Разработка методики выбора конструкционных параметров движителей, обеспечивающих эффективность движения колесных машин по снегу Зезюлин, Денис Владимирович

Введение к работе

Актуальность темы. При разработке транспортных машин для заснеженной местности проектировщик задается вопросом обеспечения необходимого уровня проходимости машины. Другим важным моментом при проектировании колесных машин (КМ) является расчет эффективности их движения по снегу. Под эффективностью следует понимать обобщающий показатель, характеризующий отношение результатов деятельности к затратам на их получение.

Повышение эффективности колесных машин при движении по снегу (автозимникам, снежным пустыням, подъездам к местам добычи полезных ископаемых) может быть достигнуто за счет усовершенствования конструкции как самой машины, так и её движителя.

Поэтому разработка методов выбора конструкционных параметров движителей, обеспечивающих эффективность движения колесных машин в условиях заснеженной местности, представляется важной исследовательской задачей, решение которой позволит модернизировать существующие и создавать новые КМ с более высоким уровнем эффективности.

Цель работы. Разработка методики выбора конструкционных параметров движителей на основе расчетной оценки эффективности движения колесных машин по снегу.

Научная новизна.

1. Разработана методика учета неравномерности распределения давлений в контакте шины с опорной поверхностью при расчете силы сопротивления от смятия снега.

2. Разработана методика выбора конструкционных параметров движителей, обеспечивающих эффективность движения колесных машин по снегу, с использованием результатов анализа экспериментальных исследований их взаимодействия с опорной поверхностью.

3. Разработана математическая модель движения полноприводной колесной машины (4х4) по снежному полотну пути, особенностями которой являются:

возможность учета неравномерности распределения давлений при использовании любой модели контактного взаимодействия колеса со снегом;

учет работы трансмиссии с блокированной межосевой и межколесной связью.

1. Экспериментально-теоретическими исследованиями установлено, что при обладании колесными машинами проходимостью в заданных условиях их эффективность может быть различной.

Объекты исследований.

На разных этапах работы в качестве объектов экспериментальных исследования использовались машины с колесной формулой 4х4 повышенной проходимости (УАЗ-3962), транспортные средства многоцелевого назначения (ВПК-233114 Тигр-М, ГАЗ-29651 «Каратель»), а также транспортные средства на пневмоколесных движителях сверхнизкого давления (ВТС «Тритон», «Ви- кинг»-2992).

Основные положения, выносимые на защиту.

3. 1. 1. Из теоретических разработок: алгоритм учета неравномерности распределения давлений в контакте шины с опорной поверхностью при расчете силы сопротивления от смятия снега.

      2. Из научно-методических разработок: методика выбора конструкционных параметров движителей, обеспечивающих эффективность колесных машин при движении по снегу, с использованием результатов детального экспериментального анализа процессов их взаимодействия с опорной поверхностью.

      3. Из научно-технических разработок: обоснованные по результатам исследований рекомендации по выбору параметров (по конструкции) движителей с целью повышения эффективности движения колесных машин по снегу.

      Практическая значимость. Разработанные методики позволяют осуществить обоснованный выбор конструкционных параметров движителей, обеспечивающих повышение эффективности существующих и вновь создаваемых колесных машин при движении в условиях заснеженной местности.

      Реализация работы. Результаты экспериментально-теоретических исследований по теме диссертации внедрены: в НИР по государственному контракту № 16.516.11.6023 от 21.04.2011 «Создание экспериментального образца специального транспортного средства северного исполнения на шинах сверхнизкого давления для работы на слабонесущих опорных поверхностях»; НИР по государственному контракту № 14.740.11.0972 от 05.05.2011 «Разработка методики оценки и обоснование путей повышения энергоэффективности транспортных средств на пневмоколесных движителях сверхнизкого давления при движении по опорным поверхностям с низкой несущей способностью»; НИР по государственному контракту П2561 от 25.11.2009 «Создание энергоэффективных движителей транспортных средств на основе анализа процесса их взаимодействия с опорной поверхностью в различных дорожных условиях и на бездорожье»; НИР по государственному контракту П2094 от 03.11.2009 «Разработка теоретических основ процессов взаимодействия движителей транспортных средств с опорной поверхностью и оценка энергоэффективности движителей в условиях бездорожья»; НИЛ «Транспортных машин и транспортно- технологических комплексов»; ЗАО «Завод вездеходных машин»; учебный процесс кафедры «Автомобили и тракторы» НГТУ им. Р.Е. Алексеева. Результаты работы вошли в коллективную монографию «Моделирование движения автомобилей в Matlab/Simulink», изданную в 2012 году.

      Апробация работы. Основные положения работы и результаты исследований докладывались и обсуждались на: научно-технических семинарах кафедры «Автомобили и тракторы» (Н.Новгород, НГТУ им. Р.Е. Алексеева, 2011 - 2012 гг.); на 71 -й международной научно-технической конференции ААИ «Безопасность транспортных средств в эксплуатации» (НГТУ - Н.Новгород, 2010); на 79-й международной научно-технической конференции ААИ «Безопасность транспортных средств в эксплуатации» (НГТУ - Н.Новгород, 2012);

      на 8-11-й международных молодежных научно-технических конференциях «Будущее технической науки» (Н.Новгород, НГТУ им. Р.Е. Алексеева, 20082011 гг.); на всероссийской молодежной научно-технической конференции «Авто-НН-2009»; на 13-14-й нижегородских сессиях молодых ученых (Н.Новгород, 2008 - 2009 гг.); на IX Всероссийской научно-технической конференции УГТУ-УПИ (Екатеринбург, 2011); на X Международной научно- технической конференции «Проблемы и достижения автотранспортного комплекса» (УГЛТУ, 2012).

      Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 20 научно - технических публикаций, в том числе 6 в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК.

      Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из четырех глав, общих выводов, приложения, изложена на 218 страницах текста, содержит 137 рисунков, 21 таблицу, список использованных источников, включающий 205 наименований.

      Похожие диссертации на Разработка методики выбора конструкционных параметров движителей, обеспечивающих эффективность движения колесных машин по снегу

      

      Методика расчета и оценка проходимости колесных машин при криволинейном движении по снегуМакаров Владимир Сергеевич

      

      Оценка влияния экскавационно-бульдозерных эффектов на проходимость многоосных колесных машин при криволинейном движении по снегуГончаров, Кирилл Олегович

      

      Разработка научных методов повышения проходимости по снегу особо легких гусеничных машинАникин, Алексей Александрович

      

      Разработка методики выбора передаточных чисел трансмиссии автомобиля на основе рационального сочетания тягово-скоростных свойств, топливной экономичности и токсичности выхлопных газовАдясов Александр Юрьевич

      

      Разработка методики расчета и выбор рациональной формы поверхностей автомобильных сидений Шишкин Михаил Владимирович

      Методика расчета и анализ путей повышения проходимости многоосных колесных машин по снегуБеляков, Владимир Викторович

      Теоретическое и экспериментальное обоснование повышения проходимости колесных машин по снегуДонато, Игорь Олегович

      Повышение проходимости колесных машин по снегу путем применения шин сверхнизкого давленияМанянин, Сергей Евгеньевич

      Разработка методики виброакустической диагностики ведущих мостов легковых автомобилей для бортовой системы диагностирования агрегатов трансмиссииСкворцов Антон Алексеевич

      Разработка методики исследования нагруженности и прогнозирования показателей надежности агрегатов автомобилей по результатам стендовых и дорожных испытанийЖилейкин, Михаил Михайлович