for its compliance with the law of normal distribution. Dependences of the amount of wear of the friction material of the brake shoe on the value of the run have been established: with a run of 55 800 km - the thickness of the friction layer is 3.033 mm; with a mileage of 91,256 km - the thickness of the friction layer is 3.578 mm; with a mileage of 126,757 km - the thickness of the friction layer is 2.912 mm, which corresponds to 80% wear of the service life of the brake system. For all three variants of the path, the hypothesis of the normal distribution law was confirmed, which allows us to switch to the use of methods of the mathematical theory of experiment planning in conducting experimental research in the future.
Conclusion. The obtained results represent the initial data for the formation of a digitalized system and a database for automated assessment and forecasting of brake pad wear depending on the mileage.
Key words: a car, tests, resource, brake shoe.
Literatura
1. Tyurin, S.V Uskorennaya ocenka dolgovechnosti tormoznyh nakladok na osnove vybora rezhimov podkontrol'noj ekspluatacii avtotransportnyh sredstv: diss. kand. tekhn. nauk: 05.22.10 / S.V. Tyurin; Volgogradskij gosudarstvennyj tekhnicheskij universitet. - Volgograd, 2014. - 143 s. URL: https://search.rsl. ru/ru/record/01005548431
2. Revin, A.A. Ekspress-ocenka dolgovechnosti tormoznyh nakladok po rezul'tatam podkontrol'noj ekspluatacii avtotransportnyh sredstv / A. A. Revin, S. V. Tyurin, M.V. Poluektov - Moskva: Innovacionnoe mashinostroenie, 2015. - 148 s. URL: https://search.rsl.ru/ru/record/01008571197
3. FKU Nauchnyj centr BDD MVD Rossii: oficial'nyj sajt. - Moskva. - URL: https://ncbdd.mvd.rf/ (Data obrashcheniya 01.09.2021). - Tekst: elektronnyj.
4. Osipov, G.V. Metod diagnostirovaniya tormoznyh mekhanizmov avtomobilya: diss. kand. tekhn. nauk: 05.22.10/G.V. Osipov; Kurganskijgosudarstvennyjuniversitet. - Tyumen', 2004. - 145s. URL:https://search. rsl.ru/ru/record/01002742085
5. Zavod tormoznyh kolodok «Markon»: oficial'nyj sajt. - YAroslavl'. - URL: https://www.markon.ru/ tormoznyie-kolodki-na-zakaz/ (Data obrashcheniya: 01.09.2021). - Tekst: elektronnyj.
6. Sostav tormoznyh kolodok: oficial'nyj sajt. - Moskva. - URL: http://www.galferrussia.ru/stati/sostav-kolodok.html (Data obrashcheniya: 01.09.2021). - Tekst: elektronnyj.
7. Tyurin, S.V Issledovaniya izmeneniya effektivnostitormozheniya mezhdu ocherednymi tekhnicheskimi obsluzhivaniyami / S.V Tyurin, A.A. Revin, R.K. Kasimov, G.V. Bojko, V.N. Fedotov// Izvestiya VolgGTU. -2013. - №21 (124). - S.41-44. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=20901094
8. Tyurin, S.V. Rezhimy stendovyh ispytanij dlya ekspress ocenki dolgovechnosti tormoznyh nakladok mikroavtobusov semejstva GAZ/S.V. Tyurin, G.V. Bojko, V.N. Fedotov V.N, A.S. Gavrichenko. //Mezhdunarodnyj nauchnyj zhurnal «Molodoj uchyonyj». - 2016. - №14 (118). - S.178-182. URL: https://www.elibrary.ru/item. asp?id=26389061
9. Vardanyan, G.V. Razrabotka metodiki opredeleniya resursnyh pokazatelej tormoznoj sistemy avtomobilya Gazel'/G.V. Vardanyan //Nacional'nyj agrarnyj universitet Armenii. Evrazijskij soyuz uchenyh. -2018. - № 6 (51). - S.32-35. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=35310671
10. Vardanyan, G.V Izmenenie nekotoryh tekhniko-ekspluatacionnyh i resursnyh pokazatelej tormoznoj sistemy avtomobilya Gazel' / G.V. Vardanyan // Evrazijskij soyuz uchenyh. - 2018. - №5 (50). - s.16-18. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/izmenenie-nekotoryh-tehniko-ekspluatatsionnyh-i-resursnyh-pokazateley-tormoznoy-sistemy-avtomobilya-gazel
11. Gmurman, V.E. Teoriya veroyatnostej i matematicheskaya statistika: uch. posobie lya VUZov / V.E. Gmurman. - M.: Vyssh. shk. - 2003. - 479 s. URL: https://lib.agu.site/books/113/89/
12. Aleksandrovskaya, L.N. Vybor ryada kriteriev proverki otkloneniya raspredeleniya veroyatnostej ot normal'nogo zakona v praktike inzhenernogo statisticheskogo analiza /L.N. Aleksandrovskaya, A.V. Kirillin, O.B. Kerber // Trudy FGUP "NPCAP". Sistemy i pribory upravleniya. - 2017. - № 1. - S. 42-52. URL: https:// www.elibrary.ru/item.asp?id=29852462
13. Byshov, N.V. Issledovanie raspredeleniya plotnosti veroyatnostej patogennyh markerov svinogo bespodstilochnogo navoza / N.V. Byshov, N.V. Limarenko, I.A. Uspenskij, S.D. Fomin [i dr.] /Izvestiya nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa. - 2019. - № 4 (56). - s. 215-227. DOI: 10.32786/20719485-2019-04-26. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=42705998
14. GOST R 52231-2004. Vneshnij shum avtomobilej v ekspluatacii - Moskva: Obshcherossijskij Klassifikator Standartov, 2006. - 11 s. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200035699
УСПЕНСКИЙ Иван Алексеевич, д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой технической эксплуатации транспорта, Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева,[email protected]
ФАДЕЕВ Иван Васильевич, д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой машиноведения, Волжский филиал Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета, Ыап[email protected]
ШЕМЯКИН Александр Владимирович, д-р техн. наук, доцент кафедры организации транспортных процессов и безопасности жизнедеятельности, Рязанский государственный агротехнологиче-ский университет имени П.А. Костычева, [email protected]
ЛИМАРЕНКО Николай Владимирович, канд. техн. наук, доцент кафедры электротехники и электроники, Донской государственный технический университет, [email protected]
АНТОНЕНКО Максим Владимирович, аспирант кафедры технической эксплуатации транспорта, Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева, [email protected]
Проблема и цель. Известно, что машины, работающие в сельском хозяйстве, несут большую физическую нагрузку. На примере Рязанской области можно увидеть, что эксплуатация техники
УДК 631.22.018
DOI 10.36508/RSATU.2021.68.78.017
АНАЛИЗ ФАКТОРОВ ВОЗДЕЙСТВИЯ МОЮЩИХ СРЕДСТВ НА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННУЮ ТЕХНИКУ
© Успенский И. А., Фадеев И. В., Шемякин А. В., Лимаренко Н. В., Антоненко М. В., 2021 г
