автореферат диссертации по транспорту, 05.22.10, диссертация на тему:Методика оценки и прогнозирования эксплуатационной надежности ошипованных шин

На правах рукописи

СТАРОСТИН АЛЕКСАНДР ВЛАДИМИРОВИЧ

МЕТОДИКА ОЦЕНКИ И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ ОШИПОВАННЫХ ШИН

Специальность 05.22.10 - Эксплуатация автомобильного транспорта

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

003058Э50

Вологда - 2007

003058950

Работа выполнена в Вологодском государственном техническом университете

Защита состоится "28" мая 2006 г в 15 часов 00 мин на заседании диссертационного совета Д212 223.02 при Санкт-Петербургском государственном архитектурно - строительном университете по адресу 198103, Санкт-Петербург, ул Курляндская, д 2/5, ауд 340

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке С Петербургского государственного архитектурно - строительного университета

Отзывы на автореферат в двух экземплярах с подписью, заверенной печатью организации, просим направлять в адрес диссертационного совета

Автореферат разослан "26" апреля 2007 г.

Научный руководитель

- кандидат технических наук, доцент Степанов Александр Сергеевич

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Ложкин Валерий Николаевич,

- кандидат технических наук, доцент Егоров Алексей Борисович

Ведущая организация

- ООО "Научно - технический центр "НИИШП" г Москва ул Буракова, 27

Ученый секретарь диссертационного кандидат технических наук

С В Репин

Общая характеристика работы

Актуальность

Одной из наиболее сложных проблем эксплуатации транспортных средств является проблема обеспечения безопасности движения в зимнее время года

Официальная статистика показывает, что более половины всех крупных ДТП происходит именно в осенне-зимний период

Обеспечение безопасности дорожного движения Указом Президента Российской Федерации от 19 июля 2004 г № 927 включено в число основных задач МВД России В исполнении поручения Президента Российской Федерации реализуется федеральная целевая программа «Повышение безопасности дорожного движения в 2006-2012 годах» В настоящее время трудно отрицать, что для обеспечения безопасности движения автотранспортных средств на обледенелых и заснеженных дорогах необходимо оснащать автомобили зимними ошипованными шинами

Использование шипов противоскольжения позволяет получить целый ряд положительных эффектов, а именно

- повышение коэффициента сцепления и, следовательно, управляемости автомобиля, уменьшение тормозного пути, времени разгона, износа автошин, снижение утомляемости водителя, вероятности заносов,

- возможность повышения средней скорости движения,

- экономию топлива

Кроме того, что не менее важно, при массовом применении ошипованных автошин становится возможным отказ от применения соли и песка на дорогах в зимнее время, что улучшает экологическую ситуацию в зоне автотрасс и уменьшает коррозионное и абразивное воздействие внешней среды на детали автомобиля

В отличие от поверхности шины, обеспечивающей определенный уровень сцепления с дорожным покрытием в основном за счет сил трения, шипы вступают в механическое взаимодействие с дорогой При этом изменяется физическая сущность контактных явлений - силы трения дополняются силами деформации (разрушения, резания), что существенно повышает сцепление шины с дорогой

Эксплуатационная надежность и долговечность ошиповки шины определяется, в основном, двумя взаимосвязанными факторами состоянием шипов и состоянием упругой связи в месте их посадки

В процессе эксплуатации транспортных средств неизбежно происходит износ в системе "протектор шины - шип", что приводит к изменению ее эксплуатационных характеристик По мере износа, имеет место существенное снижение коэффициента сцепления, управляемости и других параметров Общий ресурс зимней ошипованной шины зависит от периода работоспособности ошиповки В основном нормативном документе, определяющем порядок обслуживания и эксплуатации автомобильных шин на территории Российской Федерации ("Правила эксплуатации автомобильных шин" (АЭ 001-04))

в качестве характеристики степени износа шины рассматривается только уменьшение остаточной высоты протектора Методики оценки и прогнозирования специфических эксплуатационных свойств ошипованных шин в действующей нормативной документации нет

В связи с этим, задача разработки методики оценки и прогнозирования эксплуатационной надежности ошипованных шин весьма актуальна

Цель

Разработка методики оценки и прогнозирования свойств ошипованных шин в процессе эксплуатации с целью обеспечения их надежности и, следовательно, повышения дорожной и экологической безопасности эксплуатации автотранспорта в зимнее время

Научная новизна

1 Впервые в методике оценки и прогнозирования свойств автомобильной шины учтены специфические особенности эксплуатации ошипованных шин -усилие прокола, износ отверстий в протекторе, корпусов и вставок шипов и ДР

2 Разработана методика исследования и оценки процессов износа в сопряжении "шип - резина протектора"

3 Разработана методика и оборудование для определения коэффициента сцепления ошипованного элемента протектора с различными поверхностями

4 Разработана методика и алгоритм прогнозирования технического состояния ошипованной шины в процессе эксплуатации Полученные результаты подтверждаются лабораторными и натурными испытаниями

5 Разработана методика оценки работоспособности ошипованной шины в процессе эксплуатации Обоснован критерий ее оценки

Практическая ценность

1 Реализация разработанной методики оценки и прогнозирования свойств ошипованных шин, в процессе эксплуатации, позволяет обеспечить повышенную надежность ошипованного колеса, безопасность эксплуатации автомобильного транспорта в зимнее время

2 Критерий оценки работоспособного состояния шипов противоскольжения, а также методика и оборудование для его технической реализации, обеспечивают возможность оперативного контроля текущего состояния зимней ошипованной шины

3 Учет динамических эффектов, возникающих при эксплуатации ошипованных шин, позволяет повысить экологическую безопасность автотранспорта в зимнее время за счет снижения пылеобразования и шумности

Аппробация работа

Основные результаты работы представлены и обсуждены

- 15 симпозиум "Проблемы шин и резинокордных композитов", Москва, Научно-технический центр НИИШП, 2004 г.

- 16 симпозиум "Проблемы шин и резинокордных композитов", Москва, Научно-технический центр НИИШП, 2005 г.

- Молодые исследователи - регионам Всероссийская научная конференция студентов и аспирантов Вологда ВоГТУ, 2006

- Организация и безопасность дорожного движения в крупных городах Седьмая международная научно-практическая конференция/ Спб. гос архит -строит ун-т Спб , 2006 г

Публикации.

По теме диссертационной работы опубликовано 6 научных статей

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов и содержит 170 страниц текста, 14 таблиц, 74 рисунка, списка используемой литературы, включающего 116 наименований работ, в том числе 41 работа на иностранных языках

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении излагаются основные аспекты работы, показана актуальность темы, содержится формулировка цели, постановка задач, ее научное и практическое значение

В первой главе выполнен обзор и анализ работ, связанных с методическими вопросами эксплуатации автомобильного транспорта в зимних условиях, проведен сравнительный анализ применяемых средств и способов борьбы с зимней скользкостью на дорогах, оценки кинематики, геометрии, силового нагружения автомобильного колеса, сцепных свойств с различными видами дорожных покрытий, оценки эксплуатационных свойств зимних шин и шипов противоскольжения, взаимодействия в системе «протектор-шип-дорога», износа шипов, шин, дорог, надежности и экологичности ошипованных шин

Осуществлен анализ нормативной документации, посвященной методикам оценки и прогнозирования эксплуатационных свойств автомобильных шин

Установлено, что в соответствии с требованиями действующей в настоящее время документации ("Правила эксплуатации автомобильных шин" (АЭ 001-04), ГОСТ Р 51893-2002 "Шины пневматические Общие технические требования эксплуатации") оценка безопасности автошин производится по факторам разрушения конструкции шин - изменению размеров шин, отрыву элемента протектора, надрывам и трещинам у основания элементов протектора, отслоению протектора, расслоению и разрыву корда, высоте индикатора износа с применением соответствующих методик (ГОСТ - 26000, ГОСТ Р — 41 30, ГОСТ Р - 41 54, ГОСТ - 4754, ГОСТ - 5513) Поскольку у зимней шины, оснащенной шипами противоскольжения, изменяется физическая сущность контактных процессов при взаимодействии протектора шины с шипами и с поверхностью дороги, то действующие нормативы и методики их реализации не способны обеспечить возможность адекватной оценки и контроля свойств зимних ошипованных шин, так как не учитывают специфических особенностей физики их взаимодействия с дорогой и механизмов сохранения работоспособности шипов противоскольжения В результате возникает риск существенного и неконтролируемого снижения уровня активной безопасности автотранспортных средств, оснащенных такими шинами

В процессе эксплуатации в результате износа системы «протектор шины -шип» изменяются ее эксплуатационные характеристики усилие прокола, износ отверстий в протекторе, корпусов и вставок шипов, выпадение шипов, а так же существенно снижается коэффициент сцепления на льду и близких к нему дорожных покрытиях

В работе сделан вывод о том, что отсутствие учета особенностей ошипованных шин в системе регламентации и нормирования их эксплуатации, является основанием для определения задачи разработки методики оценки и прогнозирования свойств ошипованных шин в процессе эксплуатации, как востребованной практикой и актуальной

Для обеспечения ее комплексного решения сформулированы следующие задачи работы.

- Разработать модель функционирования ошипованного колеса

- Исследовать процессы износа в сопряжении "шип - резина протектора"

- Исследовать процессы изменения коэффициента сцепления ошипованной шины с различными поверхностями в процессе эксплуатации

- Исследовать механизм динамических взаимодействий между шипами и дорожным покрытием

- Провести статистическую обработку результатов исследований

- Разработать критерий оценки работоспособности зимней ошипованной шины, методику и алгоритм оценки, контроля и прогнозирования технического состояния ошипованного колеса в процессе эксплуатации

Во второй главе разработана и исследована модель функционирования ошипованного колеса

При движении автомобиля шипы совершают циклические возвратно-поступательные движения в осевом направлении и наклоняются на угол (XI, аг, относительно своего исходного положения (рис 1) При этом имеет место трение между поверхностями шипа и стенками отверстия, а также существенные циклические упругие деформации материала протектора, прилегающего к шипу В результате циклических перемещений шипа относительно прилегающего к нему материала протектора имеют место гистерезисные и адгезионные взаимодействия металла с резиной, сопровождающиеся выделением тепла, что создает условия для интенсивного термо-механического износа поверхностей Кроме процессов износа имеют место и процессы макроразрушения стенок отверстия протектора в результате усталостных эффектов.

Зоны максимальных деформаций располагаются непосредственно на контактных поверхностях и вблизи них Рассмотренные процессы являются важнейшими факторами износа системы "шип - резина протектора"

При качении колеса шипы входят в контакт с дорогой с определенной скоростью (рис 2), что приводит к возникновению ударных взаимодействий

Ударные эффекты имеют место при взаимодействии вставки шипа с твердыми и хрупкими компонентами дорожного полотна

Деформация протектора и выступание стержней шипов (IV) создают условия для возникновения ударных нагрузок при движении автомобиля. Неровности дороги {I) способствуют усилению эффекта.

напроЬленив дЬихения ойтопоВит

Run - боковые реакции резины протектора: Rkj. Rki - касательная реакции дороги, ОС/, Ш - угол наклона шипа, возникающий под действием касательной реакции дороги.

А

Ось колесе

Рис. 2. Механизм образования удара: - динамический радиус колеса, м: И' - выступание стержня шипа: 1 - неровности дороги: йГ/ - угол между осью шипа и динамическим радиусом колеса; Уа — скорость автомобиля, м/с; Уш - скорость шипа, м/с; гсв -свободный радиус колеса, м.

Скорость шипа в момент удара и расчетная кинетическая энергия, которой обладает шип в момент удара, определяется по формулам:

уш ^.ф^т^Ф^ (1)

г

св

где \;ш - скорость шипа в.момент удара, .м/с; Уа - скорость автомобиля, м/с; г,) - динамический радиус колеса, м; гсв -свободный радиус колеса, м.

Ера3. = Еш^^^'[Дж]пРи(0<а1<180) ®

где Ераз - энергия разрушения создаваемая шипом в момент удара; £*„ - кинетическая энергия шипа перед ударом; т}и- масса шипа, кг; \'ш - скорость

пиши а момент удара, Vа - скорость автомобиля, м/с.

При оснащении протектора шины шипами противоскольжения общая картина силовых взаимодействий в системе "протектор шины - дорожное покрытие" принципиально изменяется. Шипы воспринимают значительную часть нагрузки в зоне контакта протектора с поверхностью за счет усилия прокола. В связи с тем, что усилие прокола шипа (Рп) и предельное напряжение сжатия (осж) материала поверхностного слоя дороги изменяются в широком диапазоне, могут иметь место несколько вариантов взаимодействия в системе «протектор - шип - дорожное покрытие» (рис. 3):

Рис.3, а, б, в - раскладка сил при взаимодействии ошипованного колеса с дорожным покрытием относительно мягким, повышенной твердости и прочности,

высокой твердости и прочности соответственно: Рсц - сила сцепления; С давление выступа протектора на поверхность дороги; Спр-удельная нагрузка, действующая на поверхность выступа протектора; Рп -усилие прокола вставки шипа; Йн — нормальная реакция дороги, Янпр — нормальная реакция поверхности выступа протектора; Лнш - нормальная реакция шипа противоскольжения; Як - касательная реакции дороги.

При взаимодействии ошипованного колеса с относительно мягким дорожным покрытием (рис.За) сила сцепления определяется сложением сил трения поверхности выступа протектора, поверхности рабочей вставки шипа и силы зацепления рабочей вставки шипа с дорожным покрытием.

Рсц=Ртрпр+Ртр ш+Рза ц, (3)

где Рсц — сила сцепления; Ртрпр - ста трения протектора; Ртрш - сила трения рабочей вставки шипа; Рзац — сила зацепления рабочей вставки шипа.

Давление выступа протектора (О) на поверхность дороги распределяется между поверхностью выступа протектора Спр и шипом противоскольжения (Рп).

0=0щ>+(3ш; и соответственно, Ян^Кнпр+Янш, (4)

Сила трения поверхности выступа протектора и рабочей вставки шипа с дорожным покрытием определяются по формулам:

17трпр ктрпр * ^ипр' (5)

^трш = кщрш * Кнш• (6)

где ктрПр - коэффициент трения поверхности выступа протектора, ктрШ - коэффициент трения рабочей части вставки шипа

Усилие зацепления (Рзац) зависит от площади боковой поверхности (проекции) рабочей вставки шипа (5) и предельного сопротивления на сдвиг (асдв) материала дорожного покрытия

рзац = 5б*о-сйв (7)

где Б6 -площадь боковой поверхности рабочей вставки шипа, °сдв - предельного сопротивления на сдвиг

Полное внедрение рабочей вставки шипа в дорожное покрытие возможно, когда его предельное напряжение сжатия (сгсж) и предельное сопротивление на сдвиг (сгсд)стремятся к нулю В этом случае удельная нагрузка, действующая на шип противоскольжения (Рп) тоже стремится к нулю и, соответственно, все давление (й) передается на дорогу через поверхность выступа протектора Так как сила зацепления (Рзац) и сила трения вставки шипа Ртрш в рассматриваемом случае стремятся к нулю, то

Рсц=Ртрпр (8)

Коэффициент сцепления в этом случае определяется по формуле

^сц=^трпр * ^нпр/^н (9)

Следует отметить, что при этом шип не снижает коэффициента сцепления (кСц), и даже наблюдается положительный эффект за счет образования неровностей (царапин) на поверхности дороги

При взаимодействии ошипованного колеса с дорожным покрытием повышенной твердости и прочности усилия прокола достаточно для внедрения вставки шипа на определенную глубину (рис 36) По мере внедрения вставки шипа в дорожное покрытие уменьшается усилие прокола и возникает условие равновесия В этом случае часть давления выступа протектора (СИ) на поверхность дороги передается через шип (Рп), соответственно уменьшается удельная нагрузка (Спр)

Основным условием внедрения шипа в дорожное покрытие является зависимость

кнш >исж5в > 0°)

где - нормальная реакция шипа противоскольжения, стсж - предельное напряжение сжатия для льда, Бв - площадь опорной поверхности вставки шипа

Так как сила зацепления (Рзац) и сила трения вставки шипа (РтрШ) в рассматриваемом случае имеют существенные значения, то сила и коэффициент сцепления находятся по формулам

^сц ~ Ктрпр * &нпр + ^трш* Кнш + ^*асдв- 01)

^сц = (кщрпр * Кцпр + ^трш* К-иш + ^н (12)

Данный вариант взаимодействия ошипованного колеса с дорожным покрытием является наиболее благоприятным Коэффициент сцепления (кСц) увеличивается за счет сил зацепления(^за^)

При взаимодействии ошипованного колеса с дорожным покрытием высокой твердости и прочности (рис Зв) усилия прокола не достаточно для внедрения вставки шипа В данном случае Янш <<усж усилие прокола (Рп) достигло максимального значения и, следовательно, произошло максимально возможное уменьшение удельной нагрузки ЦЭпр) приходящейся на поверхность выступа протектора Величина коэффициента трения вставки шипа (ктрШ) незначительна В результате происходит падение общего коэффициента сцепления (кСц)

На рис 4 приведены результаты качественного анализа изменения коэффициента сцепления шины в зависимости от твердости дорожного покрытия

В результате анализа модели функционирования ошипованного колеса выявлены основные направления исследований, которые необходимо провести для обоснования методики оценки и прогнозирования свойств ошипован-

В третьей главе приведены методики исследований основных закономерностей функционирования ошипованной шины

Для исследования процессов износа, протекающих при работе шипа, проведена модернизация лабораторного имитационно-измерительного стенда (рис 5, 6)

На стенде предусмотрена возможность установки реального элемента протектора шины, введен контроль и управление тепловыми процессами В лабораторных условиях стенд позволяет моделировать кинематику шипа, запрессованного в реальный элемент протектора Траектория движения шипа приближена к реальным условиям (равномерное движение автомобиля со скоростью ~ 60 км/ч)

В качестве критерия, характеризующего величину упругих связей в системе "шип - эластомер", был принят параметр «наклоняемость», т е. угол отклонения оси макета шипа от вертикали под действием постоянной тангенциальной нагрузки

ных шин в процессе эксплуатации

Кси

ТЬердость иатериала Н Мпа

поберхности Вороги

Ввпичина ЬдаЬлийанич шипаЬпах Ьмн д Ьыступ протектора

Рис 4 Зависимость коэффициента сцепления (кСц) от твердости материала поверхности дороги 1,2 - коэффициент сцепления зимнего не ошипованного и ошипованного автомобильного колеса соответственно

Рис. 5. Кинематическая схема стенда. 1- кривошип; 2- шатун; 3- качалка; 4-макет шипа;5- элемент протектора шины: 6- осевой шарнир; 7- стойка; 8-угловой измеритель; 9- нерастяжимая нить; 10- блок

Рис, б Внешний вид стенда.

Для устранения методической погрешности замера наклоняемое™ введен безразмерный параметр - угловая жесткость посадки (СД - определяемый по формуле:

Су = (13)

«V 5т{а)

где: акпр~ откорректированный угол отклонения оси макета шипа, рад;

а -угол отклонения оси макета шипа (замеренный на стенде), рад.

В процессе экспериментов макет шипа совершал в образце протектора реальной шины колебательные (возвратно-поступательные) движения с частотой 1380 мин"1 непрерывными циклами по 6-8 часов.

Замеры угловой жесткости посадки шипа производились периодически (после остановки стенда и выдержки в течение 12 часов), а контроль температуры резины а зоне контакта с шипом - постоянно. Проведение опыта прекращалось при существенном снижении температуры резины и скорости ее износа (фиксировалось по уменьшению угловой жесткости посадки шипа (Су) до значения 4,5).

Для исследования динамических взаимодействий в системе шина - шип -дорога использовался разработанный в ДСП ВоГТУ испытательный стенд ИС - 1 (рис. 7).

В процессе динамических испытаний - при качении шины по поверхности барабана - происходят удары вставок шипов о пластину датчика, установлен-

ного в барабан. В качестве датчика ударных импульсов используется преобразователь пьезоэлектрический виброизмерительны¡4 ДН-5.

Задачами исследований являлось выявление зависимости ударного импульса от угловой жесткости посадки шипов, величины выступания шипов над поверхностью протектора, твердости материала протектора.

А

Рис. 7. Испытательный стенд ИС - 1: 1 - рама: 2 — автомобильное колесо; 3 - барабан; 4 - опора барабана; 5 -механизм погружения; б -динамометр ДПУ - 02 - 2; 7-коробка скоростей ; 8 - электродвигатель; 9 - шип противоскольжения; 10 - пластина датчика; 11 - датчик.

На рис. 8 приведена кинематическая схема эксперимента. Суммарная скорость удара определяется по формуле:

Ууд -гхУкхУбхсо&\рк +«б). (14)

/ В результате каждого экспери-

/ N. мента получаем картину ударных

/ \ взаимодействий в виде сигналов

] \ различной амплитуды (рис.9),

i \ В качестве параметра оценки

1 <?"• пЯ «А энергии ударных взаимодействий

\ ---f —) введено понятие условного ударно-

У^У^_/го импульса Sy, прямопропорцио-

f ÇyJ V~1 нального амплитуде сигнала.

H I Для экспериментального иселе-

о Т 1 дования влияния процессов износа

l ue о Кинематическая схема экспери- „ , ,

ошипованнои шины на коэффици-мента т т

ент сцепления с дорожным покрытием разработан и изготовлен лабораторный стенд (рис. 10;] 1).

Рис. 9. Картина ударных взаимодействий 1,2-удары шипа и удары выступов протектора о пластину датчика, соответственно.

В экспериментах использовался только один выступ протектора с установленным в нем шипом. Таким образом, неошипованые выступы протектора, которые нивелируют действие шипов в общей картине силовых взаимодействий, в эксперименте не участвуют. Стенд позволяет использовать практически любые материалы в качестве контртела для определения коэффициента сцепления с элементом протектора шины,

1 I к

Рис.10. Стене для определения коэффициента сцепяеиия. \ у I- станина; 2- автомобильное колесо;

3- нагрузочная платформа; 4- нагрузоч- Рис.11. Кинематическая схема стенда ныи рычаг; 5- планшет.

С помощью нагрузочной платформы создается характерное для пятна контакта реальной автомобильной шины удельное давление на испытуемый образец. При постепенном увеличении нафузки на рычаг 4, в зоне взаимодействия образца с поверхностью контртела возникает сила, превышающая силу трения покоя, в результате чего происходит переход из трения покоя в трение скольжения (колесо проворачивается).

Коэффициент сцепления определяется по формуле:

к в^ЦхЬп_

где С^, С2 - усилие прикладываемое на нагрузочный рычаг и на нагрузочную платформу соответственно, Н, Ьк, Ь2, ЬР- длины звеньев рычажной системы стенда (см рис 11), м, Ртр - сила трения, Н

При статистической обработке полученных результатов в качестве инструмента для отыскания взаимосвязи фактора х, с откликом модели у использован многофакторный регрессионный анализ Коэффициенты корреляции вычислялись по формуле1

(Уг ~~У)] (16)

\2(*т-*)3 1(Уг-У)2

I Г=/ Т=1

где п — количество опытов, т — порядковый номер опыта (г £ / п) В результате получены уравнения множественной регрессии в виде

УТ=Ь0+ ЪхХ и + Ъ2Х2х + .. + Ь,Х, т, (17)

где Ь0, Ь],, Ъх - постоянные коэффициенты

Адекватность статистической модели оценивалась с помощью дисперсионного анализа на основе вычисления /•'-критерия Фишера по формуле

К, к-1) (18)

х}{п-1)~

где к —количество факторов, л2 - коэффициент корреляции, п - ко-

У* I Хк

личество опытов

Величина Я2, характеризует качество полученной регрессионной прямой Это качество выражается степенью соответствия между исходными данными и регрессионной моделью (расчетными данными) Мера определенности всегда находится в пределах интервала [0,1]

У(х"/-х)2

_ г=1 (19)

±(хГР-~х)2

Г —1

где п — количество опытов, т — порядковый номер опыта (т Е 1 п) Если значение Я2 близко к единице, это означает, что построенная модель объясняет почти всю изменчивость соответствующих переменных

Множественный Я - коэффициент множественной корреляции, равен квадратному корню из коэффициента детерминации, выражает степень зависимости независимых переменных (X) и зависимой переменной (V).

Регрессионный и корреляционный анализ позволил проанализировать результаты эксперимента, установить основные закономерности, построить математическую модель исследуемой системы.

В четвертой главе представлены результаты проведенных лабораторных исследований и их статистическая обработка.

Для исследования термомеханических и усталостных процессов износа в сопряжении шип - резина использовались шины 175/7(Ж13 моделей Я-620, К-190 М, Кама-578. На рис.12 приведены фотографии разрезов отверстий в

протекторе шины, изношенных в процессе исследований.

Установлено, что наибольшие разрушения происходят в местах максимальных напряжений материала шины - в зоне размещения верхнего фланца шипа и вблизи поверхности протектора. На рис. 13 представлены графи-

Рис.12. Разрезы изношенных отверстий: а)- диаметр исходного отверстия 2,8 лш, продолжительность эксперимента 42 час. 6)- диаметр исходного отверстия 3,2 лш. продолжительность эксперимента 50 час. ]-зона верхнего фланца, 2-поверхность протектора

[.час I .чяс

Рис. 13. Зависимости изменения угловой жесткости посадки шипа (а) и температуры материала протектора (6) от времени испытаний и диаметров исходных отверстий. (7 - отверстие 0 2,0 мм; 2 - отверстие 0 2,8 мм; 3 -отверстие 03,0 мм; 4 - отверстие 03,2 мм; 5 - отверстие 0 4,0мм) ческие зависимости изменения угловой жесткости посадки шипа и температуры резины в зоне контакта с шипом шины 175/70R13 модели Кама-578 .

В связи с тяжелыми условиями эксперимента среднестатистический период нормальной работоспособности шипа составлял 3,3 - 4,2 млн циклов, что условно соответствует 6,6 - 8,4 тыс км пробега шины

При анализе полученных данных установлено, что

- при установке шипов в отверстия меньшего диаметра исходная угловая жесткость посадки (Су) и температура в начале эксперимента выше, чем у шипов, установленных в отверстия большего диаметра,

- в течение эксперимента во всех случаях наблюдается падение угловой жесткости посадки и температуры, что связано с износом стенок отверстия и, следовательно, уменьшением напряжений резины,

- интенсивность износа стенок отверстия явным образом зависит от исходных напряжений, уменьшаясь по мере увеличения диаметра отверстия Наиболее резкое падение температуры (от 115°С до 95°С) в течение первых пяти часов эксперимента имеет место при установке шипов в отверстие 0 2,0 мм

- твердость материала протектора оказывает существенно меньшее, чем размеры отверстия, влияние на износ системы "шип — эластомер"

- максимальная долговечность ошиповки обеспечивается при установке шипов в отверстия большего диаметра Расчетная долговечность ошиповки шины увеличивается на 27%, а температура материала протектора через один час после начала испытаний составляет 115°С и 87°С при уменьшении угловой жесткости посадки шипов в протекторе от 13 до 8 единиц

При статистической обработке экспериментальных данных, в результате расчета коэффициентов линейных уравнений регрессии получена следующая зависимость

Т = 76.268 + 10.821 х йотв - 0,997 х Нрез, (20)

где Т- время работы, час, (1отв — диаметр отверстия, мм, Нрез — твердость резины по Шору

В результате исследования взаимодействий в системе шина — шип — дорога получены зависимости условного ударного импульса (Бу) от угловой жесткости посадки шипов (рис 14а) и от величины выступания шипов над поверхностью протектора (рис 146)

При анализе полученных данных установлено, что

- при уменьшении исходной угловой жесткости посадки шипа (путем увеличения диаметра отверстия) наблюдается стабильное увеличение ударного импульса,

- при уменьшении выступания шипов над поверхностью протектора наблюдается стабильное уменьшение ударного импульса,

- увеличение твердости материала протектора приводит к некоторому увеличению ударного импульса,

При статистической обработке экспериментальных данных, в результате расчета коэффициентов линейных уравнений регрессии получена следующая зависимость

40

СО о

ЦЛ-1—.———.—.—.—► 8 9 10 11 12 13 Су

Угловая жесткость посадки шипа

Высота выступа шипа над 2 поверхностью протектора, мм

1-

Рис 14 а,б - Зависимость условного ударного импульса от угловой жесткости посадки шипа и от величины выступания шипов над поверхностью протектора соответственно 1- Кама-578, 2- К-190 М, З-Я-620 При исследованиях влияния износа ошиповки в процессе эксплуатации на коэффициент сцепления шины с дорожным покрытием установлено, что

- Полученные значения коэффициентов сцепления образца протектора (0,4 - 0,43) при взаимодействии с различными материалами практически не отличаются от стандартных значений, что подтверждает достоверность применяемой методики

- Коэффициент сцепления образца протектора при взаимодействии с гипсовой пластиной, обладающей низкими прочностными свойствами, возрастает от 0,43 до 0,47 при установке шипа При увеличении диаметра отверстия под шип (снижении жесткости посадки) коэффициент сцепления увеличивается до 0,56 Это можно объяснить «ростом» шипа при его наклоне в отверстии протектора, увеличением глубины внедрения его вставки в материал контртела

- Коэффициент сцепления образца протектора при взаимодействии с алюминиевой пластиной, обладающей высокой пластичностью и низкой твердостью, а также при взаимодействии с твердой (керамической) поверхностью при установке шипа уменьшается до 0,31 и 0,27 соответственно Этот эффект связан с увеличением доли нагрузки, воспринимаемой шипом, и, соответственно, уменьшением нагрузки на поверхность протектора А низкий коэффициент трения между шипом и данными материалами обуславливает падение общего коэффициента сцепления При снижении жесткости посадки шипа коэффициент сцепления с этими материалами падает до 0,24 и 0,21 Это связано с увеличением усилия прокола при переходе из трения покоя в трение скольжения, изменением общей картины силовых взаимодействий в системе шип —

резина протектора, существенным уменьшением удельного давления на поверхность выступа протектора со стороны контртела

Зависимость коэффициента сцепления от жесткости посадки шипа представлены на рис 15

При статистической обработке экспериментальных данных, в результате расчета коэффициентов линейных уравнений регрессии получена следующая зависимость

Ксц = 1,153 - 0,088 xL~ 0,0165 х dome - 0,000199 х Нконт, (23)

где Ксц- коэффициент сцепления, dom„ — диаметр отверстия, мм, Нтнт — твердость контртела по Бринеллю, кгс/мм2, L - глубина отверстия, мм

Полученные уравнения регрессии позволяют установить основные взаимосвязи технических параметров ошипованных шин с их эксплуатационными

характеристиками, особенности изменения свойств в процессе эксплуатации, построить математическую модель исследуемой системы На базе полученной модели формируется расчетная часть методики оценки и прогнозирования эксплутационной надежности

В пятой главе с целью подтверждения и уточнения разработанной методики проведен натурный эксперимент С помощью системы регрессионных уравнений были определены расчетные периоды эксплуатации шины 175/70 R13 модели К-190М с различными техническими параметрами ошиповки Автомобильное колесо разбивалось на 4 сектора, в каждом секторе протектора шины в отверстия определенного размера запрессовывались однофланцевые шипы. В каждом секторе измерялась на-

0 45

0 35

0 25

2,0 2,5 3,0 3,5 4 0 4?5 Диаметр отверстия, мм Рис 15 Зависимость коэффициента сцепления от жесткости посадки шипа (диаметра отверстия) 1 - Ксц по гипсовой пластине, 2-Кы по алюминиевой пластине,

3-КСЦ по керамике

чальная жесткость посадки шипа и фиксировалась средняя жесткость по секторам, затем колесо с шиной устанавливалось на автомобиль Износ ошиповки в процессе эксперимента определяли по снижению угловой жесткости посадки шипов

Определение угловой жесткости посадки шипов производился с помощью специально изготовленного угломера через каждые 5 тыс километров пробега, а по мере приближения угловой жесткости к критическому значению (Су=4,5) - ежедневно Эксперимент проводился на автомобиле модели ВАЗ-

2109, интенсивно эксплуатируемом в городе Вологда и за его пределами, в период с ноября 2006г по март 2007г

Расчетные данные и результаты натурного эксперимента представлены в таблице 1

В связи с тем, что лабораторные эксперименты проводились по ускоренной методике, значения ресурса нормальной работы Я в условиях натурного эксперимента получились выше расчетных Достоверность методики подтверждается корреляцией между расчетными и экспериментальными результатами

При анализе полученных данных установлено, что коэффициент парной корреляции результатов расчетов и натурного эксперимента составил 0,881 Высокая корреляция данных подтверждает адекватность полученных в работе результатов

Таблица 1

Данные натурного эксперимента и расчетные

0 отверстия, О ( мм) Ресурс нормальной работы, Я (км) Расчетные данные Ресурс нормальной работы, Яп (км) Натурный эксперимент

2 6441,8 29600

2,8 7741,8 30332

3 8099,5 31050

3,2 8458,05 32538

Реализация методики оценки и прогнозирования технического состояния ошипованного колеса в процессе эксплуатации осуществляется по алгоритму, приведенному на рис 16 Исходными данными для расчета ресурса эксплуатации ошипованной шины являются типоразмер шипа, размеры отверстия в протекторе, твердость материала протектора

Методика позволяет прогнозировать срок безопасной эксплуатации ошипованного колеса Так как невозможно заранее учесть все особенности условий эксплуатации конкретного транспортного средства, необходимо иметь возможность оперативного контроля текущего состояния ошипованного колеса На рис 17 приведена блок-схема практической реализации алгоритма прогнозирования с оперативной корректировкой расчетного срока эксплуатации ошипованных шин

В шестой главе разработана методика оценки текущего состояния ошипованной шины в процессе эксплуатации Обоснован критерий оценки, предложены методика и способ его реализации

К основным техническим параметрам, по которым можно оценивать износ и, соответственно, изменение эксплуатационных характеристик (нарушение работоспособности) ошипованной шины можно отнести угловую жесткость посадки, усилие прокола, количество выпавших шипов, степень износа корпусов и вставок шипов

Качественный вывод об общем снижении уровня эксплуатационных

свойств ошипованной шины можно сделать на основании определенной информации о негативном изменении любого из рассматриваемых параметров

Однако существенное изменение одного из них не обязательно должно сопровождаться соответствующим изменением других

Рис 16 Блок - схема алгоритма прогнозирования

Это не позволяет однозначно, количественно оценить изменение эксплуатационных свойств шины Таким образом, использование отдельных (детальных) параметров износа ошипованной шины в качестве критерия ее работоспособности на данном этапе не рационально

Изменение коэффициента сцепления наиболее объективно и непосредственно отражает изменение эксплуатационных характеристик ошипованной шины в процессе эксплуатации Следовательно, логично использовать дан-

ный параметр в качестве критерия оценки работоспособного состояния зимней ошипованной шины

Рис 17 Блок - схема практической реализации алгоритма прогнозирования с оперативной корректировкой расчетного срока эксплуатации ошипованных шин

Определенной проблемой является то, что Ксц одной и той же автошины может изменяться в широких пределах в зависимости от конкретных дорожных условий Известно, что ошипованная шина предназначена для эксплуатации в зимних условиях и только в этом случае в полной мере реализует свои преимущества Следовательно, для оценки степени износа ошипованной шины в процессе эксплуатации необходимо определять изменение коэффициента сцепления на льду при определенной температуре (или на подобной ему поверхности)

На рис 18 приведены качественные зависимости, характеризующие процесс изменения Ксц на льду ошипованного и неошипованного колеса в результате износа в процессе эксплуатации

Коэффициент сцепления новой зимней неошипованной шины в принятых условиях составит 0,1- 0,2, а у такой же шины в ошипованном состоянии -около 0,3. Повышение Ксц обеспечивается исключительно действием шипов В процессе эксплуатации неошипованной шины происходит износ ее протектора, в результате которого уменьшается глубина рисунка и повышается же-

сткость протектора, скругляются кромки выступов, ухудшаются условия са-моочищаемости

Значительная часть времени эксплуатации такой шины происходит в условиях пробуксовок, вызываемых исходно низким Ксц, что способствует интенсификации процесса износа протектора В результате имеет место стабильное снижение коэффициента сцепления

В процессе эксплуатации ошипованной шины происходит постепенный и, как правило, неравномерный износ ее ошиповки по всем рассмотренным выше параметрам Износ протектора также имеет место, но по сравнению с неошипованной шиной, за счет резкого уменьшения пробуксовок, менее интенсивный В итоге, в этом случае также имеет место стабильное снижение Ксц

В связи с условно параллельным протеканием процессов износа, в рассматриваемом диапазоне кривые не пересекаются, но значение коэффициента сцепления ошипованного колеса по мере износа ошиповки и протектора неизбежно снижается до уровня Ксц нового неошипованного (штриховая линия на рис 18) Необходимо отметить, что при такой степени износа шины шипы находятся еще в относительно работоспособном состоянии и компенсируют снижение эксплуатационных свойств протектора

Если исходно мы считаем, что в результате ошиповки протектора шина приобрела новые свойства, то по достижении, в результате износа, уровня

Ксц новой неошипованной шины эти свойства утрачиваются Таким образом, в качестве критерия для оценки работоспособности зимней ошипованной шины предлагается принять величину изменения силы сцепления на льду по сравнению с новой неошипованной шиной той же модели

Введение нового параметра в систему контроля технического состояния автотранспорта невозможно без решения проблемы его методической и технической реализации

На рис 19 представлена принципиальная схема устройства для измерения силы сцепления зимних ошипованных шин, которая может использоваться для реализации инструментального контроля технического состояния автотранспорта В данном устройстве используется известный физический эф-

Рис 18 Изменение коэффициента сцепления на льду неошипованного (1) и ошипованного (2) колеса в результате износа в процессе эксплуатации

фею1, в соответствии с которым сила трения покоя существенно больше силы трения скольжения

Автомобиль в процессе замера остается неподвижным, колеса должны быть заблокированы Одно из его колес находится на тележке, верхняя плоскость которой покрыта специальным материалом с фиксированными свойствами Физические свойства материала покрытия (твердость (Н),предельное напряжение сжатия (стсж), предельное сопротивление на (асдв)) должны быть подобными свойствам льда при температуре -5 — -8°С

В процессе измерения плавно увеличивается усилие Б Когда в зоне взаимодействия поверхности тележки с протектором сила тяги превышает силу трения покоя, происходит переход из трения покоя в трение скольжения (тележка перемещается) Значение усилия Б резко падает По максимальному значению усилия Р определяется сила трения покоя, что дает количественную характеристику изменения сцепных свойств данного колеса по сравнению с его исходным состоянием

Данное устройство компактно, конструктивно не сложно, и позволяет оперативно проводить контроль текущего состояния ошипованной автомобильной шины по сцепным свойствам

Выводы и результаты исследования:

1 Применение ошипованных шин в России в последние годы приняло массовый характер В нормативной документации, определяющей порядок обслуживания и эксплуатации автомобильных шин на территории Российской Федерации отсутствуют требования по эксплуатации ошипованных шин, нет единой, общепринятой методики оценки их качества и эксплуатационных характеристик Для обеспечения безопасной эксплуатации автотранспорта в зимнее время необходима разработка и внедрение нормативов по использованию ошипованных шин Для разработки методики оценки и прогнозирования свойств ошипованных шин в процессе эксплуатации необходимо проведение исследований процессов взаимодействия и износа в системе протектор-шип-дорога.

2 Разработанная модель функционирования ошипованного колеса позволила выявить основные особенности и закономерности взаимодействия шипа с материалом протектора автомобильной шины и дорожным покрытием в процессе эксплуатации транспортных средств Разработаны методики исследования процессов износа в сопряжении шип - резина протектора, коэффициента сцепления ошипованной шины с различными поверхностями, динамиче-

Рис 19 Принципиальная схема устройства для измерения коэффициента сцепления зимних ошипованных шин 1- динамометр,

2-тележка, 3-планшет с образцом

ских взаимодействий между шипами и дорожным покрытием Проведены лабораторные и натурные исследования

3 Установлено, что максимальная долговечность ошиповки обеспечивается при установке шипов в отверстия большего диаметра Расчетная долговечность ошиповки шины увеличивается на 27%, а температура материала протектора через один час после начала испытаний уменьшается от 115°С до 87°С при уменьшении угловой жесткости посадки шипов в протекторе от 13 до 8 единиц Свойства материала протектора оказывают существенно меньшее влияние на ресурс работы

4 Выявлено, что величина ударного импульса при динамическом взаимодействии шипов с дорожным покрытием в основном определяется выступа-нием шипов, угловой жесткостью их посадки и твердостью материала протектора При уменьшении угловой жесткости посадки шипов от 13 до 8 единиц, увеличении выступают шипа от 0,2мм до 2мм и снижении твердости материала протектора от 64 до 58 ед по Шору условный ударный импульс возрастает на 60,8 % Учет динамических эффектов, возникающих при эксплуатации ошипованных шин, позволяет повысить экологическую безопасность автотранспорта в зимнее время за счет снижения пылеобразования и шумности

5 Показано, что коэффициент сцепления ошипованного элемента протектора шины с дорожным покрытием, обладающим относительно низкими прочностными свойствами (аналог льда или снежного наката) выше в 1,75 -2,7 раза, чем при взаимодействии с твердым или пластичным материалом При уменьшении угловой жесткости посадки шипа от 13 до 8 единиц коэффициент сцепления на поверхности, имитирующей лед, увеличивается на 19%, на твердой и пластичной поверхности уменьшается на 16% -17%

6 В результате статистической обработки экспериментальных данных получена математическая модель в виде уравнений регрессии, связывающих технические параметры системы «шип - резина протектора» с ее эксплуатационными характеристиками Определены корреляционные взаимосвязи Полученные результаты подтверждаются лабораторными и натурными испытаниями Коэффициент парной корреляции результатов расчетов и натурного эксперимента составил 0,881 Высокая корреляция данных подтверждает адекватность полученных в работе результатов

8 На основе математической модели разработана методика и алгоритм оценки и прогнозирования технического состояния ошипованного колеса в процессе эксплуатации Данный алгоритм позволяет транспортным организациям устанавливать срок эксплуатации ошипованных шин Исходными данными для расчета ресурса эксплуатации ошипованной шины являются типоразмер шипа, размеры отверстия в протекторе, твердость материала протектора

9 Разработана методика оценки текущего состояния ошипованной шины в процессе эксплуатации Обоснован критерий оценки, который обеспечивает возможность оперативного контроля состояния шины. Разработана методика

и принципиальная схема оборудования для его технической реализации Так как условия эксплуатации зимних шин и, соответственно, интенсивность износа ошиповки могут изменяться в очень широких пределах, даже в период установленного срока эксплуатации необходимо периодически проводить проверку их технического состояния Текущий контроль эксплуатационных свойств ошипованных шин обеспечивает возможность своевременного выявления отклонений от параметров работоспособности и принимать решения о корректировке срока их эксплуатации

10 Наиболее важным направлением дальнейших исследований является уточнение и развитие методов диагностики технического состояния и определения нормативов технической эксплуатации зимних ошипованных автошин

Результаты исследований опубликованы в следующих работах:

- Старостин А В Эксплутационная надежность и долговечность ошиповки шины /АС Степанов, А А Фролов, Р В Гулин, А В Старостин, А В Смирнов //15 симпозиум "Проблемы шин и резинокордных композитов", В 2-х т - Москва, ООО "Научно-технический центр "НИИШП", 2004 г -Т 2 - С 139-146

- Старостин А В Влияние технологических параметров ошиповки на износ в системе "шип-резина протектор" / А В Старостин, А С Степанов, А А Фролов, А.В Смирнов // 16 симпозиум "Проблемы шин и резинокордных композитов", В 2-х т - Москва, "Научно-технический центр "НИИШП", 2005 г -Т 2 - С 166-170

- Старостин А В Исследование влияния ошиповки автошины на коэффициент сцепления / А В Старостин // Молодые исследователи - регионам Материалы Всероссийской научной конференции студентов и аспирантов В2-хт - Вологда ВоГТУ,2006 -Т 1 -С 172-174

- Старостин А В Влияние технологических параметров ошиповки на автошин на безопасность дорожного движения /АС Степанов, А В Старостин, Е В Реутов // Организация и безопасность дорожного движения в крупных городах Сборник докладов седьмой международной научно-практической конференции/ Спб гос архит -строит ун-т Спб, 2006 г - С 488-494

Старостин А В Технико-экономическая оценка способов и средств повышения сцепления шин с дорожным покрытием в зимнем сезоне / А С Степанов, А А Фролов, А В Старостин, Е С Журавин // Организация и безопасность дорожного движения в крупных городах Сборник докладов седьмой международной научно-практической конференции/ Спб гос архит-строит ун-т Спб, 2006 г - С 101-105

- Старостин А В Технико-экономические аспекты применения шипов противоскольжения / А Старостин, А Степанов //Автотранспортное предприятие -2007 -№2 -С 36-41

ЛР № 020717 от 02 02 1998 г. Подписано к печати 21.04.2007 г. Печать офсетная Бумага офсетная Формат 60x84 1/16 Усл. печ. л 1,4. Тираж 100 экз Заказ № 233

Отпечатано. РИО ВоГТУ, г. Вологда, ул Ленина, 15.

ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ И УСЛОВНЫЕ

ОБОЗНАЧЕНИЯ, ПРИНЯТЫЕ В РАБОТЕ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Особенности эксплуатации автомобильного транспорта в зимних условиях.

1.1.1. Анализ затрат на борьбу с зимней скользкостью на автодорогах города Вологды.

1.1.2. Сравнительный анализ средств борьбы с зимней скользкостью.

1.2. Зимние ошипованные шины.

1.2.1. Задачи, решаемые зимними шинами, отличительные особенности протекторов зимних и летних шин.

1.2.2. Целесообразность применения ошипованных шин.

1.3. Кинематика и геометрия автомобильного колеса.

1.3.1. Радиусы колеса.

1.3.2. Распределение напряжений в контакте с дорогой.

1.3.3. Сцепление колеса с дорогой.

1.4. Работа шипов в шине.

1.4.1. Требования к корпусам шипов.

1.4.2. Типы шипов противоскольжения.

1.4.3. Нагрузки, действующие на шип.

1.4.4. Взаимодействие ошипованной шины со льдом.

1.4.5. Износостойкость и работоспособность шипов.

1.5. Трение и износ.

1.5.1. Износостойкость, виды износа резины.

1.5.2. Термостойкость резин.

1.5.3. Влияние среды.

1.5.4. Процессы, протекающие при трении металла и резины.

1.6. Теория ударных взаимодействий.

1.6.1. Основное уравнение теории удара, общие теоремы, основные параметры и определения.

1.6.2. Общие теоремы теории удара.

1.6.3. Коэффициент восстановления при ударе.

1.6.4. Удар тела о неподвижную преграду.

1.6.5. Отличительные особенности удара шипа противоскольжения от классических видов удара.

1.6.6. Основные элементы состава дорожного полотна.

1.7. Анализ действующей нормативной документации по эксплуатации автомобильных шин.

1.8. Выводы и постановка задач исследования.

2. МОДЕЛЬ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ОШИПОВАННОГО КОЛЕСА

2.1. Анализ факторов, влияющих на износ в системе "шип - протектор шины".

2.2. Механизм взаимодействия ошипованного колеса с дорожным покрытием.

2.3. Анализ силовых взаимодействий в системе "протектор шины шип - дорожное покрытие".

2.4. Выводы по 22йтлаве.

3. МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Методика исследования усталостных процессов в сопряжении шип - протектор шины ".

3.1.1 Модернизация конструкции экспериментального стенда для исследования усталостных процессов в сопряжении "шип протектор шины ".

3.1.2. Разработка методики лабораторного исследования усталостных процессов в сопряжении "шип - протектор шины ".

3.2. Общая методика исследования динамических взаимодействий между протектором шины, шипами и дорожным покрытием.

3.2.1. Конструкция стенда и кинематическая схема эксперимента для исследования динамических взаимодействий в системе "протектор шины - шип - дорожное покрытие".

3.2.2. Методика проведения экспериментального исследования динамических взаимодействий в системе " протектор шины - шип

- дорожное покрытие ".

3.2.3. Тарировка испытательного стенда.

3.3.Общая методика исследования влияния износа ошиповки в процессе эксплуатации на коэффициент сцепления шины с дорожным покрытием.

3.3.1. Конструкция стенда для экспериментального исследования.

3.3.2. Методика исследования изменения статического усилия прокола в результате наклона шипа при переходе из трения покоя в трение скольжения.

3.3.3. Методика исследования влияния износа ошиповки в процессе эксплуатации на коэффициент сцепления шины с дорожным покрытием.

3.4. Методика статистической обработки экспериментальных данных.

3.5. Выводы по З^лаве.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА.

4.1. Результаты экспериментального исследования процессов износа в системе "шип - протектор шины ".

4.1.1. Статистическая обработка результатов исследований процессов износа в системе "шип - протектор шины ".

4.2. Результаты экспериментального исследования динамических взаимодействий между протектором зимних шин, шипом и дорожным покрытием.

4.2.1. Статистическая обработка результатов исследований динамических взаимодействий между протектором зимних шин, шипом и дорожным покрытием.

4.3. Результаты экспериментального исследования влияния износа ошиповки в процессе эксплуатации на коэффициент сцепления шины с дорожным покрытием.

4.3.1. Статистическая обработка результатов исследований влияния износа ошиповки в процессе эксплуатации на коэффициент сцепления шины с дорожным покрытием.

4.4. Выводы по 4—главе.

5. ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЭКСПЛУТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ ОШИПОВАННЫХ ШИН.

5.1. Разработка методики натурного эксперимента.

5.1.1. Конструктивные особенности специального угломера.

5.1.2. Требования к шинам.

5.2. Результаты натурно - статистического эксперимента.

5.3. Методика оценки и прогнозирования эксплутационной надежности ошипованных шин.

5.4. Выводы по 5~ главе.

6. МЕТОДИКА И КРИТЕРИЙ ОЦЕНКИ ТЕКУЩЕГО СОСТОЯНИЯ ОШИПОВАННОЙ ШИНЫ В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ.

6.1. Обоснование необходимости разработки критерия.

6.2. Анализ возможных факторов оценки работоспособности ошипованной шины.

6.3. Выбор критерия для оценки работоспособного состояния зимней ошипованной шины, разработка методики и способа его реализации.

6.4. Выводы по 6— главе.

ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Одной из наиболее сложных проблем при эксплуатации транспортных средств является проблема обеспечения безопасности движения в зимнее время года.

Официальная статистика показывает, что более половины всех крупных ДТП происходит именно в осенне-зимний период.

Обеспечение безопасности дорожного движения Указом Президента Российской Федерации от 19 июля 2004 г. № 927 включено в число основных задач МВД России. В исполнение поручения Президента Российской Федерации реализуется федеральная целевая программа «Повышение безопасности дорожного движения в 2006-2012 годах». В настоящее время трудно отрицать, что для обеспечения безопасности движения автотранспортных средств на обледенелых и заснеженных дорогах необходимо оснащать автомобили зимними ошипованными шинами.

Использование шипов противоскольжения позволяет получить целый ряд положительных эффектов, а именно:

- повышение коэффициента сцепления и, следовательно, управляемости автомобиля, уменьшение тормозного пути, времени разгона, износа автошин, снижение утомляемости водителя, вероятности заносов;

- возможность повышения средней скорости движения;

- экономию топлива.

Кроме того, что не менее важно, при массовом применении ошипованных автошин становится возможным отказ от применения соли и песка на дорогах в зимнее время, что улучшает экологическую ситуацию в зоне автотрасс и уменьшает коррозионное и абразивное воздействие внешней среды на детали автомобиля.

В отличие от поверхности шины, обеспечивающей определенный уровень сцепления с дорожным покрытием в основном за счет сил трения, шипы вступают в механическое взаимодействие с дорогой. При этом изменяется физическая сущность контактных явлений - силы трения дополняются силами деформации (разрушения, резания), что существенно повышает сцепление шины с дорогой.

Эксплуатационная надежность и долговечность ошиповки шины определяется, в основном, двумя взаимосвязанными факторами: состоянием шипов и состоянием упругой связи в месте их посадки.

В процессе эксплуатации транспортных средств неизбежно происходит износ в системе "протектор шины - шип", что приводит к изменению ее эксплуатационных характеристик. По мере износа, имеет место существенное снижение коэффициента сцепления, управляемости и других параметров. Общий ресурс зимней ошипованной шины зависит от периода работоспособности ошиповки.

Предварительное изучение вопроса показало отсутствие достаточно полных теоретических и экспериментальных данных, характеризующих работу шипа в протекторе шины и взаимодействие его с дорожным покрытием. Существующие научные работы по данной теме, в большей степени, посвящены общим проблемам ошиповки и носят, скорее, оправдывающий характер применения шипованных шин. В основном нормативном документе, определяющем порядок обслуживания и эксплуатации автомобильных шин на территории Российской Федерации ("Правила эксплуатации автомобильных шин" (АЭ 001-04)). В качестве характеристики степени износа шины рассматривается только уменьшение остаточной высоты протектора. Методики оценки и прогнозирования специфических эксплуатационных свойств ошипованных шин в действующей нормативной документации нет.

За последние 30 лет в ряде стран проводились исследования влияния некоторых технических и технологических параметров ошиповки на эксплуатационные характеристики автомобиля, износ дорог, пылеобразование и шум. На основании анализа содержания опубликованных материалов по данной тематике можно сделать вывод о том, что до настоящего времени нет единой, общепринятой методики оценки качества и эксплуатационных характеристик ошипованной шины. Как результат - производители: шипов, шин, ошиповки, опираясь на разрозненные, порой противоречивые, экспериментальные и теоретические данные, в большей мере действуют "вслепую". Стремление производителей ошипованных шин улучшить сцепные свойства шины сводится, как правило, к "бездумному" увеличению количества шипов на колесе. В результате, это приводит к незначительному изменению динамики автомобиля, а отрицательное, с точки зрения износа дорог и экологической нагрузки, воздействие непропорционально возрастает.

В связи с этим, задача разработки методики оценки и прогнозирования эксплуатационной надежности ошипованных шин весьма актуальна.

Цель диссертационной работы. Разработка методики оценки и прогнозирования свойств ошипованных шин в процессе эксплуатации с целью обеспечения их надежности и, следовательно, повышения дорожной и экологической безопасности эксплуатации автотранспорта в зимнее время.

Методы исследования. Основными методами являлись: эксперимент с применением лабораторных стендов, статистическая обработка результатов и натурный эксперимент с целью проверки полученных данных. В целом работа имеет экспериментальный характер.

Направления исследований. При анализе имеющейся информации по данной теме выявлены основные направления, по которым необходимо проведение исследований:

- Разработать модель функционирования ошипованного колеса.

- Исследовать процессы износа в сопряжении " шип - протектор шины ".

- Исследовать процессы изменения коэффициента сцепления ошипованной шины с различными поверхностями в процессе эксплуатации.

- Исследовать механизм динамических взаимодействий между шипами и дорожным покрытием.

- Провести статистическую обработку результатов исследований.

- Разработать критерий оценки работоспособности зимней ошипованной шины, методику и алгоритм оценки, контроля и прогнозирования технического состояния ошипованного колеса в процессе эксплуатации.

Научная новизна исследований:

1. Впервые в методике оценки и прогнозирования свойств автомобильной шины учтены специфические особенности эксплуатации ошипованных шин - усилие прокола, износ отверстий в протекторе, корпусов и вставок шипов и др.

2. Разработана методика исследования и оценки процессов износа в сопряжении "шип - протектор шины".

3. Разработана методика и оборудование для определения коэффициента сцепления ошипованного элемента протектора с различными поверхностями.

4. Разработана методика и алгоритм прогнозирования технического состояния ошипованной шины в процессе эксплуатации. Полученные результаты подтверждаются лабораторными и натурными испытаниями.

5. Разработана методика оценки работоспособности ошипованной шины в процессе эксплуатации. Обоснован критерий ее оценки.

Практическая ценность исследований:

1. Реализация разработанной методики оценки и прогнозирования свойств ошипованных шин, в процессе эксплуатации, позволяет обеспечить повышенную надежность ошипованного колеса, безопасность эксплуатации автомобильного транспорта в зимнее время.

2. Критерий оценки работоспособного состояния шипов противоскольжения, а также методика и оборудование для его технической реализации, обеспечивают возможность оперативного контроля текущего состояния зимней ошипованной шины.

3. Учет динамических эффектов, возникающих при эксплуатации ошипованных шин, позволяет повысить экологическую безопасность автотранспорта в зимнее время за счет снижения пылеобразования и шумности.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены, обсуждены и получили одобрение на 15 симпозиуме "Проблемы шин и резинокордных композитов" 2004г., 16 симпозиуме "Проблемы шин и резинокорд-ных композитов" 2005г., на всероссийской научной конференции студентов и аспирантов «Молодые исследователи - региону» 2006 г., Седьмой международной научно-практической конференции "Организация и безопасность дорожного движения в крупных городах" 2006г.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 научных статей.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов и содержит 170 страниц текста, 14 таблиц, 74 рисунка, список используемой литературы, включающий 116 наименований работ, в том числе 41 работу на иностранном языке.

ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Применение ошипованных шин в России в последние годы приняло массовый характер. В нормативной документации, определяющей порядок обслуживания и эксплуатации автомобильных шин на территории Российской Федерации отсутствуют требования по эксплуатации ошипованных шин, нет единой, общепринятой методики оценки их качества и эксплуатационных характеристик. Для обеспечения безопасной эксплуатации автотранспорта в зимнее время необходима разработка и внедрение нормативов по использованию ошипованных шин. Для разработки методики оценки и прогнозирования свойств ошипованных шин в процессе эксплуатации необходимо проведение исследований процессов взаимодействия и износа в системе протектор-шип-дорога.

2. Разработанная модель функционирования ошипованного колеса позволила выявить основные особенности и закономерности взаимодействия шипа с материалом протектора автомобильной шины и дорожным покрытием в процессе эксплуатации транспортных средств. Разработаны методики исследования процессов износа в сопряжении шип - резина протектора, коэффициента сцепления ошипованной шины с различными поверхностями, динамических взаимодействий между шипами и дорожным покрытием. Проведены лабораторные и натурные исследования.

3.Установлено, что максимальная долговечность ошиповки обеспечивается при установке шипов в отверстия большего диаметра. Расчетная долговечность ошиповки шины увеличивается на 27%, а температура материала протектора через один час после начала испытаний уменьшается от 115°С до 87°С при уменьшении угловой жесткости посадки шипов в протекторе от 13 до 8 единиц. Свойства материала протектора оказывают существенно меньшее влияние на ресурс работы.

4. Выявлено, что величина ударного импульса при динамическом взаимодействии шипов с дорожным покрытием в основном определяется выступанием шипов, угловой жесткостью их посадки и твердостью материала протектора. При уменьшении угловой жесткости посадки шипов от 13 до 8 единиц, увеличении выступания шипа от 0,2мм до 2мм и снижении твердости материала протектора от 64 до 58 ед.по Шору условный ударный импульс возрастает на 60,8 %. Учет динамических эффектов, возникающих при эксплуатации ошипованных шин, позволяет повысить экологическую безопасность автотранспорта в зимнее время за счет снижения пылеобразования и шумности.

5. Показано, что коэффициент сцепления ошипованного элемента протектора шины с дорожным покрытием, обладающим относительно низкими прочностными свойствами (аналог льда или снежного наката) выше в 1,75 -2,7 раза, чем при взаимодействии с твердым или пластичным материалом. При уменьшении угловой жесткости посадки шипа от 13 до 8 единиц коэффициент сцепления на поверхности, имитирующей лед, увеличивается на 19%, на твердой и пластичной поверхности уменьшается на 16% -17%.

6. В результате статистической обработки экспериментальных данных получена математическая модель в виде уравнений регрессии, связывающих технические параметры системы «шип - резина протектора» с ее эксплуатационными характеристиками. Определены корреляционные взаимосвязи. Полученные результаты подтверждаются лабораторными и натурными испытаниями. Коэффициент парной корреляции результатов расчетов и натурного эксперимента составил 0,881. Высокая корреляция данных подтверждает адекватность полученных в работе результатов.

7. На основе математической модели разработана методика и алгоритм оценки и прогнозирования технического состояния ошипованного колеса в процессе эксплуатации. Данный алгоритм позволяет транспортным организациям устанавливать срок эксплуатации ошипованных шин. Исходными данными для расчета ресурса эксплуатации ошипованной шины являются: типоразмер шипа, размеры отверстия в протекторе, твердость материала протектора.

8. Разработана методика оценки текущего состояния ошипованной шины в процессе эксплуатации. Обоснован критерий оценки, который обеспечивает возможность оперативного контроля состояния шины. Разработана методика и принципиальная схема оборудования для его технической реализации. Так как условия эксплуатации зимних шин и, соответственно, интенсивность износа ошиповки могут изменяться в очень широких пределах, даже в период установленного срока эксплуатации необходимо периодически проводить проверку их технического состояния. Текущий контроль эксплуатационных свойств ошипованных шин обеспечивает возможность своевременного выявления отклонений от параметров работоспособности и принимать решения о корректировке срока их эксплуатации.

9. Наиболее важным направлением дальнейших исследований является уточнение и развитие методов диагностики технического состояния и определения нормативов технической эксплуатации зимних ошипованных автошин.

1. Аврущенко Б.Х. Резиновые уплотнители. Л., «Химия», 1978. 136 с.

2. Боуден Ф.П., Тейбор Д. Трение и смазка твердых тел. Пер. с англ. Под ред. д-ра техн. наук И.В.Крагельского. М., Машиностроение, 544с.

3. Бродский Г.И. и др., Истирание резин. М., Химия, 1975. 240с.

4. Бартен Г.М., Лаврентьев В.В. Трение и износ полимеров. Л., Химия, 1972. 239с.

5. Гольдсмит В. Удар. Теория и физические свойства соударяемых тел. М., Изд-во литературы по строительству, 1965.

6. Горелышев Н.В., Технология и организация строительства автомобильных дорог / Н.В. Горелышев, С.М. Полосин Никитин, М.С. Коганзон и др. / Под ред. Н.В. Горелышева. - М.: Транспорт, 1992.

7. ГОСТ Р 50597 93. Требования к эксплутационному состоянию, допустимому по условиям обеспечениям безопасности дорожного движения. - М.: Издательство стандартов, 1993. - 11 с.

8. ГОСТ Р 51893 2002. Шины пневматические. Общие технические требования безопасности. - М.: Издательство стандартов, 2002. - 14 с

9. ГОСТ 5513 97. Шины пневматические для грузовых автомобилей, прицепов к ним, автобусов и троллейбусов. - М.: Издательство стандартов, -1998.-22 с.

10. ГОСТ 4754 97. Шины пневматические для легковых автомобилей, прицепов к ним, автобусов особо малой вместимости. - М.: Издательство стандартов, - 1998. - 23 с.

11. ГОСТ 28169 89. Шины пневматические. Методы определения износостойкости шин при дорожных испытаниях. - М.: Издательство стандартов, - 1989. - 15 с.

12. ГОСТ 26000 83. Шины пневматические. Метод определения наружного диаметра и ширины профиля. - М.: Издательство стандартов, - 1984. - 7с.

13. ГОСТ Р 52102 2003. Шины пневматические. Определение сопротивления качению методом выбега. - М.: Издательство стандартов, -2003.-11с.

14. ГОСТ Р 41.30 99 Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения шин для автомобилей и их прицепов. - М.: Издательство стандартов, - 1999. - 33с.

15. ГОСТ Р 41.54 99 Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения шин для грузовых транспортных средств и их прицепов. - М.: Издательство стандартов, - 1999. - 32с.

16. Гулин Р.В. Диссертация на соискание ученой степени к.т.н., Москва НИИШП, 2003 г.

17. Гурьев Т.А. Строительство автомобильных дорог. Часть I. /Земляное полотно/. Арх. гос. техн. ун-т. - Архангельск, 1997.

18. Догадкин Б.А., Донцов А.А, Шершнев В.А. Химия эластомеров. 2-е изд. М., Химия, 1981.374 с.

19. Дубинин А.Д. Энергетика трения и износа деталей машин. М. Машиностроение, 1964.-136с.

20. Дубинин В.В., Гришин С.А., Лапшин В.В. Удар материальной точки о шероховатую поверхность. Препринт Ин-та прикл. мат. РАН, 1997, № 21.

21. Евстратов В.Ф. и др.- каучук и резина, 1969, № 11, с. 17-22.

22. Инструкция по борьбе с зимней скользкостью на автомобильных дорогах. ВСН 20-87. Минавтодор РСФСР. М.: Транспорт, 1988. - 41 с.

23. Иванов А.П. Динамика систем с механическими соударениями. М., Международная программа образования, 1997.

24. Игнатьева З.В., Мамхегов М.А., Кожемякина В.Д. Исследование влияния параметров режима трения на температуру скользящего контакта для узлов трения с малым Квз. в кн. "Решение задач тепловой динамики и моделирования трения и износа", М.:Наука, 1980.

25. Коганзон М.С., Жустарёва Е.В. Возведение земляного полотна автомобильной дороги. М.: МАДИ (ГТУ), 2001.

26. Кобринский А.Е., Кобринский А.А. Виброударные системы (динамика и устойчивость). М., Наука, 1973.

27. Лапшин В.В., Дубинин В.В. Абсолютно неупругий удар тела о шероховатую поверхность. Препринт Ин-та прикл. мат. РАН, 1998, № 18.

28. Литвинов А. С., Фаробин Я. Е., Автомобиль: Теория эксплуатационных свойств: Учебное пособие для вузов по специальности «Автомобили и автомобильное хозяйство». М.: Машиностроение, 1989.-240.

29. Мамхегов М.А., Игнатьева З.В., Гинзбург А.Г. Вопросы расчета максимальной температуры при нестационарном трении с интенсивным тепловыделением.- в кн. Трение и износ фрикционных материалов. М.: Наука. 1977.

30. Михаилов Ю.Б. и др. Отчет по испытаниям автомобильных шин, ошипованных фирмой "Простор", "Мосавтопрогресс", 1997 г.

31. Михайлов Ю.Б. Диссертация на соискание ученой степени к.т.н., Москва, 1974 г.

32. Михайлов Ю.Б. и др. Временная инструкция по применению шипов противоскольжения, ЦБТИ Минавтотранс, 1970 г.

33. Михайлов Ю.Б. и др. Инструкция по применению шипов противоскольжения, НИИАТ, 1974 г.

34. Михайлов Ю.Б. Как применять шипы противоскольжения. Автомобильный транспорт, 1972 г., № 2.

35. Немчинов М.В., Шабуров С.С., Пашкин В.К. и др. Экологические проблемы строительства и эксплуатации автомобильных дорог. М.Иркутск: МАДИ (ГТУ) - ИРДУЦ, ч.1 и ч.Н, 1997.

36. Отдел организации движения и дорожной инспекции ГУ ГАИ МВД России. Влияние технического состояния автомобильных дорог на безопасность движения. // Автомобильные дороги. 1995. - №7-8. - С.11-12.

37. Пановко Я.Г. Введение в теорию механического удара. М., Наука, 1977.

38. Пиотровский К.Б., Тарасова З.Н. Старение и стабилизация синтетических каучуков и волканизатор. М., Химия, 1980. 263с.

39. Плявниекс В.Ю. Расчет косого удара о препятствие. В кн.: Вопросы динамики и прочности, № 18. Рига, Зинатне, 1969, с. 87-109.

40. Подольский В.П. Не сыпьте соль на рану. // Автомобильные дороги. -1996. №4. - С.34-35.

41. Польцер, Готтлиб. Основы трения и изнашивания / пер. с нем. М.: Машиностроение, 1984.

42. Прусенко Е.Д. Оптимизация зон применения противогололедных материалов на основе отходов промышленности. // Изв. Вузов. Строительство. 1992. - №9-10. - С.96-99.

43. Правила эксплуатации автомобильных шин АЭ 001-04 (утв. распоряжением Минтранса РФ от 21 января 2004 г. N AK-9-p). Введены в действие с 1 февраля 2004 года.

44. Раймпель И. Шасси автомобиля: аммортизаторы, шины, колеса / пер. с нем. В.П.Агапова: под ред. О.Д. Златовратского. М.: "Машиностроение", 1986.-320с.

45. Раус Э.Дж. Динамика системы твердых тел, т.1. М., Наука, 1983.

46. Рудаков JI.M., Арбузов В.А. Использование жидких хлоридов для борьбы с зимней скользкостью на дорогах. // Автомобильные дороги. 1980. - №10. -С.11, 21.

47. Рудаковская Т.Г., Федоров JI.A. Использование рапы хлоридов натрия и калия в качестве противогололедного реагента. // Автомобильные дороги. -1991.-№4.-С. 13-14.

48. Степанов A.C., Щекин С.М. Обуваемся в «шиповки». // За рулем. 1998. -№1. - С.-.

49. Степанов A.C., Щекин С.М. «Шины и шипы», ВоПИ. Вологда, 1996г. -168с.

50. Степанов A.C., Фролов A.A., Щекин С.М., Гулин. Оборудование для ошиповки по технологии «Барс», инф. лист № 14-063-99, Вологда, Вологодская межотраслевая террит. ЦНТИ, 1999. 2 с.

51. Степанов A.C., Фролов A.A., Щекин С.М., Гулин. Питатель универсальный ПУ-01 для ориентации и подачи шипов в запрессовочное устройство, инф. лист № 14-066-99, Вологда, Вологодская межотраслевая террит. ЦНТИ, 1999. 2 с.

52. Степанов A.C., Фролов A.A., Щекин С.М., Гулин. Станок для запрессовки шипов в протектор шины ЗУ-01 «Барс», инф. лист № 14-065-99, Вологда, Вологодская межотраслевая террит. ЦНТИ, 1999. 2 с.

53. Степанов A.C., Фролов A.A., Щекин С.М., Гулин. Станок для сверления глухих отверстий в протекторе шины СУ-01 «Барс», инф. лист № 14-064-99, Вологда, Вологодская межотраслевая террит. ЦНТИ, 1999. 2 с.

54. Степанов A.C., Щекин С.М. Технология и комплект остнастки «Ерш» для ошиповки протекторов автошин, инф. лист № 521-95, Вологда, Вологодский ЦНТИ, 1995.-4 с.

55. Степанов A.C., Щекин С.М., Фролов A.A., Гулин Р.В. Влияние массы шипа на износ дорожного полотна и пылеобразование при использовании шипованных шин. // Менеджмент экологии: Сб. докл. регион, научно-практ.конф. Вологда: ВоГТУ, 1999.- С. 21-25.

56. Степанов A.C., Щекин С.М., Фролов A.A., Козловский С.А. Ошиповка шин по новой технологии. // Автомобильный транспорт.-1998.-№2.-С. 44-45.

57. Степанов A.C., Щекин С.М., Яняк С.В. Работоспособность шипов противоскольжения. // Сб. научн. тр. ин-та.-Вологда: ВоПИ, 1996.-С.10-12.

58. Старостин A.B. Исследование влияния ошиповки автошины на коэффициент сцепления / A.B. Старостин // Молодые исследователи -регионам: Материалы Всероссийской научной конференции студентов и аспирантов. В 2-х т. Вологда: ВоГТУ, 2006. - Т. 1. - С. 172-174.

59. Старостин А. В. Технико-экономические аспекты применения шипов противоскольжения / А.Старостин, А.Степанов //Автотранспортное предприятие. 2007. - № 2. - С. 36-41.

60. Тарг, С.М. Краткий курс теоретической механики/С.М.Тарг. М.: Высшая школа, 1986.- 416 с.

61. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов, М.- "Наука", 1970, 544с.

62. Федюкин Д.Л., Махлис Ф.А., Технические и технологические свойства резин. М.: Химия, 1985.-240с.

63. Фрикционный износ резин/Под ред. В.Ф. Евстратов. М., Химия,1964.271 с.

64. Фролов A.A. Диссертация на соискание ученой степени к.т.н., Москва НИИШП, 2001 г.

65. Ханке Хорст. Обслуживание дорог в ФРГ зимой с помощью увлажненной соли. // Автомобильные дороги. 1993. - №1. - С.26-29.

66. Шипы противоскольжения. Общие технические требования и методыиспытаний. Руководящий документ. НАМИ, М., 1995, Юс.

67. Шины с шипами. За и против. Производство и эксплуатация./ Коллектив авторов: Михайлов Ю.Б. и др. СПб.: Б.С.К., 1998. - 202 с.

68. Яблонский, А.А. Курс теоретической механики/ А.А Яблонский. М.: Высшая школа, 1984.- Ч. 1- 343 с; Ч. 2-425 с.

69. Яворский Ю. Резина в автомобилях / пер. с пол., JL: Машиностроение, 1980. 360с.

70. Яковлев Ю.М., Коганзон М.С., Горячев М.Г. Организация и технология строительства дорожных одежд. М.: МАДИ (ГТУ), 2001.

71. Якубовский Ю. Автомобильный транспорт и защита окружающей среды: Пер. с пол. М.: Транспорт, 1979. - 198 е., ил., табл.

72. A Report on studded tires/, Washington State Highway Commission, Department of Highways (Olympia, Wash.) : The Department, 1973. [8] p. : ill. ; 22 x 28 cm.

73. Alaska. Dept. of Highways. Alaska studded tire study, phase III / prepared by State of Alaska, Department of Highways. Studded tires in Alaska, phase III. Juneau.: The Dept., 1973. 24 x 28 cm.

74. Brunette, Bruce E. Use and effects of studded tires on Oregon pavements /, Bruce E. Brunette and James R. Lundy. p. 64-72 : ill.; 28 cm.

75. Dorsey, Vern L. Research on studded tire damage to road surfaces, presented by V. L. Dorsey, Assistant Director of Highways and Maintenance, Washington

76. State Dept. of Highways, to the. twelfth annual NACE Research conference, Witchita, Kansas, March 8-11,1972. [n.p., 1972], 9 1. 28 cm.

77. Estimation of effects of reduced salting and decreased use of studded tires on road accidents in winter/, Veli-PekkaKallberg . et. al. p. 38-43 : ill.; 28 cm.

78. Evaluation of studded tires: performance data and pavement wear measurement: Rosenthal, P; Haselton, FR; Bird, KD; Joseph, PJ: Series: NCHRP Report 61: 1969.

79. Fosser, Stein. Studded or non-studded winter tires : no significant difference in risk of accidents /, Stein Fosser. p. 16 : ill.; 30 cm.

80. Guidelines for skid-resistant highway pavement surfaces: Transportation Research BoardSeries: NCHRP Research Results Digest 89: 12 pp: 1976: 2 Fig.

81. Hogbin, L. E. Damage to roads by studded tyres /, by L.E. Hogbin. Crowthorne, Berkshire : Road Research Laboratory, 1968. 9 p.; 30 cm.

82. Hubeda, Peet. The interaction between wear and polish on Swedish roads /, Peet Hibeda and Torbjurn Jacobson. Linkrping, Sweden.: Swedish National Road and Transport Research, VTI smtiyck ; nr 284 1102-626X ¿Institute, 1998. 10 leaves : charts ; 30 cm.

83. Horiuchi, Kazu. Use of studless tires and driver education in Japan /, Kazu Horiuchi. p. 7-16 : ill., map ; 28 cm.

84. Influence of regulation of studded tire use in hokkaido, japan: Konagai, N; Asano, M; Horita, N: Transportation Research BoardSeries: Transportation Research Record 1387: pp 165-169: 6 Fig. 4.

85. Junghard, Ola. Estimating the traffic safety effect of studded tires /, Ola Junghard. p. 357-361 : ill.; 28 cm.

86. Kari Alppivuori, Anne Leppanen, Matti Anila, Kari Makela "Road traffic in winter". Helsinki. 1995.

87. Konagai, Nobuo. Influence of regulation of studded tire use in Hokkaido, Japan /,

88. Nobuo Konagai, Motoki Asano and Nobuo Horita. p. 165-169 : ill. ; 28 cm.

89. Low cost winter maintenance : Swedish experiences /, Gudrunberg. Linkiping, Sweden. : Statens VHgoch transportforskningsinstitut, 1995. 9, [9] p. ; 30 cm.

90. Lu, Jian John. Evaluation of winter vehicle traction with different types of tires /, Jian John Lu, David Junge, and David Esch. p. 22-30 : ill. ; 28 cm.

91. Lu, Jian John. Studded tire performance and safety /, Jian John Lu. Fairbanks, Alaska : Transportation Research Center, Institute of Northern Engineering, University of Alaska Fairbanks, 1994. ix, 45 p. ; 28 cm.

92. Lu, Jian John. Winter vehicle traction and controllability performance /, Jian John Lu. Fairbanks, Alaska : Transportation Research Center, Institute of Northern Engineering, University of Alaska Fairbanks, 1995. x, 51 p. : charts ; 28 cm.

93. Studded tire pavement wear reduction and repair / submitted to Washington State Highway Commission, Department of Highways ; project leader, John C. Cook. Pullman, Washington State University, 1971.1 v. (various pagings): ill. 28 cm.

94. Studded tires and highway safety—an accident analysis: Perchonok, K: Transportation Research BoardSeries: NCHRP Report 183: 70 pp: 1978: Figs. Tabs. 8.

95. Sigthursson, Haraldur. Studded winter tyres and traffic safety /, by Haraldur Sigthorsson. p. 4-7: ill.; 30 cm.

96. Snow and ice control system based on slipperiness data transmitted by drivers: usefulness of subjective slipperiness data: Nakatsuji, T; Fujiwara, T;

97. Hagawara, T; Onodera, Y,: Transportation Research BoardSeries: Transportation Research Record 1533: pp 44-49: 1996: 9 Fig. 4 Tab. 7.

98. Surface contaminants, chapter 7: Whitehurst, EA; Ivey, DL: Transportation Research BoardSeries: State-of-the-Art Report Pages: pp 28-34: 1984: 6 Fig. 3 Tab. 11.

99. Wheel track rutting due to studded tires /, James R. Lundy . et al.. p. 1828 : ill.; 28 cm.