авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 6 |
-- [ Страница 1 ] --

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ, МОЛОДЕЖИ И СПОРТА

АВТОНОМНОЙ РЕСПУБЛИКИ КРЫМ

РЕСПУБЛИКАНСКОЕ ВЫСШЕЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ

«КРЫМСКИЙ ИНЖЕНЕРНО-ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ»

УЧЕНЫЕ ЗАПИСКИ

КРЫМСКОГО ИНЖЕНЕРНО-ПЕДАГОГИЧЕСКОГО

УНИВЕРСИТЕТА

Выпуск 35

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Симферополь

2012

Свидетельство о государственной регистрации печатного средства массовой информации выдано Государственным комитетом телевидения и радиовещания Украины 12.01.2006 г.

Серия КВ № 10833.

Сборник включен в перечень научных специальных изданий.

Постановление президиума ВАК Украины № 1-05/2 от 10.03.2010 г.

Редакционная коллегия:

Якубов Ф. Я., д.т.н., профессор, заслуженный деятель науки и техники Узбекистана, заслуженный ра ботник народного образования Украины (главный редактор) Абдулгазис У. А., д.т.н., профессор, заслуженный деятель науки и техники АРК (зам. главного редак тора) Бабицкий Л. Ф., д.т.н., профессор, заслуженный деятель науки и техники АРК Подригало М. А., д.т.н., профессор, лауреат Государственной премии Украины в области науки и техники Шмигальский В. Н., д.т.н., профессор, заслуженный деятель науки и техники Украины Фазылова А. Р. (ответственный редактор) Печатается по решению Ученого совета Республиканского высшего учебного заведения «Крым ский инженерно-педагогический университет». Протокол № 13 от 25.06.2012 г.

Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Техниче ские науки. – Симферополь : НИЦ КИПУ, 2012. – 134 с.

В сборник включены статьи по инженерно-техническим направлениям научно-исследовательской деятель ности, подготовленные профессорско-преподавательским составом, научными работниками, аспирантами и студентами Крымского инженерно-педагогического университета, а также других вузов.

Для научных работников, преподавателей, аспирантов и студентов высших учебных заведений.

Друкується за рішенням Вченої ради Республіканського вищого навчального закладу «Кримський інженерно-педагогічний університет». Протокол № 13 від 31.06.2012 р.

Вчені записки Кримського інженерно-педагогічного університету. Випуск 35. Технічні науки. – Сімферополь : НІЦ КІПУ, 2012. – 134 с.

У збірник вміщено статті з інженерно-технічних напрямів науково-дослідної діяльності, які підготовлені професорсько-викладацьким складом, науковцями, аспірантами, студентами Кримського інженерно-педагогіч ного університету, а також інших ВНЗ.

Для науковців, викладачів, аспірантів і студентів вищих навчальних закладів.

©НИЦ КИПУ, Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки СОДЕРЖАНИЕ Поздравляем юбиляра ……………………………………………………………………………………... Раздел 1. АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ РАЗВИТИЯ ТРАНСПОРТА Подригало Н. М. Динамический коэффициент полезного действия трансмиссии автомобиля ……………………………………………………………………………………. Абдулгазис У. А., Мевлют Ш. Т., Халилов В. Снижение механического импеданса ДВС при резонансных режимах ………………………………………………………………. Подригало М. А., Клец Д. М. Маневренность и управляемость колесных машин. Определение понятий и критерии оценки ……………………………………..………………… Абдулгазис У. А., Абдулгазис А. У., Феватов С. А. Способ проверки кинематического соответствия между собой сдвоенных шин колес автотранспортных средств ………………………………………………………………………………….

Аметов И. Э., Оболонский В. В., Абхаирова С. В. Теоретические основы механотермической переработки резины …………………………………………………………………. Сулейманов Э. С., Абдулгазис А. У., Умеров Э. Д. Предложения по модернизации дорожно-транспортной системы Западного Крыма с учетом развития курортно-санаторного комплекса …………………………………………………….. Эреджепов М. К., Абдулгазис У. А. Экспресс-диагностирование систем электроснабжения и пуска автомобильного двигателя …………………………………………………... Раздел 2. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В МАШИНОСТРОЕНИИ Канареев Ф. Н., Новиков П. А., Шрон Б. Л. Влияние деформаций метчика при резьбообработке на точность внутренних резьб М3…М6 ………………………………... Шелковий О. М., Кормилець О. В., Феденюк Д. В. Дослідження верстатного пристосування агрегатного верстата методами 3D-моделювання ………………………... Тараховский А. Ю., Гордеева Э. С., Резинкина Г. П. Разработка инструмента для монтажа эластичного кольцевого элемента во внутреннюю канавку отверстия ………..……………………………………………………………………………….… Богуцкий В. Б., Шрон Л. Б., Шрон Б. Л., Богуцкий Б. В. Анализ конструктивных особенностей шлифовальных кругов с прерывистой поверхностью ………………………………...……………………………………………………………... Хабрат Н. И., Умеров Э. Д. Методика расчета основных параметров предохранителя перегрузок самонатяжной клиноременной передачи ………………………………….. Усеинов Б. К. Обеспечение равномерного давления инструмента при частичном контакте с обрабатываемой поверхностью отверстия при шлифовании ………………………….…………………………………………………………………. Ягьяев Э. Э. Система диагностики и управления процессом шлифования с коррекцией цикла обработки …………………………………………………………………………….. Раздел 3. СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ МАШИНЫ И МЕХАНИЗМЫ Шабанов Н. П., Овчаренко Ф. А. Обоснование профиля гребенок битера-отражателя двухбарабанного очесывающего устройства ……………………………………..... Бабицкий Л. Ф., Соболевский И. В., Куклин В. А. Определение потребности передвижных средств механизации технического обслуживания в агропромышленном комплексе АР Крым …………………………………………...…. Бабицкий Л. Ф., Кувшинов А. А., Москалевич В. Ю. Исследование рабочих органов культиватора с виброимпульсным возбудителем колебаний …………………………………………………………………………………………………..... Ена В. Д., Шабанов Н. П. Определение оптимальной вместимости бункера лавандоуборочной машины, работающей на склонах ………………………………………….. Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки Раздел 4. ПРОБЛЕМЫ ОХРАНЫ ТРУДА И ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Абильтарова Э. Н., Абитова Ш. Ю. Производственный травматизм и методы его прогнозирования ………………………………………………..……………………..…….. Абильтарова Э. Н. Гигиеническое нормирование физических вредных и опасных производственных факторов …………………………….……………………..….… Бекиров Р. Н. Совершенствование компетентности инженера по охране труда с использованием инновационных технологий в машиностроении ………………………..……………………………………………………………..….. Чеботарь С. В., Гусев В. А. Привлечение экспертов к осмотру мест происшествия, связанных со взрывами и пожарами пыле-, паро-, газовоздушных смесей …………...………………………………………………………………………... Раздел 5. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Сейдаметова З. C. Задача определения подобия документов ……………………………………...….. Ильясова Ф. С., Москаленко И. С. Разработка автоматизированной системы «Студенческое общежитие» ………………………………………………………………….… Шкарбан Ф. В., Мустафаєва Е. І. Проектування бази даних організації з ремонту автомобілів ……………………………………………………………………………….……. Крылов В. С. Компьютерное зрение: инновационный виртуальный стенд ………………………….. Аблялимова Э. И., Кадыров М. Р., Манжос Л. А. Технические аспекты виртуализации IT-инфраструктуры ………………………………………………………………………. Кубовская Т. Н., Темненко В. А. Процедура численного моделирования волн Янга-Миллса …………………………………………………………………………………………. Наши авторы ……………………………………………...………………………………………………. Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки ПОЗДРАВЛЯЕМ ЮБИЛЯРА 22 июля 2012 года исполняется 60 лет со дня рождения УМЕРА АБДУЛЛАЕВИЧА АБДУЛГАЗИС доктора технических наук, профессора, академика Академии наук высшего образова ния Украины, академика Академии строительства Украины, Заслуженного деятеля науки и техники АРК, декана инженерно-технологического факультета, заведующего кафедрой эксплуатации и ремонта автомобилей РВУЗ «Крымский инженерно педагогический университет»

Профессор Умер Абдуллаевич Абдулгазис – известный ученый в области эксплуатации и ремонта автомобилей и двигателей внутреннего сгорания. Он является автором около научных работ, в том числе трех монографий, свыше 40 учебно-методических работ, в том числе 20 учебных пособий, из которых 5 с грифом Министерства образования и науки Украи ны, 58 патентов Украины и авторских свидетельств СССР на изобретения. Умер Абдуллае вич имеет большой опыт научной и педагогической работы.

У. А. Абдулгазис работает в специализированных ученых советах, действительный член Крымской Академии наук, член редколлегии трех специализированных научных журналов и научных сборников, заместитель главного редактора сборника «Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Технические науки».

Он инициатор и организатор ряда новых специальностей и профилей, а также филиалов кафедры, 6 учебных и научных лабораторий в Крымском инженерно-педагогическом универ ситете. На инженерно-технологическом факультете, возглавляемом У. А. Абдулгазисом, ве дется подготовка студентов по 7 профилям двух специальностей «Профессиональное обра зование» и «Технологическое образование». В текущем учебном году по инициативе Умера Абдуллаевича открыта новая специальность «Организация и регулирование дорожного дви жения» в Крымском инженерно-педагогическом колледже при Крымском инженерно педагогическом университете.

У. А. Абдулгазис читает основные и специальные курсы, руководит научной работой ма гистрантов и аспирантов. Он глубоко осознает миссию университета для народа. Умер Аб дуллаевич – ценитель вузовских традиций, человек целеустремленного характера.

Коллектив РВУЗ «Крымский инженерно-педагогический университет» и редколлегия научного сборника «Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университе та» от души поздравляют Умера Абдуллаевича Абдулгазиса с юбилеем и желают ему крепкого здоровья, неиссякаемой энергии, благополучия, успехов во всех начинаниях!

Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки РАЗДЕЛ 1. АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ РАЗВИТИЯ ТРАНСПОРТА УДК 629.113. Подригало Н. М.

ДИНАМИЧЕСКИЙ КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ ТРАНСМИССИИ АВТОМОБИЛЯ Представлено аналітичні вираження для визначення динамічного ККД трансмісії з урахуванням його взаємозв’язку з відомими показниками: коефіцієнтом обліку мас двигуна й трансмісії, що обер таються, коефіцієнтом динамічності, коефіцієнтом прийманості.

Ключові слова: динамічний ККД трансмісії, коефіцієнт обліку мас двигуна й трансмісії, що обе ртаються, коефіцієнт динамічності, коефіцієнт прийманості.

Представлены аналитические выражения для определения динамического КПД трансмиссии с учетом его взаимосвязи с известными показателями: коэффициентом учета вращающихся масс дви гателя и трансмиссии, коэффициентом динамичности, коэффициентом приемистости.

Ключевые слова: динамический КПД трансмиссии, коэффициент учета вращающихся масс дви гателя и трансмиссии, коэффициент динамичности, коэффициент приемистости.

Analytical expressions for definition of dynamic efficiency of transmission in view of its interrelation with known parameters are presented: factor of the account of rotating masses of the drive and transmission, fac tor of dynamism, factor of a throttle response.

Key words: dynamic efficiency of transmission, factor of the account of rotating masses of the drive and transmission, factor of dynamism, factor of a throttle response.

P Постановка проблемы. В настоящее время – суммарная сила сопротивления движе c оценка влияния вращающихся масс трансмиссии нию автомобиля;

на динамику разгона автомобиля осуществляется Pк – суммарная тяговая сила на ведущих колесах с помощью известного коэффициента учета вра автомобиля, щающихся масс трансмиссии и двигателя (вр).

I к dvа u u dv Однако тяговая сила на ведущих колесах авто Meuкuoсткин Ieuкuoсткин к o а тр тр тр тр мобиля определяется без учета ее потерь на раз- rд dt rд dt P ;

(2) гон вращающихся масс двигателя и трансмис- к rд сии.

uк – передаточное число коробки передач;

Анализ научной литературы. Момент uо – передаточное число главной передачи;

инерции вращающихся масс двигателя и транс миссии, приведенный к ведущим колесам авто- ст – статический КПД трансмиссии, учиты тр мобиля, оказывает существенное влияние на ди вающий потери тяговой силы на преодоление намические свойства автомобиля.

сил сухого трения;

В работе [1] академик Е. А. Чудаков ввел (на кин – динамический КПД трансмиссии, учиты основе уравнения тяговой динамики автомобиля) тр коэффициент учета вращающихся масс автомо- вающий зависящие от скорости va автомобиля биля (трансмиссии и двигателя) вр, физический потери тяговой силы на преодоление вязкого смысл которого состоит в некотором условном трения (потери на сопротивление масла в карте приращении к поступательно движущейся массе рах агрегатов трансмиссии);

автомобиля. Фактически этот коэффициент пока- Ме – эффективный крутящий момент двигателя;

зывает, во сколько раз ускорение поступательно- Ie – момент инерции вращающихся масс двигате го движения реального автомобиля меньше ус- ля (условно принято, что к нему приведены все корения идеального. При этом момент инерции вращающиеся массы трансмиссии, расположен вращающихся масс трансмиссии и двигателя не ные до коробки передач, включительно);

принимается во внимание, т. е. равен нулю.

I к – суммарный момент инерции всех колес Уравнение тяговой динамики автомобиля автомобиля (ведущих и ведомых);

условно при имеет вид [1] нято, что к ним приведены все вращающиеся dv ma a Pк Pc, (1) массы трансмиссии от коробки передач до веду dt щих колес;

где ma – общая масса автомобиля;

rд – динамический радиус ведущих колес.

va – линейная скорость автомобиля;

Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки После подстановки уравнения (2) в выраже- На наш взгляд, необходимо разделить также ние (1) и переноса в левую часть всех членов, со- потери на сухое и жидкостное трение в транс держащих dva / dt, было получено выражение, ана- миссии. В этом случае мы можем рассматривать логичное приведенному в работе [1]: общий КПД трансмиссии как произведение трех компонентов: статического, кинематического и I к dvа I ma 1 e 2 uк uo ст кин динамического.

mr ma rд2 dt тр тр Статический компонент ( ст ) определяет aд тр M e u к uo тр тр ст кин кин потери на сухое трение, кинематический ( тр ) – Pc.

(3) rд учитывает потери на взбалтывание масла и зави Величина приведенной массы автомобиля сит от скорости вращения валов, а динамический равна ( дин ) – потери на разгон вращающихся частей тр Iк I mапр ma 1 e 2 u к u o ст кин. (4) трансмиссии и зависит от углового ускорения ma rд ma rд тр тр валов.

При таком подходе тяговая сила на ведущих Коэффициент учета вращающихся масс колесах определяется следующим соотношени трансмиссии и двигателя определяется следую ем:

щей зависимостью [1–3]:

M e u к u o ст кин дин тр тр тр Iк Pк mапр I. (8) 1 e 2 uк u o ст кин вр rд. (5) тр тр ma rд ma ma rд Расчет тяговой силы по данной зависимости Второй член правой части уравнения (5) дает значения ближе к реальным.

учитывает вращающиеся массы двигателя и Коэффициент вращающихся масс (вр) и ди трансмиссии, связанные с ведущими колесами дин намический КПД трансмиссии ( тр ) влияют на переменным передаточным отношением, а тре динамические свойства автомобилей, но не оп тий член – вращающиеся массы, связанные по ределяют их.

стоянным передаточным отношением. После об Для оценки динамических свойств автомо работки статистических данных в работах [1–3], билей при разгоне Е. А. Чудаков [1] предложил была предложена эмпирическая формула:

показатель – динамический фактор:

2 вр 1 А1 А2 u к 1,03 0,05u к.

(6) P Pw D к, (9) Недостатком такого метода учета вращаю Ga щихся масс двигателя и трансмиссии является где Pw – сила аэродинамического сопротивления то, что рассчитанная тяговая сила на ведущих движению автомобиля;

колесах больше, чем ее реальное значение. Это, Ga – общий вес автомобиля.

например, вызывает ошибку при определении Однако динамический фактор является си начала буксования ведущих колес.

ловой, а не энергетической характеристикой ди В работе [4] предложено оценивать потери намических свойств автомобиля. Его значение мощности на разгон вращающихся масс двигате можно увеличить, переходя на низшую передачу ля и трансмиссии с помощью так называемого с увеличением суммарной тяговой силы Pк.

динамического КПД трансмиссии, определяемо В работах [5;

6] для оценки динамических го зависимостью:

свойств автомобиля предложен коэффициент I пр dк дин 1 динамичности, равный отношению суммарной, (7) тр M e u к uo dt тяговой силы Pк к суммарной силе сопротивле где Iпр – суммарный момент инерции вращаю- Pc (отношению соответствую ния движению щихся масс трансмиссии и двигателя, приведен щих этим силам мощностей):

ный к ведущим колесам;

P Kд к.

к – угловая скорость вала двигателя и колес, со- (10) Pc ответственно.

В работе [4] также предложено определять С учетом (10) выражение (1) примет вид общий КПД трансмиссии (тр) на переходных и dv ma а Pc K д 1. (11) неустановившихся режимах движения как про dt изведение статической ( тр ) и динамической ст При Kд = 1 разгон автомобиля невозможен, а при Kд 1 движение неустойчиво, и автомобиль ( тр ) составляющих КПД.

дин замедляет свое движение.

Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки В работе [7] А. А. Токаревым для оценки Этот же коэффициент был назван в работе приемистости автомобиля был предложен коэф- [8] коэффициентом полезного действия легково фициент приемистости (а), равный отношению го автомобиля, поскольку он определяет долю мощности, затрачиваемой на разгон (Np), к эф- свободной мощности двигателя Np, которую во фективной мощности двигателя (Ne). Коэффици- дитель, по своему усмотрению, может использо ент приемистости автомобиля, реализуемый при вать для разгона автомобиля.

максимальной эффективной мощности двигате- Однако в известной литературе не показана ля, равен: взаимосвязь между параметрами вр, дин, Kд и тр N e max N с тр Nр а.

а Целью нашего исследования является оп N e max N e max ределение взаимосвязи между коэффициентом N va Pс тр тр учета вращающихся масс двигателя и трансмис с 1 1, (12) N e max N e max сии, динамическим КПД трансмиссии, коэффи циентом динамичности и коэффициентом прие где Np – запас мощности двигателя на разгон ав мистости автомобиля.

томобиля;

Изложение основного материала.

Ne max – максимальная эффективная мощность Определение динамического КПД транс двигателя;

миссии. Для достижения указанной цели необ N с – мощность сил суммарного сопротивле ходимо, прежде всего, определить динамический ния движению автомобиля, КПД трансмиссии автомобиля. Преобразуем вы N с va Pс ражение (2) в следующий вид:

. (13) I к.

M e u к u o ст кин dvа dt I e u к uo тр тр Pк 1 (14) M er д u к uo ст кин rд тр тр Выражение в квадратных скобках, входящее Учитывая формулы (8) и (10), преобразуем в правую часть уравнения (14), является динами- уравнение (18) к виду:

ческим КПД трансмиссии: дин K д 1вр 1.

тр дин (19) Iк.

dvа dt тр Kд I eu к uo дин 1 (15) M er д u к uo ст кин тр тр тр Из уравнения (19) окончательно получим выражение С увеличением ускорения автомобиля при 1 Me = const и uкuо = const происходит уменьшение дин. (20) вр показателя дин. Таким образом, с ростом уско тр 1 1 вр вр 1 тр K K Kд рения dva / dt при прочих равных условиях проис- д д ходит уменьшение суммарной тяговой силы ве- Зависимость (20) связывает между собой ко дущих колес за счет уменьшения динамического эффициент вращающихся масс вр, коэффициент КПД трансмиссии. При ускорении dva / dt = 0 ве- динамичности Kд и динамический КПД транс личина дин 1. миссии автомобиля при разгоне.

тр С ростом Kд происходит уменьшение дин.

Определение взаимосвязи между парамет- тр рами, характеризующими динамические свой Это означает, что с ростом удельной мощности ства автомобиля. Из выражения (11) опреде автомобиля и, следовательно, свободной мощно лим линейное ускорение автомобиля:

сти Np, идущей на разгон, происходит уменьше P K dvа ние КПД трансмиссии при разгоне машины.

c д. (16) Предел изменения динамического КПД транс dt mа миссии при K д Суммарный момент инерции всех колес ав томобиля определим из уравнения (5): I к ma rд2 вр 1 I euк2uo2ст кин. (17) lim дин lim тр min, (21) дин Kд 1 K 1 K тр вр 1 вр тр тр Kд д д Подставляя выражение (16) и (17) в уравне т. е. получим минимально возможное значение ние (15), получим:

динамического КПД трансмиссии, реализуемое Р r K д 1вр 1. при бесконечно большом запасе мощности дви сд дин 1 (18) тр M eu к u ст кин гателя.

o тр тр Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки Зависимость (21) может использоваться при нен с учетом зависимости (6). На этом же рисун приближенных расчетах показателей динамиче- ке приведено минимально возможное значение ских свойств автомобилей. На рис. 1 приведен динамического КПД трансмиссии автомобиля график зависимости дин f K д для условного при K д.

тр автомобиля, имеющего ик max = 3,5. Расчет выпол дин тр 0, 0, 0, 0, дин тр min 0, K д 1 1,2 1,4 1,6 1, Рис. 1. Зависимость динамического КПД трансмиссии от коэффициента динамичности автомобиля при ик max = 3,5.

ЛИТЕРАТУРА Коэффициент приемистости автомобиля при 1. Чудаков Е. А. Теория автомобиля / Е. А. Чудаков. – текущем значении эффективной мощности дви М. ;

Л. : Машгиз, 1940. – 396 с.

гателя 2. Бортницкий П. И. Тягово-скоростные качества ав N e va Pc тр va Pc Np томобиля : справочник / П. И. Бортницкий, В. И.

а 1, (22) тр N e Задорожный. – К. : Вища школа, 1978. – 176 с.

Ne Ne 3. Волков В. П. Теорія експлуатаційних властивостей где тр – общий КПД трансмиссии, автомобіля : навчальний посібник / В. П. Волков. – тр ст киндин. (23) Харків : ХНАДУ, 2003. – 292 с.

тр тр тр 4. Подригало Н. М. Обоснование и выбор структуры Отношение N e тр va Pc представляет со- и основных параметров трансмиссии модульных бой коэффициент динамичности автомобиля Kд. землеройно-транспортных и погрузочных машин :

дис. на здобуття наук. ступ. канд. техн. наук : спец.

С учетом этого выражение (22) примет вид:

05.05.04 / Надежда Михайловна Подригало. – а 1. (24) Харьков, 2001. – 222 с.

Kд 5. Подригало М. А. Коэффициент динамичности ав Выражение (20) с учетом (24) примет вид: томобиля / М. А. Подригало, В. Л. Файст // Про блеми надійності машин та засобів механізації дин. (25) сільськогосподарського виробництва : збірник на вр а 1 а тр укових праць ХНТУСГ ім. Петра Василенка, 2008. – Вип. 69. – С. 375–380.

Отсюда коэффициент приемистости (коэф 6. Динамика автомобиля / [М. А. Подригало, В. П.

фициент полезного действия) автомобиля:

Волков, А. А. Бобошко, В. А. Павленко, В. Л.

1 Файст, Д. М. Клец, В. В. Редько] ;

под ред. М. А.

дин Подригало. – Харьков : ХНАДУ, 2008. – 424 с.

тр а. (26) 7. Токарев А. А. Приемистость автомобиля / А. А.

вр Токарев // Автомобильная промышленность. – Выводы. Полученные аналитические выра- 1979. – № 5. – С. 11–13.

жения позволяют определять динамический КПД 8. Подригало М. А. Динамика разгона и коэффици трансмиссии автомобиля во взаимосвязи с таки- ент полезного действия легкового автомобиля / ми показателями, как коэффициент учета вра- М. А. Подригало, Д. М. Клец, А. Н. Мостовая, О. А. Назарько // Механіка та машинобудування :

щающихся масс двигателя и трансмиссии, коэф науково-технічний журнал. – Харків : НТУ «ХПІ», фициенты динамичности и приемистости авто 2009. – № 2. – С. 56–63.

мобиля.

Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки УДК 621. Абдулгазис У. А., Мевлют Ш. Т., Халилов В.

СНИЖЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКОГО ИМПЕДАНСА ДВС ПРИ РЕЗОНАНСНЫХ РЕЖИМАХ Визначено можливі шляхи зниження впливу інерційної складової в зворотно-поступальних пере міщеннях шатунно-поршневої групи на механічні втрати двигуна внутрішнього згоряння.

Ключові слова: двигун внутрішнього згоряння, механічні втрати, імпеданс, резонанс, маса, пру жність.

Определены возможные пути снижения влияния инерционной составляющей в возвратно поступательных перемещениях шатунно-поршневой группы на механические потери двигателя внут реннего сгорания.

Ключевые слова: двигатель внутреннего сгорания, механические потери, импеданс, резонанс, масса, упругость.

The possible ways to reduce the influence of the inertial component of the reciprocating movement of the connecting rod and piston in the mechanical losses of the internal combustion engine.

Key words: internal combustion engine, mechanical losses, impedance, resonance, mass, and elasticity.

Постановка проблемы. Возможности со- На рис. 1 видно, что расчетные механиче вершенствования автомобильных ДВС не исчер- ские потери Nmp во время работы цилиндров зна паны, и, как показывает действительность, этот чительно отличаются от потерь Nxp, получаемых процесс продолжается. Совершенство ДВС мож- при методе холодной прокрутке. Потери мощно но оценивать таким существенным показателем, сти Nxp при холодной прокрутке ДВС после пре как КПД. В свою очередь, КПД зависит от зна- вышения 5000 об/мин. переходят из зоны линей чительного количества параметров ДВС, в том ной зависимости в зону степенной закономерно числе и параметров механических потерь. Как сти и характеризуются быстротой роста. Полу известно, механические потери ДВС с шатунно- ченные результаты объясняются увеличением поршневой группой по величине значительны и сил трения в подвижных соединениях «гильза– достигают 25–30% индикаторной мощности. компрессионное кольцо».

Проведенные исследования [1] выявили, что с Действительно, при увеличении скорости ростом числа оборотов эффективная мощность вращения коленчатого вала в особых условиях ДВС увеличивается по степенной закономерно- граничного трения поршневых колец можно сти, а расчетные значения механических потерь предположить, что диссипативные силы подчи возрастают в линейной (рис. 1). няются закономерностям известной диаграммы Герси-Штрибека [2], где учитывается изменение величины нагрузки на трущиеся детали. Природа роста сил механического сопротивления объяс няется не только увеличением давления газов на поршневые кольца в камере сгорания, но и воз действиями инерционных сил на трущиеся узлы.

С увеличением частоты вращения коленчатого вала динамические нагрузки в подвижных со единениях возрастают в значительной степени от сил, вызванных возвратно-поступательными пе ремещениями шатунно-поршневой группы [3]. С ростом частоты вращения коленчатого вала эти силы могут достичь значительных величин. В целом механическое сопротивление, возникаю щее в ДВС как преобразователе энергии сгора ния топлива в механическую работу [4], опреде ляется механическим импедансом динамической системы.

Рис. 1. График зависимости эффективной Для оценки величины инерционных сил, вы мощности Neef от частоты оборотов ДВС [1], званных возвратно-поступательными движения где Nmp – расчетные механические потери во время ми шатунно-поршневой группы, были проведены работы цилиндров, Nxp – потери, получаемые при динамические расчеты для условного двигателя с методе холодной прокрутки.

Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки рабочим объемом 2,4 литра с поршнями диамет- мощности ДВС из-за увеличения оборотов ко ром 100 мм. Приведенный суммарный вес порш- ленчатого вала и возникающих при этом допол ня, поршневого пальца и части шатуна в соответ- нительных потерь в парах трения. Компрессион ствии с традиционными расчетами кинематиче- ное давление в камере сгорания при холодной ской схемы КШМ [3] был принят mj = 2,37 кг, а прокрутке двигателя с увеличением частоты радиус кривошипа Rкрш = 0,0382 м. Величины вращения возрастает. Как видно из графиков на инерционных сил, возникающих от приведенных рис. 2, этому способствуют также инерционные масс mj поршня и части шатуна при частоте обо- силы, возникающие при возвратно-поступатель ротов коленчатого вала, оценивались по из- ных перемещениях поршня. Сжимаемый воздух вестной формуле [3]: в камере сгорания по физическим свойствам со Fj = –mj2r(cos +cos2). (1) ответствует значению пружины, которая при оп Эти силы могут развить давление компрес- ределенных условиях может преобразовать зна сии Pц: чительную часть кинетической энергии движу Pц = Fj / Sп, (2) щихся масс в потенциальную. ДВС функцио где Sп – площадь поршня. нально представляет собой усилитель мощности По результатам проведенных расчетов были [4] с собственными частотными характеристика построены графики зависимости инерционных Fj ми передаточной функции, при котором импе сил и давления Pц в камере сгорания от оборотов данс системы значительно снизится в области коленчатого вала (рис. 2). резонансных частот, что позволит максимально преобразовать работу внешних сил в механиче скую энергию. Для ДВС это может означать воз можность уменьшения внутреннего механиче ского сопротивления системы. Действительно, если внутренние возвратно-поступательные пе ремещения шатунно-поршневой группы будут представлены как перемещающаяся масса, а компрессия в камере сгорания – в виде упруго сти, то появляется возможность преобразовывать кинетическую энергию движения масс в потен циальную энергию сжатого воздуха. Это значи тельно препятствует переходу данной энергии в тепловую энергию за счет трения в подвижных узлах двигателя.

Анализ литературы. Резонансные явления крутильных колебаний, возникающих при пере даче крутящего момента от двигателя к колесам, как вредные изучены исследователями в значи тельной мере. Особо можно выделить исследо вания, связанные с возникновением резонансных крутильных колебаний, на которые оказывают существенное влияние масса поршня и обороты двигателя [5]. В то же время исследования усло вий возникновения резонанса в возвратно поступательных перемещениях шатунно-порш Рис. 2. Графики зависимости инерционных сил Fj и давления Pц в камере сгорания в зависимости от невой группы малоизучены. Следует отметить оборотов коленчатого вала: 1 – n = 3000 об/мин.;

исследования, проведенные в институте маши 2 – n = 4000 об/мин.;

3 – n = 5000 об/мин.;

новедения им. А. А. Благонравова РАН [6;

7], в 4 – n = 6000 об/мин.;

5 – n = 7000 об/мин.

которых обращено внимание на возможности функционирования ДВС в резонансном режиме, Приведенные графики показывают, что позволяющем снизить внутренние потери мощ инерционные силы значительны по величине и ности при одновременном улучшении динамиче могут образовать компрессионное давление по ских и эксплуатационных свойств. В этих рабо рядка 6 Мпа при вращении коленчатого вала с тах отмечается, что реализация резонансных ус частотой 7000 об/мин. Как видно из графиков на ловий осуществляется при уравновешивании рис. 2, с увеличением числа оборотов двигателя инерционных сил силами упругости газов в ка динамические усилия Fj и давления Pц возраста мере сгорания не только для двухтактных, но че ют в нелинейной зависимости. Это может суще тырехтактных ДВС.

ственно сдерживать возможность увеличения Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки Развитие теории и практики прямого впры- r – коэффициент трения;

ска топлива, перспективы возможности исполь- k – коэффициент упругости;

зования водорода как топлива позволяют рас- Q0 – амплитуда внешней силы;

сматривать потенциальные возможности исполь- – круговая частота изменения внешней силы.

Обозначим производные по времени dy y, зования ДВС с двухтактным циклом действия [8;

9], обладающего рядом известных преимуществ, dt d 2 y и запишем уравнение (3) в виде в том числе, на наш взгляд, возможностью адап y тации к резонансному режиму перемещений ша- dt 2 тунно-поршневой группы.

m y r y ky Q0 e jt. (4) Цель работы – определение возможностей Решение уравнения (4) представим в виде снижения механического импеданса ДВС.

[10]:

Изложение основного материала. Импе jQ 0 e jt данс системы [10] в области резонансных частот y. (5) принимает минимальное значение, и ДВС имеет k r j m возможность эффективно преобразовать энергию топлива в механическую энергию. Механический k импеданс является обратной величиной подвиж Величина z m r j m представля ности. В резонансных частотах механический импеданс минимален, что означает меньшую по ет собой импеданс системы. Импеданс можно требность в усилии для перемещения, или же преобразовать в виде иначе – высокую подвижность системы [10].

z m z m e j, (6) Величины мощностей, затрачиваемых в раз личных режимах холодной прокрутки, наиболее где – фазовый угол между силой и скоростью, реально показывают потери ДВС, позволяют который определяется как оценивать его подвижность в различных режи- k m мах частоты вращения коленчатого вала. Дейст arctg, (7) вия сил в кривошипно-шатунном механизме r представлены на рис. 3.

а модуль |zm| определяется как k z m r 2 m. (8) Теперь решение уравнения (5) можно запи сать в виде jQ0 e j ( t ) y. (9) zm Отсюда видно, что внешняя сила Q0 = ejt вызывает перемещение массы Q y 0 sin t (10) zm и скорость Q V y 0 cost. (11) zm Рис. 3. Схема действия сил в кривошипно Скорость массы смещена по фазе относи шатунном механизме ДВС.

тельно скорости на 90°.

Запишем уравнение движения поршня мас- Мгновенная мощность Р, передаваемая сой mп под действием внешней силы – Q, трения – поршню при холодной прокрутке под действием Qr и упругой силы – Qk в виде внешней силы, определяется выражением d2y Q m 2 Q Qr Qk, (3) P 0 cos t cost, (12) dt zm где m – приведенная масса шатунно-поршневой а средняя мощность – выражением группы;

Q2 rQ Pср 0 cos Qr r y, Qk = –ky, Q = Q0ejt – силы, дейст-. (13) 2 zm 2 zm вующие на массу m;

Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки При изменении частоты воздействия силы на поршень средняя мощность проходит через мак k симум при cos = 1, и m 0, т. е. когда шатунно-поршневая масса совершает возвратно поступательные перемещения в резонансном ре жиме.

При этом сила и скорость находятся в фазе = 0, импеданс zm принимает свое минимальное значение r, а средняя мощность Pср – максималь ное значение:

Q Pср (max) 0. (14) 2r Кривая зависимости средней мощности Рср Рис. 4. Зависимость средней мощности Рср от частоты на рис. 4 показывает, что сущест от частоты.

вуют условия достижения максимального значе ния средней мощности: это область резонансной При малой частоте вращения коленчатого частоты при низком уровне значений импеданса вала инерционные силы, возникающие при воз системы. вратно-поступательных перемещениях шатунно При эксплуатации двигателей внутреннего поршневой группы, незначительны, и механиче сгорания в переходных режимах происходят из- ские потери возникают в основном от сил трения менения числа оборотов двигателя для обеспече- в подвижных сопряжениях. Для определения этих ния потребной мощности. сил обратимся к экспериментальным исследова Определим возможность адаптации условий ниям [11] и построим по полученным табличным резонанса к изменениям частоты вращения ко- данным графики крутящих моментов для холод ленчатого вала. Для этого обратимся к формуле ной прокрутки двигателя ВАЗ 2108 на рекомен (8), определяющей модуль импеданса системы, дуемом масле, а также с плакирующими добав идентифицируемой с ДВС в зависимости от воз- ками «Супротек», снижающими трение и износ никающих сил трения и инерции. деталей (рис. 5, кривые 1 и 2, соответственно).

Рис. 5. Графики зависимости модуля импеданса ДВС и коэффициента упругости газов в камере сгорания от оборотов коленчатого вала.

Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки Как видно из графиков момента механиче- Однако значительность амплитуд совершаемых ских потерь 1 и 2, при частоте оборотов 800– колебаний и упругие свойства сжатого газа в ка 2500 об/мин. зависимость крутящего момента от мере сгорания указывают на возможность суще частоты оборотов двигателя можно приближенно ствования нелинейной зависимости. Существо аппроксимировать линейной зависимостью. вание нелинейности может значительно повли Учитывая, что порядка 70% механических по- ять на возвращающую силу упругости [12] сжа терь на трение возникают в паре компрессионное того газа в камере сгорания. В условиях нели кольцо – цилиндр, разделим силы трения на по- нейности упругость может работать «жестко»

ловину радиуса кривошипа и среднюю скорость или «мягко» в зависимости от того, какой знак трущихся поверхностей и запишем формулу (8) в принимают нелинейные члены уравнения дви виде модуля импеданса жения. Нелинейная возвращающая сила упруго сти может вызвать ударные скачки при больших 1785 mn 30k 2 амплитудах [12] и другие особенности работы z 436, (15) ДВС. Ударные скачки, как показывают исследо n n вания [13], стабилизируют резонансный режим.

где k – коэффициент упругости сжатых газов;

Для работы в резонансных режимах наиболее n – число оборотов. адаптированы двухтактные ДВС [6;

7].

Как видно из преобразованной формулы Известные преимущества двухтактных дви (15), импеданс равен нулю, когда коэффициент гателей внутреннего сгорания, в том числе кон упругости сжатых газов в камере сгорания соот- структивные возможности использования резо ветствует зависимости, выполняющей условия нансных режимов, показывают перспективность резонанса: изысканий по снижению импеданса и, соответст n венно, повышению показателей экономичности k m. (16) расхода топлива. Параметры упругости в камере сгорания могут регулироваться системой надува При резонансе кинетическая энергия дви воздуха, а при значительных оборотах двигателя жущегося поршня преобразуется в потенциаль противодавление может формироваться ранним ную энергию сжатого газа в камере сгорания с воспламенением рабочей смеси в камере сгора последующим переходом опять в кинетическую ния. В этом случае кинетическая энергия воз энергию движения поршня.

вратно-поступательных масс преобразуется за Коэффициент k рассчитан по формуле (16) и счет дополнительного давления в нагрев рабочей графически показан на рис. 5 (кривая 3) для па смеси, а не в трение.

раметров шатунно-поршневой группы двигателя Выводы.

ВАЗ-2108. При резонансе степень подвижности 1. Значительным резервом снижения инер системы определяют только силы трения, а им ционной составляющей импеданса ДВС является педанс z минимален и соответствует тенденци- формирование резонансных режимов в возврат но-поступательных перемещениях шатунно ям изменения кривой 4 на рис. 5. При условии, поршневой группы.

когда упругость отсутствует (при выкрученных 2. Изменения упругих свойств газов в каме свечах зажигания), импеданс принимает наи ре сгорания для достижения резонансных усло большее значение (рис. 5, кривая 5), т. е. кинети вий можно производить в некоторых пределах ческая энергия поступательного движения час путем регулирования давления надува, а также тично передается маховику, а остальная часть в использованием раннего зажигания рабочей сме конечном счете преобразуется через трение в те си.

пло. Как видно из графиков (кривые 1 и 2), ан 3. Допущение, принятое в теоретических тифрикционная добавка к эксплуатационному исследованиях о линейности колебаний поршне маслу уменьшает трение. Соблюдение условий вой группы, может значительно исказить усло зависимости (16) позволяет инерционную со вия возникновения резонансных колебаний в ставляющую импеданса максимально уменьшать ДВС.

при изменении оборотов ДВС.

Здесь необходимо отметить, что отрицатель ЛИТЕРАТУРА ными факторами для возникновения резонанса 1. Загайко С. А. Механические потери в двигателях является наличие трения и изменяющиеся экс внутреннего сгорания : автореф. дис.... канд. техн.

плуатационные нагрузки в ДВС, влияющие на наук / С. А. Загайко. – Уфа, 1993. – 23 с.

формирование давления в камере сгорания. 2. Гаркунов Д. Н. Триботехника / Д. Н. Гаркунов. – В уравнении (4) для возвратно-поступатель- М. : Машиностроение, 1989. – 328 с.

ных движений поршня при холодной прокрутке 3. Автомобильные двигатели : учебник для вузов / сила Q принималась линейной по смещению. [В. М. Архангельский, М. М. Вихерт, А. Н. Вои Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки нов, Ю. А. Степанов, В. И. Трусов, М. С. Ховах]. – строения [Электронный ресурс] / В. А. Корогод М. : Машиностроение, 1967. – 496 с. ский. – Режим доступа : http://kirilyukmotors.ucoz.

4. Иващенко Н. Н. Автоматическое регулирование. ru/publ/2-1-0-3.

Теория и элементы систем : учебник для вузов / 9. The Two-Stroke Engine, Reconsidered [Электрон Н. Н. Иващенко. – [изд. 4-е, перераб. и доп.]. – М. : ный ресурс] // Technology review. – Режим доступа :

Машиностроение, 1978. – 736 с. http://www.technologyreview.com/energy/26262/.

5. Pasricha M. S. Effect of the reciprocating mass of 10. Дружинский И. А. Механические цепи / И. А.

slider-crank mechanism on torsional vibrations of die- Дружинский. – Л. : Машиностроение (Ленинград sel engine systems / M. S. Pasricha, F. M. Hashim // ское отд-ние), 1977. – 240 с.

ASEAN Journal on Science and Technology for De- 11. Отчет о научно-исследовательской работе. Экспе velopment. – 2006. – Vol. 23. – № 1. – P. 71–81. риментальное исследование влияния препарата 6. Асташев В. К. О новых направлениях использова- «Супротек» на технико-экономические, экологи ния явления резонанса в машинах / В. К. Асташев // ческие и ресурсные показатели двигателя с искро Проблемы машиностроения и надежности машин. – вым зажиганием [Электронный ресурс]. – Режим 2011. – № 8. – С. 10–15. доступа : www.suprotec.ru/user/Otchet_Politeh.doc.

7. Алейников И. А. Параметры резонансного режима 12. Пейн Г. Физика колебаний и волн / Г. Пейн ;

[пер.

работы поршневого двигателя / И. А. Алейников, с англ. А. Л. Колоюлова ;

под ред. проф. Г. В.

Р. Е. Лисицин // Проблемы машиностроения и на- Скроцкого]. – М. : Мир, 1979. – 392 с.

дежности машин. – 2006. – № 3. – С. 100–104. 13. Тондл А. Автоколебания механических систем / 8. Корогодский В. А. Двухтактные или четырехтакт- А. Тондл ;

[пер. с англ. А. А. Кобринского ;

под ные двигатели – перспективы развития двигателе- ред. К. Ф. Фролова]. – М. : Мир, 1979. – 432 с.

УДК 629. Подригало М. А., Клец Д. М.

МАНЕВРЕННОСТЬ И УПРАВЛЯЕМОСТЬ КОЛЕСНЫХ МАШИН.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОНЯТИЙ И КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ Запропоновано уточнені формулювання понять маневреності й керованості, а також критерії для їхньої оцінки. Як зазначені критерії запропоновано час здійснення маневру, прискорення при пово роті й кутовій швидкості.

Ключові слова: маневреність, керованість, кваліметрія, автомобіль.

Предложены уточненные формулировки понятий маневренности и управляемости, а также критерии для их оценки. В качестве указанных критериев предложены время совершения маневра, ус корение при повороте и угловая скорость.

Ключевые слова: маневренность, управляемость, квалиметрия, автомобиль.

The specified formulations of manoeuvrability and controllability concepts and also criteria for their es timation are offered. As the specified criteria maneuver fulfillment time, turn accelerationt and angular speed are offered.

Key words: manoeuvrability, controllability, qualimetry, vehicle.

Постановка проблемы. Маневренность яв- менение направления (траектории) и скорости ляется одним из наиболее важных эксплуатаци- движения под действием рулей и других органов онных свойств колесных машин. Управляемость управления. Там же применительно к железно является одним из наиболее важных свойств ма- дорожному транспорту дано определение поня невренности и характеризует способность колес- тия «маневр». Маневр – это передвижение локо ной машины адекватно реагировать на управ- мотивов и вагонов по станционным путям. При ляющее воздействие. Не выработано общее мне- менительно к автомобилям понятие «маневр» в ние по определению вышеуказанных понятий. указанной литературе не определено.

Наиболее известным исследованием, посвя Анализ последних достижений и публика ций. В настоящее время в литературе отсутству- щенным маневренности автомобилей и автопо ет общее мнение относительно формулировки ездов, является работа Я. Х. Закина, в которой понятий маневренности и управляемости колес- дано следующее определение: маневренность ав ных машин. томобиля и автопоезда представляет собой сово В энциклопедической литературе [1] поня- купность таких свойств, которые обеспечивают тие «маневренность» формулируется как сово- возможность беспрепятственного поступатель купность основных навигационных качеств суд- ного криволинейного движения их по опорной на (или самолёта), обеспечивающих быстрое из- поверхности, имеющей ограничения в размерах Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки своей свободной (проезжей) площади и её форме воротом колес вокруг оси, но также и путём соз [2]. дания разности крутящих, тормозных моментов В работе [2]. приведена структура свойств и угловых скоростей на колесах левого и правого маневренности, включающая более простые бортов машины [3;

4]. В этом случае, с позиции свойства: управляемость, поворотливость и впи- теории автоматического управления, все колеса сываемость. Показано, что в основе маневренных машины являются управляемыми. Для того что свойств подвижного состава лежит его управ- бы отличать в терминологии поворачиваемые в ляемость. Управляемость, в свою очередь, вклю- плоскости дороги колеса при кинематическом [3;

чает в себя три более простых свойства: повора- 4] способе поворота машины от остальных, ука чиваемость, устойчивость и лёгкость управле- занные колеса логичнее называть управляемые ния. Поворотливость характеризует способность направляющие или, просто, направляющие коле колесной машины к повороту с малым радиусом, са. Также должны называться мосты, на которых и её показатели ограничиваются устойчивостью установлены направляющие колеса.

при установившемся движении (повороте). Впи- Управляемое криволинейное движение от сываемость – свойство подвижного состава, личается от неуправляемого степенью опреде обеспечивающее соответствие его габаритной лённости, т. е. степенью соответствия формы полосы криволинейного движения ограничениям траектории движения машины управляющим на опорной поверхности. Вписываемость – свой- воздействиям водителя [2].

ство подвижного состава более широкое, нежели Неуправляемое движение (возмущённое поворотливость, так последнее является одним движение) вызывается разного рода возмуще из элементов вписываемости без учёта внешних ниями (порывом ветра, поперечным уклоном до факторов, ограничивающих поворотливость [2]. роги, неровностями дороги или вынужденными Управляемое криволинейное движение ма- причинами [2]).

шины возможно лишь при воздействии водителя В табл. 1 приведены формулировки понятия на управляемые колеса. Следует отметить также, «управляемость», предложенные различными ав что поворот можно осуществлять не только по- торами.

Таблица 1.

Определение понятия управляемости колесных машин, приведенные в работах различных авторов.

Автор Формулировка понятия управляемости Литвинов А. С. [5] Управляемость автомобиля – совокупность его свойств, характеризующих воз можность изменять в соответствие с желанием водителя направление движения и траекторию направляющей точки. Под направляющей понимается точка, по ложение которой в заданный момент определяет оптимальный характер дви жения.

Чудаков Е. А. [6] Под управляемостью автомобиля разумеется его способность при движении следовать повороту управляемых колес. Плохая управляемость автомобиля ха рактеризуется стремлением автомобиля самопроизвольно изменять направле ние движения (вилянье), а при повороте рулевого колеса двигаться по кривой, не точно соответствующей повороту управляемых колес.

Смирнов Г. А. [7] Под управляемостью понимают свойство колесной машины, определяющее её способность подчиняться управляющему воздействию.

Аксёнов П. В. [8] Под управляемостью и устойчивостью понимают свойства автомобиля как объекта регулирования, обеспечивающие исполнение управляющего воздейст вия от человека с необходимой точностью, быстродействием и малой утомляе мостью водителя, сохранение заданного режима и параметров движения при различных внешних воздействиях.

Гуськов В. В. и др. [9] Управляемость – свойство машины подчиняться действиям водителя по сохра нению заданного направления движения или изменять его в соответствии с воздействием на рулевое управление.

Цимбалин В. В. и др. [10] Управляемость системы «водитель – автомобиль – дорожная среда» – это спо собность автомобиля, управляемого водителем, сохранять заданное направле ние движения или изменять его по желанию водителя воздействием на рулевое управление в определённых условиях.

Закин Я. Х. [2] Управляемость – свойство подвижного состава двигаться по траекториям раз личной кривизны в результате действия водителя на органы управления – ру левое колесо и, через рулевой привод – на управляемые колеса. Управляемость проявляется независимо от компоновки габаритных размеров подвижного со става и геометрических параметров дорог.


Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки Проект рекомендаций Се- Управляемость – способность управляемого водителем автомобиля сохранять минара НАМИ по устойчи- заданное направление движения при минимальных корректировках со стороны вости и управляемости ав- водителя и изменять его по желанию водителя в соответствии с изменением томобиля [5] положения органов управления.

Фалькевич Б. С [11] Управляемость – качество, обеспечивающее движение в направлении, задан ном водителем.

Яковлев Н. А., Под управляемостью автомобиля понимается совокупность свойств, обеспечи Диваков Н. В. вающих ему сохранение прямолинейного движения и соответствие действи [12] тельного направления движения направлению, задаваемому управляемыми ко лесами.

Анализ предлагаемых формулировок позво- конструктивных эксплуатационных факторов, не лил определить их достоинства и недостатки. всегда проявляющихся. Аналогичное замечание Например, в формулировке, предложенной А. С. можно сделать по отношению к формулировке, Литвиновым [5], речь идёт только об изменении данной Н. А. Яковлевым и Н. В. Диваковым [12].

направления движения (направления вектора В формулировке, предложенной на семинаре скорости), но ничего не сказано об изменении НАМИ по управляемости [5], как и в работах [9;

самой скорости. Ведь маневрирование и управ- 10], управляемость рассматривается как при по ление движением колесной машины – это не вороте, так и для случая движения по прямой.

только поворот, но ещё и разгон, торможение, Это в очередной раз показывает необходимость переход на движение задним ходом, движение рассмотрения управляемости колес как одного из «крабом» [4;

13]. В работах [9;

10] даны иден- составляющих свойств более общего (комплекс тичные определения понятия управляемости, но, ного) свойства курсовой устойчивости при уста к сожалению, управляемость в них смешана с ус- новившемся движении на прямолинейном участ тойчивостью в установившемся режиме движе- ке пути.

ния. Конечно, устойчивость при управляемом Целью исследования является уточнение повороте – это составное свойство устойчивости, понятий маневренности и управляемости колес но при этом направление движения изменяется. ных машин с кибернетических позиций и разра Кроме того, указанное определение также отно- ботка критериев для их квалиметрической оцен сится только к управлению поворотом колесной ки.

машины. Изложение основного материала.

Определение, данное Я. Х. Закиным [2], бо- Уточнение понятий маневренности и управ лее чётко отражает взаимосвязь управляющих ляемости колесных машин. С позиций теории действий водителя с изменением кривизны тра- автоматического управления [14], объект счита ектории, но также касается только управления ется полностью управляемым, если существует поворотом колесной машины. Более логичной такое управляющее воздействие u(t), определён является формулировка, предложенная Г. А. ное на конечном интервале времени t0 t tK, Смирновым [7]. Однако в ней отсутствует ответ которое переводит его из любого начального со стояния x t 0 в любое заданное конечное со на вопрос: «А как автомобиль должен подчи стояние x t K. Чтобы осуществить такой пере няться управляющему воздействию?» В этом смысле формулировка определения управляемо вод, управляющее воздействие должно прямо сти, предложенная П. В. Аксеновым [8] даёт от или косвенно влиять на все переменные состоя вет на указанный вопрос. Однако в этой форму ния. Это условие называется условием наблю лировке опять присутствует понятие устойчиво даемости.

сти в установившемся режиме движения.

Управляемый объект (или автоматическая Е. А. Чудаков первым из автомобилистов система) называются полностью наблюдаемыми, предложил формулировку понятия управляемо если все переменные состояния входят в выра сти [6]. В тот период времени ещё не получила жение для управляемой величины [14]. Понятия широкого развития (и даже была запрещена) управляемости и наблюдаемости важны, напри техническая кибернетика и теория автоматиче мер, тогда, когда алгоритм управления формиру ского управления. Поэтому приведённое в работе ется не в зависимости от ошибок системы, а в [6] определение управляемости упрощено, в нем функции переменных состояния [14]:

присутствует неопределённость требования u u x1, x2...xn, (1) «точно следовать повороту управляемых колес».

Недостатком указанной формулировки является где х1, х2, … хn – переменные состояния.

также то, что траектория и параметры движения Однако в предложенном выше смысле они автомобиля определяются не только поворотом не всегда совпадают с практическими представ управляемых колес, но и целым рядом других лениями. Даже если какая-либо переменная со Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки стояния и может быть вычислена по доступным перехода из одного устойчивого состояния в для измерения выходным величинам, обработка другое (из одного состояния равновесия в дру этих величин, особенно при наличии помех, мо- гое).

жет быть сложной. Равновесие (баланс) – сумма сил или момен Поэтому практически наблюдаемыми пере- тов, равная нулю. Уравнение – вывод из равно менными обычно считаются те из них, которые весного состояния, при этом сумма сил или мо могут быть непосредственно измерены теми или ментов уже не равна нулю, что приводит к появ иными датчиками [14]. лению ускорения (линейного или углового).

Таким образом, в работе [14] сделан вывод о Переходным процессом называются измене том, что управляемость и наблюдаемость – это ния регулируемой величины и других величин во свойства не самого объекта (или системы), а его времени, возникающие при переходе из одного математической модели в виде уравнений со- состояния равновесия в другое (рис. 1).

стояния.

u u(t) В общем случае вход объекта управления [15] является функцией переменных состояния, т. е.:

u t f xt. t (2) Уравнение (2) обычно называют законом y(t) 2 y управления.

B Уравнением состояния, или математической моделью системы называется её описание на ка- A t ком-либо формальном языке, позволяющем вы водить суждения о некоторых чертах поведения этой системы при помощи формальных процедур tp над её описанием [16].

Поскольку математическое описание не мо- Рис. 1. Переходный процесс в управляемой системе:

жет быть всеобъемлющим и идеально точным, то 1 – устойчивый переходной процесс;

математические модели описывают не реальные 2 – неустойчивый переходной процесс;

– перерегулирование;

tp – время регулирования;

системы, а их упрощённые (гомоморфные) моде y(t) – управляемый параметр;

ли [16]. Поэтому уровень наблюдаемости любой y – изменение управляемого параметра управляемой системы определяется степенью в результате управляющего воздействия;

приближения математической модели к описа u – управляющее воздействие.

нию реальной системы, т. е. количеством пере менных состояния. Исследование переходного процесса вклю Низкий уровень наблюдаемости влечёт за чает в себя оценку его устойчивости и качества.

собой снижение функциональной стабильности Определяется перерегулирование, время регу объекта. Управление (стабильность) – свойство лирования tp и колебательность. Если качество объекта сохранять свои функциональные свойст- переходного процесса неудовлетворительно, то ва во времени, в связи с чем определение управ- ставится задача такого выбора параметров, при ляемости, предложенное Е. А. Чудаковым [6], которых переходный процесс удовлетворяет за характеризует низкий уровень наблюдаемости данным требованиям. Это задача синтеза.

объекта управления (автомобиля), поскольку по- Маневрирование можно также рассматри ворот направляющих колес не соответствует вать как переходной процесс от одного режима требуемому направлению движения машины установившегося движения к другому. Манёвр ввиду большого количества переменных состоя- может быть простым и сложным. Простой ма ния и неучтённых в матмодели факторов. нёвр осуществляется при одном или нескольких Фирма Audi [17] разработала мехатронную одновременных (параллельных) управляющих систему активного рулевого управления Audi воздействиях. Сложный манёвр представляет со Dynamic Steering. Принцип работы указанной бой совокупность последовательных установив системы заключается в том, что она к углу пово- шихся и неустановившихся режимов движения, рота, задаваемому водителем, добавляет допол- реализуемых при совокупности нескольких по нительный угол. Для этого предусмотрен специ- следовательных управляющих воздействий.

альный механизм с электроприводом и плане- Простой манёвр – разгон, торможение и движе тарной передачей фирмы ZF-Lenksysteme. ние по замкнутой круговой траектории с посто Полная система улучшает управляемость ко- янной угловой скоростью Z. Сложный манёвр – лесной машины (автомобиля). Устойчивость поворот, маневрирование в условиях ограничен процесса управления можно оценить по времени ного пространства и т. д.

Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки Следует различать и терминологию. Манев- мым параметром в этом случае является средний рирование – это процесс, а манёвр – законченное по левому и правому колесам угол поворота t :

действие.

Таким образом, можно дать уточненные оп- tр t K Z t dt, (5) ределения маневрирования и управляемости.

Маневрирование – это макропереходный процесс где K Z t – угловая скорость направляющих движения колесной машины, сопровождающий ся изменением вектора скорости за счет выпол- колес в плоскости дороги.

нения управляющих воздействий водителя или Установившееся движение на повороте ха автоматического управляющего устройства. При рактеризуется постоянной средней линейной сложном манёвре происходит многократное по- скоростью V и постоянным средним радиусом следовательное изменение вектора скорости.

поворота R (постоянной средней кривизной тра Управляемость колесной машины (автомобиля) – ектории движения K 1 / R ).


это характеристика ее способности адекватно Если эти параметры являются установивши реагировать на управляющее воздействие. Адек мися, то установившейся является и средняя уг ватность подразумевает верное, точное воспро ловая скорость машины в плоскости дороги изведение [1].

Z V / R V K = const, (6) Критерии квалиметрической оценки ма невренности и управляемости колесных ма- представляющая собой критерий поворотливости шин. Управляемым параметром y(t) при манев- машины [18]. Поворотливость может быть мгно рировании является курсовой угол (t). Под кур- венная и средняя по углу поворота машины и совым углом понимается угол между направле- времени совершения маневра машиной.

ниями векторов скорости центра масс и направ- Мгновенная поворотливость машины d.

ляющей точкой автомобиля [5]. В работе [5] под (7) направляющей понимается точка, положение ко- dt торой в заданный момент определяет оптималь- В установившейся стадии процесса поворота d ный характер движения автомобиля. Если в ка 0, а в неустановившейся ста Z = const и честве направляющей точки принят полюс пово- dt d рота (проекция центра поворота на продольную 0.

дии Z const и ось машины), то курсовой угол – это угол между d направлением вектора скорости центра масс и Средняя поворотливость колесной машины продольной осью автомобиля. В рассматривае- может являться критерием маневренности мый момент времени курсовой угол – угол меж- = /tман, (8) ду направлениями продольной оси и направле где – изменение курсового угла за время по нием скорости центра масс. При повороте маши ворота (маневра) машины;

ны изменение курсового угла – это угол между tман – время совершения сложного маневра, направлениями продольной оси колесной маши tман = tвх + tуст + tвых;

(9) ны в начальный и конечный момент времени со tвх, tуст, tвых – длительность времени входа в пово вершения маневра. В процессе маневрирования рот, установившегося поворота и выхода из него.

текущее значение курсового угла колесной ма Следовательно, шины в момент времени t.

= вх + уст + вых, (10) t t Z t dt, где вх, уст, вых – изменения курсового угла (3) машины на этапах входа в поворот, установив t шегося поворота и выхода из него.

где Z(t) – угловая скорость машины.

После подстановки (9) и (10) в уравнение (8) При Z = const получим (t) = Z·t. (4) вх уст вых Z уст t уст пер (11) Z Рассмотрим в качестве примера маневр ко-, tвх t уст tвых tман лесной машины – поворот. Поворот представляет где Z уст – угловая скорость машины в устано собой сложный манёвр, поскольку осуществля ется за счет двух последовательных управляю- вившейся стадии поворота, щих воздействий. уст Z уст const;

(12) Переходной процесс для направляющих ко t уст лес происходит при входе машины в поворот и пер – суммарное изменение курсового угла за выходе из него – это процесс их поворота от на время протекания переходных процессов tпер, чального положения до положения, соответст пер = вх + вых;

(13) вующего установившемуся повороту. Управляе Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки tпер – суммарная длительность переходных про- Таким образом, полученные зависимости по цессов входа в поворот и выхода из него, зволяют произвести квалиметрическую оценку tпер = tвх + tвых. (14) свойств маневренности, управляемости и пово Предположим, что Z Z уст. Выражение ротливости колесных машин.

Выводы.

(11) в этом случае примет вид 1. В результате проведенного смыслового t уст пер анализа известных определений маневренности и Z уст Z уст (15).

t ман t ман управляемости колесных машин, на основе ки бернетического подхода предложены уточнён Отсюда находим ные формулировки, позволяющие более кор пер вх вых Z уст (16). ректно определить указанные эксплуатационные tман t уст tвх t вых свойства.

Время манёвра tман и средняя скорость со- 2. Определено, что маневры бывают про вершения маневра Z могут являться критерия- стые и сложные. Простой манёвр осуществляется при одном или нескольких одновременных (па ми маневренности (её количественной характе раллельных) управляющих воздействиях. Слож ристикой).

ный маневр представляет собой совокупность Таким образом, можно дать определение последовательных установившихся и неустано уровню маневренности (маневренности). Манев вившихся режимов движения, реализуемых при ренность – это сложное (комплексное) эксплуа совокупности нескольких последовательных тационное свойство, характеризующее способ управляющих воздействий.

ность колесной машины осуществлять маневр 3. Критериями маневренности могут яв (маневрирование) на ограниченном пространстве ляться время ее совершения, а также средняя по с требуемой точностью и быстродействием.

времени скорость выполнения маневра. Крите При более сложном маневре необходимо рием управляемости – ускорение (угловое или рассматривать суммарное время маневра и сред линейное), возникающее при управляющем воз нюю скорость совершения маневра действии. Угловая скорость колесной машины n t ман Z t ман i (17) при повороте может являться критерием пово ротливости при установившемся повороте.

i где t ман i – время совершения i-го составляющего ЛИТЕРАТУРА простого маневра;

1. Энциклопедический словарь : в 3-х т. / под редак n – число составляющих этапов маневрирования. цией Б. А. Введенского. Том 2. – М. : Изд-во БСЭ, Z общ 1954. – 720 с.

Z (18), 2. Закин Я. Х. Маневренность автомобиля и автопо t ман Z езда / Я. Х. Закин. – М. : Транспорт, 1986. – 136 с.

где Z – суммарное изменение курсового угла 3. Чайковский И. П. Рулевое управление автомоби колесной машины при сложном маневре. лей / И. П. Чайковский, П. А. Саломатин. – М. :

Поворот – это маневр, сопровождающий из- Машиностроение, 1987. – 176 с.

менением курсового угла. При других видах 4. Бобошко А. А. Нетрадиционные способы поворота маневра (разгон, торможение, переход с прямого колесных машин / А. А. Бобошко. – Харьков : Изд во ХНАДУ, 2006. – 172 с.

хода на задний ход колесной машин, движение 5. Литвинов А. С. Устойчивость и управляемость ав «крабом») следует также использовать время ма томобиля / А. С. Литвинов. – М. : Машинострое невра tман и среднюю линейную скорость совер ние, 1971. – 416 с.

шения маневра 6. Чудаков Е. А. Теория автомобиля / Е. А. Чудаков. – S ман М. ;

Л. : Машгиз, 1940. – 396 с.

V=, (19) tман 7. Смирнов Г. А. Теория движения колесных машин / Г. А. Смирнов. – М. : Машиностроение, 1990. – где Sман – путь, проходимый колесной машиной 352 с.

за время маневра. 8. Аксенов П. В. Многоосные автомобили / П. В. Ак При сложном маневре необходимо рассмат- сенов. – М. : Машиностроение, 1989. – 280 с.

ривать суммарную длину пути маневрирования 9. Тракторы. Теория / [В. В. Гуськов, Н. Н. Велев, Sман, которая определяется как Н. Е. Атаманов, Н. Д. Бочаров, И. П. Ксеневич, А. С. Солонский] ;

под ред. В. В. Гуськова. – М. :

Машиностроение, 1988. – 376 с.

n S ман i, (20) Sман 10. Испытания автомобилей / [В. В. Цимбалин, В. Н.

i Кравец, С. М. Кудрявцев, И. Н. Успенский, В. И.

где S манi – длина пути i-го этапа маневрирования. Песков]. – М. : Машиностроение, 1978. – 199 с.

Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки 11. Фалькевич Б. С. Теория автомобиля / Б. С. Фаль- 15. Филлипс Ч. Системы управления с обратной свя кевич. – М. : Гос. научн.-техн. изд-во машино- зью / Ч. Филлипс, Р. Харбор. – М. : Лаборатория строительной литературы, 1963. – 239 с. Базовых знаний, 2001. – 616 с.

12. Яковлев Н. А. Теория автомобилей / Н. А. Яков- 16. Лернер А. Я. Начало кибернетики / А. Я. Лернер. – лев, Н. В. Диваков. – М. : Высшая школа, 1962. – М. : Наука, 1967. – 400 с.

300 с. 17. Wolfang D. Entwicklung einesuberlagerung-lenkung / 13. Подригало М. А. Управляемость и устойчивость Dick Wolfang, Holle Michael // ATZ. Automo автомобиля. Определение понятий / М. А. Подри- biltechn. – 2003. – V. 105. – № 5. – S. 448–456.

гало // Автомобильная промышленность. – 2008. – 18. Динамика автомобиля / [М. А. Подригало, В. П.

№ 11. – С. 22–23. Волков, А. А. Бобошко, В. А. Павленко, В. Л.

14. Бессекерский В. А. Теория систем автоматическо- Файст, Д. М. Клец, В. В. Редько] ;

под ред. М. А.

го управления / В. А. Бессекерский, Е. П. Попов. – Подригало. – Харьков : Изд-во ХНАДУ, 2008. – СПб. : Профессия, 2004. – 752 с. 424 с.

УДК 629. Абдулгазис У. А., Абдулгазис А. У., Феватов С. А.

СПОСОБ ПРОВЕРКИ КИНЕМАТИЧЕСКОГО СООТВЕТСТВИЯ МЕЖДУ СОБОЙ СДВОЕННЫХ ШИН КОЛЕС АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ Пропонується методика і схема стенда для проведення діагностики технічного стану шин по зносу протекторів і виникнення кінематичної невідповідності безпосередньо після або протягом рей су транспортного засобу.

Ключові слова: температура шин, кінематична відповідність шин, діаметр шин.

Предлагается методика и схема стенда для проведения диагностики технического состояния шин по износу протекторов и возникновению кинематического несоответствия непосредственно по сле или в течение рейса транспортного средства.

Ключевые слова: температура шин, кинематическое соответствие шин, диаметр шин.

The method and location of the stand for the diagnostics of technical condition of tires for tread wear and appearance of the kinematic mismatch immediately after or during the flight vehicle Key words: temperature of tires, the kinematic line of tires, tire diameter.

Постановка проблемы. Изменения величин Анализ последних достижений и публика давления в шинах, достаточно широкие поля до- ций. Известен способ [1] для проверки кинема пусков на геометрические размеры (свободный тического соответствия сдвоенных шин колес диаметр) шин при их изготовлении, изменения транспортного средства. Он включает установку кинематических радиусов колес при движении сдвоенных шин на опорную поверхность, движе на скруглениях дороги приводят к тому, что в ние по ней при нагрузке, фиксирование измене условиях эксплуатации сдвоенные или установ- ния диаметров протекторов, и по их совпадению ленные в ряд колеса испытывают разную нагруз- или разнице судят о кинематическом соответст ку. Их протекторы неодинаково изнашиваются и вии или несоответствии.

нарастает разница свободных диаметров шин. Недостатком указанного способа является Возникает кинематическое несоответствие шин то, что для его осуществления требуется сложное колес, а следовательно, неодинаковый их нагрев, и громоздкое оборудование, а также энергетиче часто выше допустимых пределов. ские затраты для привода сдвоенных колес на Заводы-изготовители гарантируют для гру- беговом барабане.

зовых автомобилей до 50000 км пробега шин, Существует другая система контроля со после которого их необходимо заменять, так как стояния шин, осуществляемого по давлению воз дальнейшая эксплуатация может привести к не- духа в них [2]. Для получения информации ис гативным последствиям. Однако автохозяйства пользуются датчики, вставляемые прямо на обод не проверяют шины на кинематическое соответ- колеса. Они измеряют давление и температуру, ствие друг другу и, как правило, не фиксируют затем отсылают эту информацию через компакт пробег каждой шины в отдельности в течение ный передатчик, работающий на частоте в не срока её эксплуатации. Кинематическое несоот- сколько сотен мегагерц на рабочее место водите ветствие шин нарастает и ведет к усиленному ля. Система работает от батареек, передача про обоюдному их износу. исходит только при движении автомобиля и Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки только в том случае, если давление отличается от тектора с боковой поверхностью шины. Отра записанного в памяти. женными лучами фиксируют температуру каж Некоторые системы работают и «в статике» дой шины на дисплеях инфракрасных пиромет [3], передавая сигнал один раз в 24 часа. Прием- ров и по совпадению или разнице их показаний ник собирает показания от 4 датчиков и передает судят о кинематическом соответствии или несо водителю сигнал тревоги в виде включения све- ответствии шин.

тодиода и звукового сигнала. Более сложные Установка сдвоенных шин колес на опорную устройства могут отображать на дисплее картин- поверхность и одновременное направление на их ку с указанием точного давления в шинах в дан- внешние боковые поверхности лучей инфра ный момент. красных пирометров позволяет в равных услови Несовершенством данной методики является ях снимать их температурные показания. Распо то, что на дисплей не передается текущая темпе- ложение световых пятен лучей инфракрасных ратура шины. Лишь по достижении температуры пирометров в точках сопряжения протектора с +75°С начинает подаваться звуковой или свето- боковой поверхностью каждой шины позволило вой сигнал в салон автомобиля. приблизить точку замера температуры к наибо Цель статьи – разработка способа бескон- лее нагретой зоне шины, а также избежать иска тактной проверки состояния шин сдвоенных ко- жений, вызванных изолирующим действием пы лес непосредственно после рейсового пробега ли и загрязнений после пробега транспортного транспортного средства путем замера температу- средства.

ры на их боковых поверхностях. Фиксирование температуры каждой шины Изложение основного материала. Предла- отраженными лучами пирометров на дисплеях гается способ проверки кинематического соот- позволило по разности их показаний судить о ветствия друг другу сдвоенных шин колес транс- появлении кинематического несоответствия портных средств по рабочей температуре их бо- сдвоенных шин не только для исследовательских ковых поверхностей после рейсового пробега. целей, но и непосредственно по окончании (или Новым в предлагаемом способе является то, что в течение) рейсового пути без применения слож на внешние боковые поверхности шин одновре- ных установок.

менно направляют лучи инфракрасных пиромет- На рис. 1 изображена схема проверки кине ров. Световые пятна лучей инфракрасных пиро- матического соответствия сдвоенных шин колес метров располагают в точках сопряжения про- транспортного средства.

Рис. 1. Схема проверки кинематического соответствия сдвоенных шин колес транспортного средства.

Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки Способ осуществляют на стенде, на опорной чит просто, надежно и доступно каждому авто поверхности 1 которого закреплены телескопи- хозяйству возможность проводить диагностику ческие штанги 2, расположенные на расстоянии, сдвоенных шин на транспортном средстве и при достаточном для заезда между ними колес 3 со кинематическом их несоответствии принимать сдвоенными шинами 4 транспортного средства 5, меры к выравниванию давления воздуха.

и упоры 6 для фиксации колес против указанных Выводы. Применение данного способа по штанг. На подвижных звеньях 7 штанг 2 закреп- зволяет доступными средствами получить доста лены рычаги 8 с возможностью поворота в про- точно точную для исследовательских и практи дольных плоскостях и установленными на них ческих целей информацию о состоянии кинема инфракрасными пирометрами 9. Для проверки тического соответствия шин после рейсового кинематического соответствия сдвоенных шин 4 пробега или во время кратковременных остано транспортное средство 5 незамедлительно после вок. Снабжение транспортного средства инфра рабочего пробега заводят между штангами 2 на красным пирометром позволяет периодически во опорную поверхность 1 до упоров 6, включают время длительных рейсов в тяжелых условиях инфракрасные пирометры 9 и перемещением те- водителем контролировать кинематическое соот лескопических штанг 2 и рычагов 8 направляют ветствие шин сдвоенных колес и при необходи лучи 10 указанных пирометров на боковые по- мости приводить в соответствие путем измене верхности шин 4 так, чтобы их пятна 11 находи- ния давления в камерах шин. Это повысит безо лись на вертикальной плоскости в точках сопря- пасность эксплуатации транспортных средств и жения протекторов 12 с боковой поверхностью продлит эксплуатационный ресурс шин.

каждой шины 4. Отраженные лучи пирометров ЛИТЕРАТУРА передают температуру шин на дисплеи. Выбор 1. Патент на корисну модель № 50447 А України, МПК расположения светового пятна 11 луча 10 инфра 6 G 01 M 17/02. Стенд для випробування шин / красного пирометра 9 обусловлен тем, что края А. У. Абдулгазіс, М. І. Хабрат. – № 2002010334 ;

протектора 12 соединяются с боковой поверхно заявл. 14.01.2002 ;

опубл. 15.10.2002. Бюл. № 10.

стью шины на расстоянии 3–4 см от поверхности 2. Системы контроля и измерения давления в колесах его контакта с полотном дороги и, следователь- [Электронный ресурс] // Сайт «TUNING market». – но, являются значительно менее загрязненными, Режим доступа : http://tuning-market.od.ua/ но имеют практически равную с ним температу- pressureinwheels.html.

ру, что позволяет снимать показания пирометров 3. Как работает система контроля давления в шинах без искажения от загрязнения протектора. [Электронный ресурс] // Сайт «Автопилот». – Ре жим доступа : http://autopilot.kommersant.ru/issues/ Применение предлагаемого способа в иссле auto/2004/03/101.HTML.

довательских и производственных целях обеспе УДК 504.05:678.541. Аметов И. Э., Оболонский В. В., Абхаирова С. В.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНОТЕРМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ РЕЗИНЫ На підставі літературних даних за властивостями гум і наповнювачів, які входять до їх складу, розраховані величини потужності, необхідні для переробки відпрацьованих автомобільних шин та ін ших гумовотехнічних виробів. Доведена перевага механотермічного засобу деструкції гум в порівнянні зі звичайними методами піролізу.

Ключові слова: гума, механотермічна деструкція, сірка, технічний вуглець, теплоємність, по тужність.

На основе литературных данных по свойствам резин и наполнителей, входящих в их состав, рас считаны величины мощности, необходимые для переработки отработанных автомобильных шин и других резино-технических изделий. Показано преимущество механотермического способа деструк ции резин в сравнении с обычными методами пиролиза.

Ключевые слова: резина, механотермическая деструкция, сера, технический углерод, теплоем кость, мощность.

Values necessary for the processing of waste automobile tires and other rubber products were calculated on the basis of literary data concerning properties of rubber and its filling compounds. The advantage of me chanothermic rubber destruction method in comparison with conventional methods of pyrolysis is shown.

Key words: rubber, mechanothermic destruction, sulfur, carbon, heat capacity, power.

Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки Постановка проблемы. Все известные се- фициента трения, вызванное наличием в полиме годня технологии и оборудование по переработ- рах подобного класса поперечных связей.

ке изношенных автомобильных шин и других ре- Поскольку в данном методе совмещается зино-технических изделий (РТИ) не получили механическое истирание полимера (механиче широкого распространения по следующим при- ская деструкция [2–16]) и процесс пиролиза (на чинам: гревание резины до разложения без доступа воз 1) громоздкость и металлоемкость оборудова- духа [17–21]), то мы предлагаем для него сле ния, возрастающие в геометрической про- дующее общее название: механотермическая де грессии при попытках вмещения большого струкция полимеров.

объема резины;

Предлагаемая технология механотермиче 2) низкая производительность как следствие по- ской деструкции резины лишена недостатков, тери времени на загрузку, выгрузку и откачку привычных в обычном методе пиролиза резины.

продуктов пиролиза из реактора;



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 6 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.