Введение к работе
Актуальность проблемы. Роль автомобильного транспорта в Агропромышленном комплексе (АПК) не сводится только к перемещению грузов и пассажиров. Он активно воздействует на весь процесс производства, и, обеспечив подвижность, способствует решению экономических и социальных проблем.
На производительность автомобилей решающее влияние оказывает качество конструкции и изготовления, а на безопасность движения - техническое состояние транспортных средств. Расходы на содержание автомобилей в технически исправном состоянии значительно превышают затраты на изготовление. Снизить эксплуатационные затраты возможно путём широкого применения объективных инструментальных методом диагностики. Для этого инструментальная база сервисных предприятий требует дальнейшего развития и использования передовых методов диагностирования.
Многочисленными исследованиями установлено, что техническое состояние амортизаторов непосредственно влияет на управляемость и тормозные свойства автомобиля, износ и долговечность его агрегатов, сохранность перевозимого груза, работоспособность водителя, техническую скорость.
В этих условиях большой интерес представляют диагностические показатели плавности хода и проблема обеспечения стабильности контакта шин с дорогой.
Применяемое в настоящее время оборудование для проверки амортизаторов не в состоянии дать достоверный результат о функциональном состоянии демпфирования подвески автомобиля. В связи с этим, проведение исследований и разработка вибрационного метода диагностики плавности хода автомобиля в условиях технического сервиса в АПК является актуальной задачей.
Цель работы - установление диагностических параметров и разработка методологии вибрационной диагностики демпфирующих свойств подвески. Разрабатываемый диагностический метод и аппаратно-программный комплекс должны быть адаптированы к применению в условиях технического сервиса агропромышленного комплекса для контроля технического состояния и эксплуатационных свойств транспортных средств.
Объекты исследования - колебательные процессы, происходящие при тестировании подвески автомобиля. Тестирование проводилось на примере автомобиля высокой проходимости ВАЗ-21213 «Нива», как самом массовом в своем классе из эксплуатируемых в условиях АПК.
Методы исследования. В работе выполнены аналитическое и экспериментальное исследования процессов колебания, происходящих при тестировании подвески автомобиля. Аналитическое исследование проводилось с помощью математического моделирования, реализованного в программе, написанной в среде Simulink пакета MATLAB. Экспериментальное исследование выполнялось с помощью разработанного аппаратно-программного комплекса по измерению, сбору данных и обработки значений виброускорений.
Аппаратная часть системы сбора данных включает датчики ускорения, созданные на базе акселерометров, внешнего устройства аналогово-цифрового преобразования. Математическая часть комплекса написана в среде LabView.
Научная новизна работы заключается в разработке вибрационного метода диагностики плавности хода автомобиля, основанного на применении пик-фактора в качестве оценочного параметра демпфирования в подвеске и создании аппаратно-программного комплекса сбора и обработки данных.
Наиболее существенные результаты, полученные лично соискателем:
1. Предложен экспериментально-расчетный метод контроля важнейшей технической характеристики подвеске автомобиля – величины её демпфирования.
2. Разработана математическая модель для визуализации и расчета стабильности контакта шин с дорогой.
3. Разработан и создан аппаратно-программный комплекс сбора и обработки данных испытаний.
4. Обоснован метод диагностирования величины демпфирования подвески.
5. Обоснована целесообразность расширения полосы частот, используемой при определении плавности хода по отраслевым нормативам.
6. Проанализировано влияние на показатель стабильности контакта шин с дорогой различных параметров при проверке на вибрационном стенде.
Достоверность результатов подтверждается тем, что результаты проведенных аналитических и экспериментальных исследований согласуются между собой с расхождением не более 6…7%.
Практическая ценность работы. Полученные результаты исследований использованы:
- при разработке руководящих документов по требованиям безопасности применительно к техническому состоянию автотранспортных средств и параметров оценки демпфирования подвески;
- при создании элементной базы отечественного диагностического оборудования;
- для совершенствования существующих стендов, осуществляющих тестирование по методу EuSAMA;
- разработанная методология и созданный аппаратно-программный комплекс адаптированы к применению в условиях технического сервиса в АПК.
Реализация результатов работ. Результаты теоретических и экспериментальных исследований внедрены в практику работы Научно-исследовательского центра технической экспертизы ФГУП «НАМИ».
Апробация работы.
Основные результаты исследований докладывались и обсуждались в рамках работы:
- VI и VIII Международных автомобильных научных форумов (МАНФ), Москва, 2008-10 гг.;
- 71-й Конференции ААИ «БЕЗОПАСНОСТЬ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ В ЭКСПЛУАТАЦИИ», 12-13 октября, 2010 г.;
все положения, вошедшие в работу, рассматривались на заседаниях НТС ФГУП «НАМИ».
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 6. печатных работ, в их числе 3 статьи в центральных журналах и изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, основных выводов и рекомендаций, списка использованных литературных источников из 115 наименований. Объем диссертационной работы составляет 124 страницы текста и содержит 58 рисунков и 6 таблиц.
