Введение
1 Состояние вопроса и постановка задач исследования 14
1.1 Общие положения 14
1.2 Методы и средства для диагностики тормозных систем автотранспортных средств 19
1.3 Показатели эффективности функционирования тормозных систем АТС в условиях эксплуатации 22
1.4 Анализ стендов для диагностирования тормозных систем автотранспортных средств 24
1.4.1 Недостатки стендовых методов контроля тормозных систем на роликовых стендах 28
1.5 Взаимодействие эластичной шины автомобильного колеса с опорными роликами диагностического стенда 37
1.6. Обзор математических моделей, описывающих процесс взаимодействия эластичной шины автомобильного колеса с цилиндрическими опорными поверхностями роликов диагностического стенда 39
1.7 Выводы по первой главе 44
1.8 Задачи исследования 46
2 Теоретические предпосылки повышения качества контроля тормозных систем АТС на стендах с кинематически связанными опорными роликами 48
2.1 Структурная схема системы «Эластичная шина – Пятна контакта – Опорные ролики – Стенд» 48
2.1.1 Подробная структурная схема системы «Эластичная шина – Пятна контакта – Опорные ролики – Стенд» 50
2.1.2 Анализ математических моделей, описывающих процесс взаимодействия эластичной шины с опорной поверхностью 53
2.1.3 Взаимодействие эластичной шины с двумя кинематически жестко связанными между собой цилиндрическими роликами стенда 55
2.2 Математическая модель процесса взаимодействия эластичной шины автомобильного колеса с двумя цилиндрическими опорными поверхностямироликов диагностического стенда 60
2.2.1 Расчёт начального прогиба беговой дорожки шины под воздействием нормальной нагрузки в процессе торможения на двух кинематически связанных опорных роликах 60
2.2.2 Построение эпюр распределения нормальных и касательных реакций, действующих в пятнах контакта шины тормозящего колеса с поверхностями кинематически связанных опорных роликов 69
2.2.3 Расчёт мощности, циркулирующей в замкнутом контуре «Шина –
Задний ролик – Цепная передача – Передний опорный ролик – Шина» 76
2.3 Алгоритм расчёта параметров системы «Эластичная шина – Пятно контакта – Опорные ролики – Стенд» 79
2.4 Выводы по второй главе 82
3 Методики экспериментальных исследований процесса взаимодействия эластичной шины тормозящего автомобильного колеса с двумя опорными роликами стенда 84
3.1 Методика экспериментальных исследований характеристик сцепления эластичной шины тормозящего автомобильного колеса с цилиндрическими поверхностями двух кинематически связанных опорных роликов стенда 84
3.1.1 Обоснование требований к оборудованию и системе измерения параметров исследуемых процессов 90
3.1.2 Оборудование для задания тестовых режимов 91
3.1.3 Методика планирования экспериментов 119
3.1.4 Методика тарировки систем измерения силовых параметров
3.1.4.1 Методика тарирования системы измерения элементарных касательных реакций 124
3.1.4.2 Методика тарирования системы измерения элементарных нормальных реакций 127
3.1.4.3 Методика тарирования системы измерения суммарной тормозной силы 130
3.2 Методика исследования силового радиуса колеса с эластичной шиной в ведомом режиме на двух опорных роликах 133
3.3 Методика аппроксимации результатов аналитических и экспериментальных исследований 137
3.4 Методика оценки адекватности математической модели исследуемого процесса 140
3.5 Выводы по третьей главе 142
4 Основные результаты и выводы 144
4.1 Результаты экспериментального исследования процесса взаимодействия эластичной шины с двумя кинематически связанными опорными роликами диагностического стенда в тормозном режиме 144
4.1.1 Результаты экспериментального исследования силовых радиусов при изменении нормальной нагрузки, приходящейся на испытуемое колесо 145
4.1.2 Результаты экспериментальных исследований эпюр элементарных нормальных и продольных касательных реакций, распределённых по длинам пятен контактов эластичной шины с кинематически связанными опорными роликами стенда 153
4.1.3 Результаты экспериментальных исследований стационарных характеристик сцепления эластичной шины автомобильного колеса с двумя кинематически связанными опорными роликами диагностического стенда 165
4.1.4 Исследование величины циркулирующей мощности в замкнутом контуре «шина – задний ролик – цепная передача – передний опорный ролик – шина» 170
4.2 Результаты аналитического исследования процесса взаимодействия эластичной шины с двумя кинематически связанными опорными роликамидиагностического стенда в тормозном режиме 173
4.3 Оценка адекватности математической модели процесса взаимодействия эластичной шины тормозящего автомобильного колеса с двумя опорными кинематически связанными опорными роликами диагностического стенда 179
4.4 Выявление зависимости проскальзывания от влияния смещения колеса и нормальной нагрузки 182
4.5 Определение зависимостей основных параметров процесса взаимодействия эластичной шины тормозящего автомобильного колеса на двух кинематически связанных опорных роликах 188
4.5.1 Выявление зависимости изменения разности проскальзываний от смещения колеса и нормальной нагрузки 188
4.5.2 Выявление зависимостей изменения циркулирующей мощности от смещения колеса и нормальной нагрузки
4.5.3 Выявление зависимости критического проскальзывания от смещения колеса и нормальной нагрузки 193
4.5.4 Выявление зависимости коэффициента сцепления в заблокированном состоянии колеса от смещения колеса и нормальной нагрузки 196
4.5.5 Выявление зависимости максимального коэффициента сцепления от смещения колеса и нормальной нагрузки 199
4.5.6 Выявление зависимости коэффициента жёсткости проскальзывания от смещения колеса и нормальной нагрузки 202
4.6 Анализ силовых и кинематических параметров процесса торможения колеса с эластичной шиной на двух кинематически связанных опорных роликах стенда 205
4.7 Методика определения показателей тормозной эффективности и устойчивости АТС при торможении с использованием эпюр распределения нормальной и реализованной касательной реакций по длинам пятен контакта 208
4.7.1. Оборудование для реализации разработанного метода и методики контроля тормозных систем АТС на силовом стенде 213
4.8 Выводы по четвёртой главе 217
5 Экономическая эффективность результатов исследования 221
5.1 Расчёт экономической эффективности усовершенствованной конструкции стенда, реализующего разработанную методику 221
5.2 Расчёт экономической эффективности методики измерения силовых параметров с использованием эпюр распределения элементарных нормальной и касательной реакций по длинам пятен контакта 223
5.3 Внедрение результатов научно-исследовательской работы в учебный процесс 231
5.4 Выводы по пятой главе 231
Заключение 233
Библиографический список
