автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Обеспечение сохраняемости и долговечности шин и резинотехнических изделий автомобильного транспорта

На правах рукописи

АБРАМОВ ВЯЧЕСЛАВ НИКОЛАЕВИЧ

Обеспечение сохраняемости и долговечности шин и резинотехнических изделий автомобильного транспорта

Специальность 05.20.03 - технологии и средства технического обслуживания в

сельском хозяйстве

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва-2006

Работа выполнена в Федеральном государственном унитарном предприятии — 21 Научно-исследовательский испытательный институт Минобороны России

Научный консультант: доктор технических наук, профессор

ДИДМАНИДЗЕ Отари Назирович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор ПУЧИН Евгений Александрович

доктор технических наук, профессор РУСАНОВ В ладим Анатольевич

доктор технических наук, старший научный сотрудник ПАВЛОВ Владимир Александрович

Ведущая организация: «Научно-технический центр

«Научно-исследовательский институт шинной промышленности»

(«НТЦ «НИИШП»)

Защита состоится « £ .» октября 2006г. в часов на заседании диссертационного совета Д 220.044.01 в Московском государственном агроинженерном университете имени В.П.Горячкина по адресу: 127550, г. Москва, И-550, ул. Тимирязевская, 58, МГАУ

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан «

Ученый секретарь диссертационного совета

А.Г. ЛЕВШИН

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Автомобильная промышленность является ведущей отраслью машиностроения, состояние и развитие которой оказывает значительное влияние на решение экономических, социальных, оборонных и научно-технических проблем страны.

Армейские автомобили, это автомобили "двойного" применения, которые имеют достаточно высокий уровень приспособленности к экстремальным условиям эксплуатации. Но одновременно на указанных и других автомобилях в той или иной степени оставляют желать лучшего важные и общие для армейских и коммерческих (народнохозяйственных) автомобилей, показатели их технического уровня, надежности, сохраняемости, долговечности, подвижности, безопасности движения, топливной экономичности, комфортабельности и т.п.

В новой финансово-экономической ситуации страны малые объемы выпуска полноприводных автомобилей как для армии, так и для народного хозяйства требуют больших затрат промышленности на содержание специального технологического оборудования, повышают себестоимость продукции в их производстве, которые разрабатывались по специальным требованиям, планировались к производству до недавнего времени директивными методами.

Данное обстоятельство заставляет либо снимать такие автомобили с производства, либо искать пути решения проблемы за счет доработки конструкции автомобилей и повышения их сроков службы, привлечения в круг их потребителей вместе с Министерством Обороны и других силовых ведомств, а также предприятий нефтяной, газовой, горнодобывающей, сельскохозяйственной, лесной, строительной отраслей, которые испытывают дефицит в полноприводных автомобилях с высокими удельными показателями.

Наиболее близким по деятельности, направленной на разработку, создание и насыщение потребительского рынка России и других стран СНГ качественной автомобильной техникой, наряду с ведущим разработчиком военной автомобильной техники в лице ФГУП 21 НИИИ МО РФ, является межгосударственный ОАО "Автосельхозмаш - Холдинг", акционерами которого являются большинство предприятий автомобильного и сельскохозяйственного машиностроения России, других стран СНГ и Балтии, в том числе ОАО "ГАЗ", ОАО "АвтоВАЗ", ОАО "Объединенный завод УРАЛ", ОАО "КАМАЗ", AMO "ЗИЛ", АО "Волгоградский тракторный завод", ОАО "ХТЗ", РУП "МАЗ" и другие.

Кроме того, особенно близки и условия использования автотранспорта в армии и сельском хозяйстве, где в большинстве случаев техника содержится на открытых стоянках машин (около 90%), используется сезонно и значительный период времени находится в режиме длительного хранения, эксплуатируется, в основном, по плохим разбитым грунтовым дорогам и бездорожью.

В настоящее время продолжается дальнейшая интенсификация старения автомобильного и машинно-тракторного парка страны, как в армии, так и в сельском хозяйстве, где доля старых машин (со сроками службы 15, 20 и более лет) стремительно увеличивается (72%). Наряду с этим, увеличиваются также сроки пребывания подвижного состава в эксплуатации из-за финансовых

ограничений хозяйств и предприятий, затрудняющих обновление (3,4%) их новой техникой и диктующих необходимость ужесточения требований к надежности автомобилей.

Очевидно, что улучшение показателей АТ в первую очередь связано с совершенствованием и выбором шин для АТ, ибо все процессы, происходящие в агрегатах и узлах автомобиля и направленные на осуществление его движения, завершаются и реализуются в контакте шины с опорной поверхностью. Не маловажными деталями, обеспечивающими надежность и работоспособность наиболее ответственных систем, узлов и механизмов автомобилей, являются резинотехнические изделия.

Однако, отечественные шины и РТИ, применяемые на автомобильном транспорте по ряду основных показателей не соответствуют предъявляемым к ним требованиям, их конструктивное исполнение, материалы и рецептуры резин, не обеспечивают в полной мере соответствия нагрузочных, жесткостных и размерных параметров условиям движения шин, теплообразование в шинах, сохраняемость и долговечность шин и РТИ.

В этой критической ситуации одним из выходов из создавшегося положения является поиск принципиально новых направлений и путей сохранения и развития АТ, который возможен только на основе оригинального методического аппарата, обеспечивающего не только оценку и их выбор, но и, в первую очередь, их синтез.

Решение этих вопросов затруднено недостаточным совершенством методов оценки и расчетов подвижности автомобилей и прогнозирования показателей их сохраняемости, отсутствием единых требований к ТТХ автомобилей и по их стойкости к воздействию климатических факторов, большой продолжительностью испытаний для проверки существующих требований и ограниченностью теоретических исследований в этих областях.

Таким образом, сбережение техники, повышение ее технического уровня, работоспособности и надежности в эксплуатации не представляется возможным без решения сложной научной проблемы обеспечения сохраняемости и долговечности шин и РТИ на основе совершенствования методологии их оценок и расчетов, конструктивных доработок и технологии производства, разработок новых перспективных материалов, способов модификации резин и их защиты.

В связи с этим, целью исследования является разработка научно-обоснованных рекомендаций по повышению сохраняемости и долговечности шин и РТИ на основе совершенствования методов оценки и расчетов их уровня эксплуатационных показателей и конструкций, разработок новых способов модификации резин и рецептур из перспективных каучуков.

Объектом исследования являются шины и резинотехнические изделия, используемые на полноприводных автомобилях.

Предметом исследования являются процессы изменения функциональных свойств автомобильных шин, резинотехнических изделий и эксплуатационных показателей автотранспортных средств, комплекс методов, моделей и методик, позволяющих выполнять оценку их основных параметров и эффективность разработанных решений.

Для достижения поставленной цели решены следующие основные задачи, вытекающие из современного состояния проблемы:

• оценка современного уровня ТТХ АТ по параметрам шин и РТИ по их отказам и повреждениям, перспектив их развития, обоснование технических требований к шинам и РТИ;

• определение концепции разработки ТТТ, Типажа и типоразмерного ряда шин АТ, Банка данных и рецептур РТИ, на основе анализа НИР, опыта эксплуатации АТ и мировых достижений в этих областях;

• теоретическое обоснование критериев работоспособности шин и РТИ, повышения их долговечности, разработка методов оценок шин по удельной нагруженности по объему и сохраняемости РТИ;

• исследование изменений в шинах и РТИ при ДХ АТ, разработка способов повышения работоспособности и долговечности шин и РТИ, методов проведения исследований;

• теоретические расчеты НДС РТИ, оптимальности конструкции гофра по профилю его сечения;

• исследование работоспособности и сохраняемости РТИ и шин, совершенствование их конструкции, разработка прогрессивных резиновых смесей, модификация резин и прогнозирование их сроков службы;

• проведение лабораторно-стендовых, климатических и натурных испытаний шин и РТИ;

• разработка научно-обоснованных рекомендаций и технико-экономическая оценка результатов исследований.

Решение вышеперечисленных задач базируется на результатах многолетних (с 1981 по 2006г.г.) исследований автора в области автомобильных шин и резинотехнических изделий. В качестве теоретической базы в работе использованы фундаментальные и прикладные труды ведущих отечественных и зарубежных специалистов в области создания и развития шин и РТИ для АТ, их проходимости и сохраняемости, отчеты о НИИР, выполненные в 21 НИИИ, 13 ГНИИ, 46 ЦНИИ, ВУ РХБЗ МО РФ, в отраслевых НИИШП, НИИЭМИ, на заводах промышленности и ВУЗах автомобильного профиля с непосредственным участием автора, а также статьи, доклады, опубликованные автором в периодических научно-технических изданиях и материалах многочисленных конференций.

Научная новизна работы заключается:

• в разработке впервые Типажа пневматических шин регулируемого давления для серийных и перспективных полноприводных автомобилей, Банка данных РТИ системы каталогизации предметов снабжения для АТ и в исследованиях впервые применялась тепловизионная аппаратура "Тегтоу1зюп -782", работающая в реальном масштабе времени для оценки теплонагруженности различных участков шин;

• в разработке научно-методического подхода для обоснования критериев работоспособности шин и РТИ, выбора и оценки эксплуатационных показателей шин для полноприводных автомобилей, в обосновании уровня ключевых показателей ТТХ полноприводных автомобилей и их шин;

• в установлении закономерностей изменения основных характеристик шин и эксплуатационных показателей автотранспортных средств;

• в разработке математических моделей и методов оценки сохраняемости РТИ, показателей опорной проходимости, в установлении эмпирических зависимостей прогнозирования сроков сохраняемости шин и РТИ, закономерностей изменения их характеристик в процессе ДХ ЛТ, их технического состояния и характера разрушения в процессе эксплуатации на АТ;

• в совершенствовании конструкции резиновых чехлов на основе оптимизации их профиля и формы, разработке метода расчета НДС и сечения гофра;

• в разработке новых прогрессивных озоностойких материалов резиновых смесей на основе перспективных гидрированных каучуков, способов улучшения характеристик РТИ с помощью объемной фторорганической модификацией и поверхностного насыщения фтором, замены токсичных сульфонатных бутадиен-нитрильных каучуков для изготовления защитных РТИ парафинатными, технологической ориентацией на более прогрессивную пероксидную вулканизующую группу, исключения из состава резин импортных добавок, а также определение эффективных и рациональных дозировок отечественных ингредиентов;

• в разработке метода модификации резин, установлении характера протекания их окислительных процессов, оптимизации условий фторирования резин и процентного содержания модификаторов, позитивном влиянии совместного применения поверхностной и объемной модификации резин на озоностойкость и термоокислительное старение РТИ;

• в разработке ТТТ, нормативных значений оценочных показателей шин и РТИ перспективных автомобилей на стадии их проектирования.

Практическая ценность исследований состоит:

• в разработке научно обоснованных рекомендаций заводам шинной и резиновой промышленности по оптимизации некоторых рабочих характеристик шин и РТИ и дальнейшему их совершенствованию, рекомендаций автомобильным заводам и потребителям по снижению отрицательного воздействия длительного хранения, рациональному использованию шин Типажа и разработанных РТИ с 15-летней гарантией, предложений по повышению уровня потребительских свойств современных и перспективных полноприводных автомобилей за счет конструкторских, технологических и организационных мероприятий в производстве автомобильных шин и РТИ;

• в разработке РТИ с улучшенными эксплуатационными характеристиками на основе совершенствования их конструкции, применения перспективных каучуков, новых способов фторорганической модификации резин как промежуточного этапа повышения надежности серийных РТИ до промышленного освоения производства новых разработок;

• в улучшении ключевых показателей характеристик автомобилей повышенной проходимости для движения по дорогам с твердым покрытием и деформируемым грунтам, прогнозировании жесткостных характеристик и теплонагруженности шин, их влияния на тягово-скоростные и топливно-экономические показатели, опорную проходимость автомобилей и ресурс шин;

• в прогнозировании изменений свойств полимеров и долговечности резин в процессе эксплуатации и хранения AT, определении рациональных режимов их использования, условий и способов содержания шин и РТИ на автомобильном транспорте;

• в выборе шин для полноприводных автомобилей по их ключевым показателям и экспериментальным данным, обеспечивающих наибольшее соответствие нагрузочных, размерно-жесткостных параметров выбранных шин автомобиля физико-механическим параметрам грунтов по показателям опорной проходимости;

• в сокращении номенклатуры шин и ободьев при максимальной унификации последних с коммерческими образцами, затрат на эксплуатацию и хранение шин и РТИ, их снижении при проведении регламентированного технического обслуживания AT;

• в конкретизации основных нормативных значений показателей шин и РТИ, включенные в OTT системы НТД и технические требования.

Диссертация содержит введение, семь глав, общие выводы и список использованных источников. Содержит 459 страниц машинописного текста, 108 таблиц, 150 рисунков и библиографический указатель на 279 наименований. В приложениях на 23 страницах приведены программы и дополнительные расчеты, метрологическое обеспечение и сведения о внедрении.

Результаты диссертационной работы апробированы, опубликованы и внедрены:

а) реализация результатов исследования:

Главным автобронетанковым управлением МО РФ при разработке Государственной Программы вооружений на 2001-2010г.г., в научно-исследовательской работе 21 НИИИ МО РФ и МГАУ при разработке и совершенствовании шин и РТИ для полноприводных автомобилей;

при разработке ГОСТ 13298-90 и ГОСТ РВ 52395-05 "Шины пневматические с регулируемым давлением для военной техники. Общие технические требования", Типажа шин на 2003-2010 г.г., различных ТУ, OTT и НТД;

в номенклатуре РТИ с 15-летней гарантией и Банке данных РТИ системы каталогизации предметов снабжения AT;

в приказах МО РФ, руководствах, инструкциях и др. руководящих документов по ATO, хранению, эксплуатации, списанию AT и АИ в ВС РФ;

заводами промышленности КАМАЗ, УРАЛАЗ, БАЗ, УАЗ, Уральским и Саранским заводом РТИ, "Вожскрезинотехника", "Ярославрезинотехника", "Балаковорезинотехника", "РТИ-Каучук"и др. в конструкциях перспективных образцов полноприводных автомобилей, шин и РТИ;

в рекомендациях по оптимизации некоторых рабочих характеристик шин и РТИ и дальнейшему их совершенствованию, по снижению отрицательного воздействия длительного хранения, рациональному использованию шин Типажа и разработанных РТИ с 15-летней гарантией и доработанных конструкций, предложениях по повышению уровня потребительских свойств современных и перспективных полноприводных автомобилей за счет конструкторских,

технологических и организационных мероприятий в производстве автомобильных шин и РТИ;

б) апробация работы:

основные результаты работы доложены и обсуждены на заседаниях НТС, КС по шинам и научных конференциях 21 НИИИ МО РФ с 1981 по 2006 г.г., в ГПИ в 1986 и 1987г.г., в ДС К120.12.03 МГАУ им.Горячкина (26.12.1994г.), на Международных, всесоюзных и всероссийских конференциях (г.Ярославль 59.09.1989г. НИИШП; г.Адлер 29.10-1.11.1996г. и 27-29.04.1998г. ИПЭЭ им.Северцова РАН; г.Ижевск 27-28.02.2001 г. ИжМаш; г.Москва, 27-30.05.2002г., 2-5.06.2003г„ 20-24.10.2003г.г. и 17-21.10.2005г. НИИШП; г.Москва 2628.02.2002г., 16-17.03.2004г. и 4.06.2004г. НИИЭМИ; г.Москва, 23-24.03,2005г. МГТУ "МАМИ"; г.Люберцы 2.11.2005г. 13 ГНИИ МО РФ).

в) публикации:

основные результаты работы опубликованы в 152 изданиях, в том числе: в 78 печатных работах (монографии, 12 изданиях по перечню ВАК, 59 статьях и докладах, 2 стандартах, 4 патентах и решениях на выдачу патентов на изобретение), остальные в 29 инструкциях, руководствах и 45 отчетах о НИР.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении раскрывается обоснованность актуальности темы и научной проблемы диссертации, направления исследований, их научная новизна, дается общая характеристика выполненных исследований, приводятся основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе изложены результаты оценки современного технического уровня полноприводных автомобилей, шин и РТИ, состояние отечественной шинной и резиновой отраслей промышленности по выполнению стоящих перед ними задач в современных финансово-экономических условиях страны. Определены основные принципы и перспективность новых разработок в области шин и РТИ, комплекс методов, моделей и методик по оценке и расчету их основных параметров, прогнозированию их надежности.

Готовность к применению автомобиля складывается из его технического состояния и надежности, а это определяется также и техническим состоянием и надежностью шин и РТИ, их работоспособностью, сохраняемостью и долговечностью. Для обеспечения выполнения задач полноприводный автомобильный транспорт должен комплектоваться специальными шинами регулируемого давления с рисунком протектора высокой проходимости, с малым удельным давлением на грунт и резинотехническими изделиями, приспособленными к работе в условиях высоких и низких температур окружающей и рабочих сред.

Применяемые на серийных полноприводных автомобилях шины и РТИ по уровню эксплуатационных показателей заметно уступают образцам передовых зарубежных фирм (соответственно шины: по массе на 10-15%, сопротивлению качению на 10-15%, дисбалансу и биению в 1,5-2 раза, ходимости в 1,5-1,7 раза; РТИ: по надежности и качеству изготовления, наработке и сроку службы в 2-3 раза) и не отвечают не только перспективным, но и современным требованиям.

Шины АТ в большинстве своем устаревшей диагональной конструкции, которые имеют достаточно низкий технический уровень и неудовлетворительные показатели по нагрузочным и скоростным характеристикам, сохраняемости, тепловой нагруженности, сопротивлению качения и наработке по пробегу (ходимости), а также тягово-сцепным показателям и безопасности движения.

РТИ АТ малых ограниченных сроков службы и наработок, низкого качества изготовления, требуют частой замены по необеспеченности ими герметичности узлов и механизмов автомобиля, систем двигателя и различного монтируемого дополнительного оборудования.

Основной причиной недостаточно высокого качества отечественных шин и РТИ является отсутствие нормативов в технических заданиях на их разработку и в первую очередь таких показателей шин как коэффициента сопротивления качению и радиальной жесткости шин, температуры их разогрева, а также других контрольных значений основных показателей шин и РТИ, которое затрудняет проведение их сертификации, прямым или косвенным образом влияет на качество и конкурентоспособность выпускаемой и продаваемой продукции.

Недостаточное качество шин и РТИ (рис.9) в большинстве случаев обусловливается конструктивной их недоработкой, нарушениями заводами-изготовителями действующей технологической и нормативной документации, несоответствием выбранных и применяемых резин условиям эксплуатации АТ.

Концепция создания шин и РТИ нового поколения основывается на результатах систематических многолетних исследований по оценке тенденций развития конструирования, рецептуростроения и производства пневматических шин регулируемого давления и резинотехнических изделий с учетом состояния отечественного и зарубежного опыта. Недостаточный технический уровень шин и РТИ предполагает проведение наиболее приоритетных в этом плане мероприятий, включающих разработку новых материалов, соответствующих расчетов и дальнейшее совершенствование конструкции основных их элементов.

Решение проблемы сохраняемости и долговечности шин и РТИ затруднено недостаточным совершенством методов их оценки и прогнозирования показателей, отсутствием единых требований по стойкости машин к воздействию климатических факторов, большой продолжительностью испытаний для проверки существующих требований и ограниченностью теоретических исследований в этих областях.

Существующие в настоящее время методы оценки шин не учитывают влияния режимов качения колеса на величину его погружения в грунт или на соответствующее величине погружения давление, что при рассмотрении качения движителя автомобиля в целом приводит к значительному несовпадению расчётных и экспериментальных результатов, особенно в зоне буксований колеса. Кроме того, отсутствие единого руководящего документа, устанавливающего типоразмеры шин с соответствующими показателями их ТТХ во всех предусмотренных Типажом АТ классах грузоподъемности, единых требований при их выборе значительно снижает уровень эксплуатационных показателей полноприводных автомобилей.

До настоящего времени не разработаны модели, объективно описывающие изменения во времени технического состояния шин и РТИ при воздействии различных совокупностей факторов, не установлены зависимости и показатели, характеризующие изменение их характеристик в процессе длительного хранения АТ, а также не разработаны рецептуры резин, обеспечивающие необходимые изделиям повышенные (до 10-15 лет) гарантийные сроки службы.

Существующие методы расчета напряженно-деформированного состояния РТИ по схеме торовой оболочки и кривого стержня значительно искажают величину и характер распределения напряжений по толщине стенок оболочки и в самих стенках (внутренних и наружных), что в эксплуатации может привести к их разрушению при более низких нагружениях, чем расчетных.

Многие из существующих способов модификации резин отличаются повышенной трудоемкостью, нежелательным наличием токсичных продуктов, выделяющихся в результате протекания различных химических реакций, сложным приборным оформлением и, в основном, достаточно высоким уровнем улучшения только каких-то одноименных свойств, а не всего изделия в целом.

Кроме того, отсутствие систематизированного каталожного документа, обеспечивающего заводы и потребителей необходимой информацией при проектировании и изготовлении резиновых изделий с заданными свойствами и требованиями, существенно затрудняет достижение ими мирового уровня.

На основании проведенного анализа, технического уровня шин и РТИ, состояния отечественной промышленности и существующего научно-методического аппарата оценок и расчетов их основных характеристик, определены научная проблема, цель и основные задачи исследований.

Во второй и третьей главах обоснованы уровни ключевых показателей ТТХ шин и полноприводных автомобилей, критериев работоспособности шин и РТИ, предельные значения параметров их техсостояния, проведена оценка шин по жесткостным и конструктивным параметрам и определено их влияние на показатели опорной проходимости автомобилей.

Выбор и обоснование уровня ключевых показателей шин и РТИ проведены на основе системного анализа их свойств, условий работы с использованием комплексной оценки и последующим построением математических моделей их влияния на эксплуатационные показатели автомобилей.

Выдвинутая гипотеза о существовании корреляционной связи между эксплуатационными показателями автотранспорта, интенсивностью и характером изменения свойств шин и РТИ построена на предположении изменений от продолжительности предшествовавшей работы шин и РТИ, климатических условий их использования, физико-химических процессов, происходящих в них в процессе длительного статического нагружения.

На основании априорной информации разработана математическая модель зависимости относительного изменения критериев (Уо-Уг-Ут) работоспособности шин и РТИ от срока службы (Тх ), климатических условий ) использования шин и РТИ, жесткостных и прочностных их характеристик ((9 ), которая наиболее адекватно описывается степенной функцией:

где Ду, у0, уут - относительное изменение функции отклика, начальное и текущие значения критериев работоспособности шин и РТИ;

в — ключевые показатели качества шин и РТИ.

Критериями работоспособности шин, РТИ и эксплуатационных свойств автомобилей определены ресурс шин и РТИ, температурные и физико-механические характеристики резин, показатели опорной проходимости, тягово-скоростные и топливно-экономические свойства автомобилей.

Ключевыми показателями шин и РТИ определены соответственно их жест-костные (радиальная жесткость Сш, сопротивление качению /а и теплонагружен-ность ¡"С) и прочностные свойства (прочность при растяжении удлинение при разрыве ер и остаточная деформация е^.), изменение которых во времени является проявлением необратимых процессов в резинах при взаимодействии с внешней средой.

Степенная функция (1) для проведения регрессионно-корреляционного анализа логарифмированием приводилась к линейному виду. Зарегистрированные при проведении экспериментальных работ значения факторов, отвечающие им значения функции отклика и определяемые коэффициенты (к, а¡, а^, аз) модели представлялись в виде матриц (исходной X и матриц столбцов У и А, размерностью по числу объектов наблюдения и факторов, от которых зависит функция отклика) и после необходимых математических операций с матрицами и на основе метода наименьших квадратов получено выражение для определения коэффициентов математической модели: А- (хгх)^ ХТУ. (2)

Дальнейшее решение задачи сводилось к определению области работоспособного состояния (Р) шин и РТИ (рис.1) на основании полученных зависимостей критериев работоспособности резиновых изделий от режимов их функционирования (поверхность 0, критических (предельно-допустимых) значений показателей (поверхность 5), установленных из условия обеспечения технических требований

Для нахождения аналитического вида функций (радиальной жесткости и физико-механических свойств шин от срока службы и климатических условий их хранения и эксплуатации (3), показателей опорной проходимости, скоростных (V, км/ч) и топливных (£?/•, л/100км) характеристик автомобилей (4) от радиальной жесткости шин различных сроков службы, прогнозирования ресурса шин (5) и РТИ (6) защитной и рукавной группы) применялся многофакторный регрессионный анализ с учетом наблюдения параметров изделий, воздействующих факторов и определения независимых переменных.

В общем виде при определении аналитических зависимостей критериев работоспособности шин и РТИ, их влияния на основные эксплуатационные показатели автотранспортных средств, математическая модель задавалась в различных видах и факторы, влияющие на определенные параметры шин и РТИ, разбивались на различные независимые группы, которые после системного анализа объединялись в группы, характеризующие основные свойства шин, РТИ и автомобилей:

Сш,£р,/р,/к6,Тш>И,Рс=/{тх,Ох), (3)

> Рц< > *Гтах = АСш \ Яг = ЛУ,ГЛ V = /(/■„ ) (4)

К =Л^,Сх,Сш,Ем,£р,/р,/к6,/с,Тш,И,Рс\ (5)

где », Тш,

г,е)'Ргк'^тшах "соответственно прочность связи в боковине и слоях покрышки (Н-м), твердость (у.е), истираемость (м3/ТДж), сопротивление раздиру (кН/м), качению (на грунте и барабанах стенда), площадь отпечатка (м2), максимальная удельная сила тяги на крюке;

|а,|, п — коэффициенты соответственно потерь энергии, внутреннего трения, динамичности, перегрузки.

Для расчетного определения оценочных показателей движения автомобиля разработана математическая модель качения одиночного эластичного колеса по деформируемому грунту (расчетная схема представлена на рис.2 на примере режима скольжения), являющаяся основой метода оценки шин.

Предлагаемый метод оценки шин для перспективных образцов АТ вместе с традиционным выбором шин по их массово-габаритным параметрам, допустимым максимальным нагрузкам и скорости движения, гарантийной наработке и другим параметрам предусматривает проводить выбор шин для полноприводных автомобилей по их ключевым оценочным показателям в три этапа:

предварительном (по показателю приведенной удельной нагруженности

шин по объему (дУа = £2</гт,0\./0„, где <?„„, = Ок,1£Уш), являющимся интегральным

показателем проходимости и теплонагруженности шин (рис.3 и табл.1);

расчетном (оценка опорной проходимости по уточненным математической модели и программе расчета движения автомобилей по деформируемым грунтам);

экспериментальном (оценка выбора шин по ключевым показателям их движения по дорогам с твердым покрытием и по деформируемым грунтам), при котором устанавливаются наиболее предпочтительные основные показатели по сопротивлению качению и тепловой нагруженности шин, их критические значения,

заметность по ИК-излучению, обеспечивается наибольшее соответствие нагрузочных, размерно-жесткостных параметров выбранных шин автомобиля физико-

Рис. 2 — Расчетная схема качения эластичного колеса по деформируемому грунту

(при г„<гко, 36>0)

■I] I 1У II: ■ I

глз-а»о*г

БА}-«ми ИД-А70

Рис.3 - Показатели опорной проходимости автомобилей с радиальными шинами при минимально-допустимом давлении воздуха в шине /^„/„(МПа) на сухом сыпучем песке

Таблица 1 -Характеристики разогрева шин при прокручивании колес на барабанах стенда со скоростью 80 км/ч (*40 км/ч)____

Размерность и модель шины С„к11 тс/м1) Прирост Рц, МПа (%) Л

шина "холодная" (20°С) шина прогретая

12,001118 КИ-115 17,35 (9,173) 80,1 0,090 (22) 0,0230 0,0159

12,001<20 КИ-113 18,2 (8,366) 92.3 0,105 (25.6) 0,0300 0,0168

12,001*20 КИ-113А 24,5(11,261) 123,7 0.180 (-) 0,0310 0,0180

1200x400-533 И-Ш84* 29,4 (9,74) 80,9 0,105(30,8) 0,0290 0,0183

14,001*20 Мишлен 29,4 (8.982) 79,5 0,140(31,1) 0,0205 0,0095

14,00-20 ОИ-25 29,4 (8,982) 130,2 0,180 (43,0) 0,0383 0,0197

425/80Я21 Кама-1260 29.4 (6,894) 81,0 0,120(27,2) 0,0238 0,0158

425/801*21 Кама-1260-1 39.2(10,695) 117,1 0,110(35,4) 0,0282 0,0152

1200x500-508 ИД-П284 39,2(11,111) 123,2 0,190(35,8) 0,0320 0,0157

Новая математическая модель качения колесного движителя автомобиля в целом является развитием ранее полученных моделей качения одиночного жесткого и эластичного колес, и движителя в целом, и имеет следующие отличия:

- в выборе новой расчетной схемы и исходной зависимости сопротивления грунта вертикальным нагрузкам, изменяющегося в соответствии с глубиной погружения элементарной площадки с поправкой на буксование, а не ее перемещением в контакте (циклоидой Я — -я)" ). Давление колеса в криволинейной зоне контакта с грунтом (д) определяется через коэффициент (к, = 1-/А(о,8^)) снижения нормального удельного сопротивления грунта вдавливанию (рг ) на глубину 1см (Нр) от скольжения отражающая влияние режима качения на глубину

образуемой колеи (Я): <? = 1

(7)

где к, — соответственно текущая ордината рассматриваемого участка колеса в контакте с грунтом и радиальный прогиб шины, м.

/л — коэффициент изменения сопротивления по глубине вдавливания грунта.

- в определении действующих в контакте нормальной (о) и тангенциальной (г ) составляющих элементарной равнодействующей через их соотношения по закону Кулона и выражении любой пары составляющих элементарных сил через эти соотношения и принятую исходную зависимость с учетом относительного сдвига элементов беговой дорожки колеса (ХСд):

)+кеВ{хся\ (8)

где А и В — вход в контакт с грунтом и выход из него;

tg\j/ и кс — обобщенные выражения, учитывающие насыщенность и очищае-мость протектора, а также срез грунта торцевыми ребрами грунтозацепов;

- в учете изменений жесткостных характеристик шин (Сш) через их радиальные прогибы (Д,,) и поправочный коэффициент (А'г = 0,025гх), учитывающий гистерезисные потери (£) шин разных сроков службы (С^), вызванные старением

резин: гя~ус, Сш = Кг К^К^К, + Рйт1п)] или С'ш = 592,95 + 0,059^(7,, (9)

где КI, К2, Кз - коэффициенты уравнения регрессии, значения которых для большинства современных отечественных шин известны (приведены в диссертации).

Распределение давлений в плоской зоне контакта можно считать д„=дк при

ч. =\й2"кчРА -Ц- У (10)

р

Составляется система двух уравнений с двумя неизвестными (Н и описывающая равновесие колеса в целом и его плоской зоны:

«♦г.

+ ДОЧаю„ = <Л

. г. г„ (П)

\\qndFn = сшгш

/а

При заданной нагрузке (С,) на колесо и его буксовании, а также при известных размерных (ВК -ширина беговой дорожки (м), Р„ -область плоской зоны контакта) и жесткостных характеристиках шины решение системы (11) дает значения Н и 2Ш. После этого, с учетом (8) можно найти величину и направление элементарной равнодействующей в каждой точке контакта колеса с грунтом, а следовательно, и значения всех внешних сил и моментов, действующих на колесо, что позволяет определить все необходимые показатели характеристик качения эластичного колеса по деформируемому грунту.

На основе рассмотренной модели одиночного колеса была разработана модель прямолинейного движения автомобиля с расчетной схемой (рис.4):

В соответствии с выбранным законом деформирования грунта (рис.5) с учетом буксования колес была получена зависимость, позволяющая определять показатели качения любого колеса (/) по первоначально заданным параметрам грунта (рг и и связывающая текущее давление в контакте с грунтом и максимальное давление, приложенное к грунту предыдущим (/-У) колесом:

Рис. 5 - Схема колееобразования колесами автомобиля по деформируемому грунту

В целом, для описания движения от-осного автомобиля по деформируемому грунту получена система 1т-1 нелинейных уравнений с 1т-1 неизвестными (вертикальная реакция, прогиб шины, глубина колеи и пробуксовка каждого колеса одного борта автомобиля), учитывающая перераспределение вертикальных реакций в движении, выбранную схему трансмиссии, сопротивление воздуха, нагрузку на крюке автомобиля и другие факторы.

Эта система состоит из 1т уравнений системы (11), составленных для каждого из т колес, т уравнений перераспределения вертикальных реакций в движении, составляемых в зависимости от конкретного вида подвески (т-1) автомобиля, Зт уравнений силового потока, зависящих от типа трансмиссии автомобиля и одного уравнения равновесия горизонтальных сил, приложенных к автомобилю.

Экспериментальные исследования с определением показателей качения эластичного колеса по деформируемому грунту подтвердили адекватность расчетных (рис.6) и экспериментальных (рис.7) результатов во всем диапазоне буксований при незначительных (не более 20%) количественных отклонениях по отдельным показателям, связанных с использованием средних значений параметров по литературным источникам (или ТУ), а не действительных их данных.

Рис.6 - Кттах ГАЗ-ЗЭ097 (а) и Урап-4320-30 (б) на раз- Рис.7 - КТтах автомобилей 4x4 на сухом личных грунтах при Рвтш сыпучем песке

На основании результатов многочисленных экспериментальных исследований (в т.ч. автора), установлен уровень ключевых показателей ТТХ шин и АТ:

жесткостные свойства шин характеризуются уменьшением радиальной жесткости шин со снижением давления воздуха в них (56-62%), а также влияние на изменение радиальной жесткости шин степени их нагружения (35-56%) при номинальных и минимальных давлениях;

сопротивление качению характеризуется снижением его значений (на 43-46 %) с прогревом шин (в среднем по наименьшей контрастной температуре от 27,9°С до максимальной 91,8°С и критической 120°С) или снижением гистере-

зисных потерь (на 18-29%), но и увеличением давления воздуха (от 29 до 43%) в разогреваемых шинах. Однако при увеличении давления свыше номинальных значений снижение сопротивления качению определяется, в основном, ростом температуры. С увеличением скорости движения от 15 до 80 км/ч коэффициент сопротивления качению возрастает в среднем на 24,5%. При движении по дорогам с твердым покрытием с начальным номинальным давлением воздуха в шинах удельное сопротивление качению автомобиля в ведомом режиме со скоростью 40 км/ч должно быть не более 0,020 с «холодными» (20°С) шинами и 0,012 с прогретыми до установившихся температур. При этом радиальный прогиб шин должен быть не более 3-4% от ее внешнего диаметра;

разогрев шин в движении с максимальной скоростью должен быть не менее, чем на 10 °С ниже уровня критических температур для используемых шинных материалов (120°С), достигнутые значения теплонагруженности перспективных отечественных шин позволяет ограничивать ее уровень до 40°С в движении и до 60°С в режиме остановки;

радиальные шины имеют безоговорочные преимущества перед диагональными, которые заключаются в меньших на 25-30 % энергетических затратах на качение, на 5-9 % расходах топлива, на 15-19 % температурах разогрева, на 15-20 % вероятности обнаружения по ИК-излучению, в повышении на 23-29 % тягово-сцепных показателей на деформируемых грунтах, в большей в 1,7-2,1 раза ходимости шин и улучшении ряда других показателей. Различие показателей у шин разных сроков службы (новых без хранения и 15-летних): по сопротивлению качения на 15-22% до их разогрева и на 11-19% после разогрева, по теплонагруженности на 4-10°С ниже у новых шин;

при снижении давления от номинального для дорог с твердым покрытием, когда большинство автомобилей теряет проходимость или движется на пределе потери ее, до минимально-допустимого для деформируемых грунтов существенно возрастают максимальные тягово- сцепные показатели (Кттах от 0 до 0,35), скорости движения для автомобилей (^ от 0 до 31 км/ч и от 0 до 45 км/ч с удельной мощностью до и свыше 20 л.с./т) и снижаются удельная работа на преодоление сопротивления качению (/а от оо до 0,07 и от 0,50 до 0,07), а также глубина образуемой колеи и минимальный радиус поворота (от оо до соответствующего значения по ТУ для твердых дорог);

определяющим при движении по деформируемым грунтам является соответствие нагрузочных и размерных параметров шин характеристикам опорной поверхности и в большей степени его характеризует приведенная удельная погруженность шин по объему. Для получения удельных показателей опорной проходимости на уровне одного из лучших по проходимости автомобиля Урал-4320-31 указанная нагруженность радиальных шин не должна превышать 8, а диагональных 7 тс/м3, а по нагреву шин до 100°С - соответственно 9,5 и 8,5 тс/м3;

для получения запаса удельной силы тяги на крюке автомобилей при грунтовых условиях на уровне 0,25-0,35 (с обеспечением преодоления подъемов одиночными автомобилями до 0,245-0,337 рад (14-19°)) минимальное давление воз-

духа в шинах должно обеспечивать их радиальный прогиб в пределах 10-12 % от внешнего диаметра (О);

при движении по деформируемым грунтам с Ритм в шинах максимальная удельная сила тяги по сцеплению автомобиля должна быть не менее: 0,5 — на сухом торфянике; 0,25 — на мягком торфяном грунте и сухом сыпучем песке; 0,15 — на снежной целине с плотностью снега 0,25-0,40 тс/м3 и температурой < минус 5°С при глубине снежного покрова не менее 0,3 от В. При этом коэффициент сопротивления буксированию должен быть < соответственно 0,15; 0,060 и 0,050;

увеличение наружного диаметра шин более эффективно, чем ширины и не только с точки зрения опорной, но и профильной проходимости, и плавности хода, и экологического воздействия на почву. Рекомендовано устанавливать низкопрофильные шины;

в процессе длительного хранения и эксплуатации АТ происходит закономерное изменение физико-механических показателей резин с ростом их срока службы (в шинах с 15-летним сроком службы проявляются в повышении жесткости резин — на 17,5-29%, гистерезисных потерь и теплонагруженности шин — на 15-20%; снижении прочности каркаса, динамической выносливости и усталостной работоспособности шин — на 25-35%, относительного удлинения и сопротивления раздиру резин — на 15,5-24%; возрастании истираемости резин - на 12,5-26%. Особенно заметно снижение физико-механических показателей резин при безразгрузочном хранении шин — на 7-15% и при их эксплуатации в условиях жаркого климата-на 8-12%);

уровень заметности для АТ по ИК-излучению должен быть не более 0,3 (не более 30°С), возможна установка тепловых экранов на колесные ниши, в том числе снижение нагрузки и скорости движения автомобиля.

Четвертая и пятая главы посвящены решению задачи повышения надежности резинотехнических изделий. В четвертой главе предлагаются некоторые результаты, полученные автором по разработке метода оценки сохраняемости РТИ, созданию резин для рукавных и защитных РТИ с 15-летней гарантией, разработке конструкции гофрированных чехлов переменного сечения и метода оценки их напряженно-деформированного состояния (НДС), модификации резин поверхностным и объемным фторорганическим методом. В пятой главе на основании ла-бораторно-стендовых, ускоренных климатических и эксплуатационных испытаний РТИ представлены результаты экспериментальной оценки разработанных методов, конструкции и материалов, приведены примененные автором методики исследований и результаты прогнозирования сроков службы РТИ.

На основании теоретических исследований, выявленных зависимостей критериев работоспособности РТИ от режимов и условий их функционирования, установления области их работоспособного состояния, разработан метод оценки сохраняемости РТИ (рис. 8) по базовым критериям их работоспособности и прогнозированию сроков их службы по результатам экстраполяции эквивалентов подобия (ку) известных расчетных зависимостей на показатели ускоренных климатических испытаний (у,) с установлением аналитических зависимостей их изменений, аппроксимации полученных зависимостей и нахождение соотношений между ними в процессе длительного хранения (у/) АТ:

Определение срока службы (срока сохранйемости, ресурса) РТИ

Конструктивные и нагрузочные характеристики РТИ

Область работоспособного состояния РТИ

Ограничительные условия эксплуатации (хранения) РТИ

Критерии работоспособности РТИ

х

Базовые показатели функционирования РТИ

Относительное изменение срока службы (срока сохраняемости, ресурса)

JI

Климатические условия и режимы использования РТИ

Конструкторско-технологические ограничения

fp -условная прочность

ер— относительное удлинение

Сост — остаточная деформация

_ Рукавные Р'ГИ

Коэффициенты: , а,, er 2, а 3

Защитные РТИ

Кинетика изменения ev Кинетика изменения:

Y = а + (с - tt)exp\- e(l -tf]

Кинетика изменения е^: Y • а + (с - <l{~- /))]

фторирование

г.-г.схр

Значения .базовых показателей РТИ - О: предельные (критические) а =у(00). K^t0,5 начальные значения с =у(е) ;

еост : предельные (критические) а =у(00), Кст <80% начальные значения с =у(0)

Ат:<40% по объему У, »75% по весу Р ( набухание) о,. <гп+у In t/tL (по a,>I,2SP, по /р>ЗР, где Р-давление)

Z - de/dit, (Z>0,5 • эластичное восстановление)

X

Основные зависимости изменения показателей: >■„, ехр (- ь,(,) - ехр (- Ь^ )

ускоренные испытания натурные испытания

Обобщенный показатель;

t J t,K J, ,

i-Ttf

Оптимизация параметров, сравнение расчетов с экспериментальными данными, сходимость, достоверность результатов. Выдача рекомендаций

Рис. 8 — Структурная схема метода оценки сохраняемости РТИ

г, R ТХТ2

Ытп - (пт.

ЕТ,-ТЛ R Т.ТЯ ■*'-ехр

£ «Г,

Б TV = ТI => Т2...п (13)

где ~соответственно время достижения значения параметра полимера

при 7/ и Т2, при То<Тс,

Е (Е) ч Я - энергия активации (средняя) реакции (Дж) и универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/моль К).

Полученные в результате расчетов сроки служебной пригодности г достаточно надежно коррелируют между результатами ускоренных (г,) и реальных (натурных) условий (т2 .) использования РТИ на АТ. Данный метод является универсальным, основные его положения апробированы и подтверждены результатами экспериментальных исследований, представленных в пятой главе, в ходе ускоренных климатических испытаний РТИ на термовлажностное, термоокислительное и озонное старение, а также на термосветоозоностойкость.

Эксплуатационные качества резинотехнических изделий в значительной степени зависят от механических свойств основного материала — резины. Поэтому вопросы исследований и оценки этих свойств занимают одно из главных мест в проблеме создания резин с заданным комплексом механических свойств (рис.9).

Надежность РТИ (по сроку службы)

Причины выхода РТИ из строя

Нарушения

Насоот аатстаиа мерянных и

свыше 10 лет

Распределение выхода из строя РТИ по видам изделий а процессе ДХ АТ (от суммарного)

Динамика роста выхода РТИ из строя суммарные и по видам изделий в процессе ДХ АТ (%)

■ виброизоляторы

■ детали защитные □ рукава

В прокладки

■ уплотнители

■ ремни

■ кольца

■ манжеты

■ мембраны

После 5 лет

После 10 лет После 15 лет

Стойкость разработанных резин к старению (Кст по относительному удлинению при 150С)

Оценка сроков сохраняемости свойств разработанных опытных резин

Дяитммислр Прогнои, Т, пгг Температура Т. «С

1- НО-М-1Б-1 М4М • * ав и 2* б.*»

! 2а (М • « а* а,ш

Рис.9 - Срок службы РТИ, причины выхода из строя, оценка сохраняемости разработанных резин

а) б)

Рис.10 - Условная прочность при растяжении (а) и относительное удлинение (б) разработанных

резин РТИ

В ходе проведенного анализа отечественных и зарубежных материалов, поиска и обоснования основных направлений исследований по созданию рецептур резиновых смесей, обеспечивающих 15-летний гарантийный срок службы, наиболее перспективными определены эпихлоргидриновые (СКЭХГ-СТ) и гидрированные бутадиен-нитрильные каучуки (БНКВ) для производства рукавных РТИ, производство которых может быть налажено в России на Стерлитамакском ОАО "Каучук" и Опытном заводе Воронежского филиала ГУП НИИСК. Для производства защитных деталей определены новые каучуки на основе парафинатных бута-диен-нитрильных каучуков БНКС и этиленпропиленовых каучуков СКЭПТ, которые могут быть наработаны на Уральском заводе РТИ.

Все эти каучуки по технологии изготовления, результатам испытаний (рис.10) превосходят применяемые ранее для изготовления РТИ сульфонатные бутадиен-нитрильные каучуки типа СКН, выпуск которых прекращен в России по экологическим соображениям. Предлагаемые марки каучуков для резиновых смесей, обеспечивают 15-летнюю гарантию, имеют повышенное сопротивление тепловому, светоозонному старению без применения низкомолекулярных антиокси-дантов, высокую прочность, сохранение гибкости и эластичности материалов при пониженных температурах, они более технологичны и могут перерабатываться на действующем оборудовании резинового производства.

В настоящей работе рассматриваются также проблемы, связанные не только с механическими, физическими и химическими свойствами эластомеров, но и изменением этих свойств в процессе эксплуатации резинотехнических изделий, наиболее активно влияющих на их надежность, прочность и, в конечном счете, на долговечность. Повышение сопротивляемости резин разрушению достигается улучшением прочностных свойств эластомеров и торможением процессов их взаимодействия с окружающей средой, или вторичных процессов, усугубляющих разрушение изделий. Основное условие достижения прочности полимеров — это равномерное распределение напряжений по молекулярным цепям (наличие прочных и лабильных связей, узких длин между узлами вулканизационной сетки) и изменение надмолекулярной структуры полимера с целью ее упорядочения.

В качестве примера перераспределения напряжений и снижения их разрушающих воздействий в РТИ в работе предлагается метод оценки напряженно-деформированного состояния (НДС) гофрированных РТИ, предусматривающий расчеты НДС гофра для определения максимальных напряжений в изделии (<ттах), формы гофра переменной толщины, который снижает градиент краевых напряжений в местах закруглений гофра и оптимизации профиля его сечения для минимизации расхода резины и равномерного распределения действующих краевых напряжений (рис.11).

Разработанный метод расчета НДС модели гофра по стержневой схеме переменной жесткости предопределяет формирование функции жесткости конструкции в гибком кривом стержне вдоль его геометрической оси. Статические напряжения в гофрах защитных чехлов определялись в плоской рамной модели гофров из эпоксидного компаунда с криволинейной осью постоянного поперечного сечения.

с»имарям Схема нагружвния ЧвКЛОВ В "l*0*^

процессе эксплуатации ""

m

□ и

га □

о о

ш ш

Границы гофра переменной толщины:

«•»•»«»•■• п (>Ь>-1,483* 1.К4«« 1.05В 1<ГУ-1,ОМ КГ'**

Результаты испытаний защитных чехлов на циклическую долговечность (ср»дии« »н«ч»иии)

9C64Q | 33X00 I 4tB5CQ | t111810Т

Vtrwwrarb 7я> пераиюа»*»» пвр«ца< УАЗ 3151

604512 | 71ЭИ0 j «а&иа 1 eseaa j акдтв | таввм

Част №3-537

| 421382 | 1113130 I 5МВ10 l~i

Для расчетов принимались масштабы геометрического (jj\ ~\Jlm ) и силового (jjf mFjFM) подобия для детали н модели. Усилие для изгиба рамной модели определялось по формуле: (13)

Р Jl'E'J'b *" Н1 '

При этом закон строгого подобия напряжений при статическом нагруже-нии принимает следующий вид: (14)

Максимальное изгнбное напряжение в модели гофра определялось по

формуле: " * (15)

где А/, ™ /V" - изгибающий момент. Им; . гз момент инерции

'-7Г-

сечения модели, мм4; д<г- момент сопротивления сечения, мм. &

Сжимающее напряжение в сечении гофра и масштаб деформаций имеют

следующие выражения: „ (16)

_ **.»

Тогда расширенный закон статического подобия принимает следующий вид:

_ £ С-"1" в<1,+5г О7)

О. -/•.ТГ- "

Рис. 11 - Расчет НДС чехла и его оптимальной формы гофра.

Максимальные напряжения остальных девяти моделей гофров определялись с использованием расчетного коэффициента фактора формы = аналитическим методом по критерию Эйлера (а _ _!£_) в зависимости от модуля уп-

ггО !

ругости образцов и допускаемого нормального напряжения сжатия при статических нагрузках, отнесенные к начальной площади поперечного сечения недефор-мированного резинового элемента. Теоретический расчет (рис.12) проводился с целью анализа напряженно-деформированного состояния чехла при осевом на-гружении, поиска геометрической формы гофра в меридиональной плоскости, выравнивающей напряжения в наиболее нагруженных объемах.

Характерные сечения в вершннах гофра и в местах сопряжений, необходимые при расчете: сечення 1 - 4 при растяжении сильфона не поворачиваются, но получают радиальные перемещения - сечение 1-1 положительном направлении оси X, сечение 4 • в отрицательном:

сечення 2-3 испытывают линейные и угловые перемещения, причем сечение 2 удаляется от оси г, а сечение 3, наоборот, стремится к оси 2.

наблюдается заметное к переменное, вдоль длины гофра, изменение кривизны в меридиональной плоскости 2х, причем, максимальное изменение кривизны в сечениях 1-4;

гораздо меньше изменяется кривизна в окружном направлении, при этом вдоль выделенной окружности изменение кривизны постоянно.

Максимальные напряжения в сечениях, взаимные перемещения, углы поворота сечений и изменения высоты гофра определялись в результате решения системы канонических уравнений:

+ 0 {где Ои О,-соответственно изгибающий момент в меридиональной

+<Уи01+5гз01 = 0 плоскости 2х (М„), поперечная сила (а,) в этой же плоскости и + нормальная сила вдоль оси Z(am);

.м -и коэффициенты уравнений по интегралу О.Мора)

'■•1-тгт^*-

Рис. 12 - Расчетная модель гофра Далее определялись функции ширины, толщины и осевого момента гофра во всех сечениях, функции моментов от единичных нагружений вдоль неизвестных £)/, И2, Из и коэффициенты канонических уравнений. Взаимные перемещения сечений 1-4, 2-2, 3-3 и взаимные углы поворота сечений 2-2, 3-3 формируются функциями моментов от внешнего нагружения. Определение взаимных перемещений сечений 1-4 (ВР), 2-2 (РВ), 3-3 (ВВ11) вдоль оси х (изменение высоты гофра), углов поворота сечений 2-2 (ЦР), 3-3 (иРР) и изменения высоты гофра (РВЯ) осуществляем по следующим формулам:

„„ "гг I20tf(£>, — — cos*)) - (costil - cosx)) 'f 120Ш - ü,(x-9/l))(/lcos/-sinr(i-9Я»

or 35 i -—■—--■■ - ' , ax +■ I - a.t + /1 Q\

> E(Zll - cosj:) ■ (/■'A' - - cosj)) „J, £jt(rt - hx(x- llll))'

" 'r' 120/?(0| - А Д(3 + sin *)) ■ (2 - cosj) - sin y( 3 + sin x) * J £(Zf + sinjt)-(^iV+ /(jrsinjr)3

'f 24ОД -р,(х-НУУНх-НН>л | 'V240ft(q - ДОДД+51т))-(е/г-1 + sinr)« (19)

,1 EíFk-p.ix-tlll))* > EHzy+s\nx)(.AN+Axsinxf

BBR = "f 240Щ - Q,fi - (g/i + sinx))*' sinx(20) J ER(ZY +sin x)-(AN+ Axsinx)' ' ^

(21)

i2o(D|-g;/;(g^+sinx)) +sinxX-4Af + >ixsinjf))

pBR_"( l20/?sinx(Q| - Aflq-cos*)) A | '|360/?(Q -Q(x-W))^ | "r1 l20/f(2-cos;r) (Q -cosx))^ |

J £(Zy-cosx) (FN-fX¡-cosx))' } E,(Ft-px(x-HH)f ¿ E(ZH-cosx) (FN - Fx(l-cosx))' (22) *'r' 240J?(P|-íy;(1-cosx)) A|"f 240R(Q-A/?(3tsinx)) A

+ ¿ £(Zf/-cosx) (fW-fx(l-cosx))' ¿ £(ZH + sinx) (A + Axsinx)'

Такой расчет позволяет определить форму элемента (гофра) в деформированном сечении в плоскости 7х и окружную деформацию е, в любой интересующей нас точке. Затем по известным окружной и меридиональной деформациям определяются окружное сг, и меридиональное схт напряжения:

= Е{еГ оГ , £Г_16 тч

Теоретический расчет рациональной формы модели гофра показал, что переход от постоянной толщины стенки гофра к переменной снижает градиент краевых напряжений в местах закруглений гофров. Возникает задача нахождения закона распределения массы резины по толщине стенки гофра, т.е. задача оптимизации сечения гофра и определения минимального расхода резины при наиболее благоприятном распределении действующих краевых напряжений, от которых в значительной степени зависит скорость старения, и, как следствие, нарушение целостности конструкции чехла.

При подборе законов изменения толщины стенки использовался прием по-линомной регрессии, основанной на методе наименьших квадратов. При этом наружная и внутренняя кривые, образующие гофр, задавались полиномом вида (рис.10): >ix)= а0+а1х+а2х2+а}Х3+...+а1*" (24)

Расчет площади сечения гофра с переменной толщиной стенки проводился как разность интегралов: A¡w 'j yM,,jx- /*<,),<& (25)

-0.W2 - 0.929

Зависимость осевого перемещения от нагрузки из расчета по стержневой схеме, полученная на ЭВМ равна Д = 3,28F, являясь более точной по отношению к зависимостям, полученным опытным путем A=3,05F и расчетным по схеме оболочки A=3,02F. Однако данные различия незначительны и не оказывают влияние на оптимальность модели гофра, полученную теоретическим расчетом.

Экспериментальные исследования включали:

оптико — поляризационный метод определения статических и динамических нагрузок при НДС оптических моделей (рис.11) защитных чехлов для исследования направлений главных осей напряжений, поля распределения и места концен-

трации опасных напряжений по картинам изохром (сп-стг = const) и картинам изо-пахик (oi+oi = const);

метод электроаналогии - для расшифровки картин напряжений, полученных оптико-поляризационным методом и построения семейства изопахик (рис.13), который позволил определить изопотенциальные линии (линии равного потенциала), соответствующие линиям равных поперечных деформаций;

испытания на динамическую усталость (рис.11) и виброустойчивость (рис.13) образцов, которые позволили соответственно определить прочностные свойства образцов при их циклическом сжатии и растяжении со скручиванием и деформацией изгиба, характер разрушений чехлов, а также определить жесткост-ные и демпфирующие параметры чехлов при гармоничных вынужденных колебаниях в зависимости от уровня их НДС (коэффициенты демпфирования, динамичности, жесткости резин, внутреннего трения и перегрузки, гистерезисных потерь в резинах).

Рис. 13 - Амплитудное перемещение точек (1,2,3) при гармоничных колебаниях защитных чехлов в растянутом (а и в) и нормальном (г) состоянии в горизонтальной и вертикальной плоскости, б - картины изопахик

Результаты экспериментальных исследований защитных чехлов и проведенные расчеты основных их характеристик показали, что:

коэффициент демпфирования (Ю) с увеличением их срока службы (до 9 лет) снижается в среднем на 43 %, рассеяние энергии происходит за счет демпфирования уменьшающегося объема резины, участвующего в работе, и возрастания ее твердости в среднем на 17 %, коэффициент потерь (поглощение энергии) при этом снижается в среднем на 45%;

масса детали во времени изменяется незначительно (в среднем на 8%), а

жесткость чехлов возрастает (в среднем на 53%) в основном из-за повышенния твердости резин в закругленных участках гофров;

из-за уменьшающегося объема резины и увеличения ее жесткости коэффициент внутреннего трения уменьшается в среднем на 45%, коэффициент динамичности при этом возрастает в среднем на 27%, что отрицательно сказывается на напряженно-деформированном состоянии защитных чехлов в эксплуатации.

Равномерное распределение напряжений достигается также путем изменения вулканизующей группы и использованием наполнителей, которые увеличивают количество узлов вулканизационной сетки. Введением в полимер активных наполнителей образуются дополнительные узлы сетки полимера, принимающих на себя часть действующих напряжений и приводящей к более равномерному их распределению между цепями полимера, облегчению (ускорению) релаксационных процессов. Наполнители (модификаторы) уменьшают плотность, облегчая релаксацию полимера, повышают эластичность, сопротивляемость разрыву, частицы наполнителя являются препятствием для образования трещин, а также снижают хрупкую прочность эластомера. Цель данной части работы связана с определением возможности образования поверхностной защитной пленки в условиях равновесного содержания фторорганических добавок (кубовых остатков спиртов-теломеров "КОСТ", эфиров - "НЭФ", фторпарафинов - "ФП") в эластомере, а также с определением времени сохранения защитной пленки на поверхности РТИ (применением поверхностного газофазного фторирования).

Определение времени сохранение защитной пленки на поверхности эластомера {1=с1 - толщина изделия) выполнено моделированием кинетики процесса испарения ингредиента с определением параметра (/,), отражающего лимитирующую стадию процессов миграции: = 1 к (26)

зо

Характеристики, определяющие миграцию фторорганического ингредиента (коэффициенты диффузии (О) и равновесной растворимости (5), а также летучести (V) ингредиентов), получены в условиях ускоренных испытаний при высокой температуре термостатирования образцов, обеспечивающей неизменность агрегатного состояния фтордобавок и экстраполирование температурных зависимостей этих характеристик в область температур хранения РТИ.

Оценка совместимости полимеров (р) с фторированными ингредиентами (а)

выполнена по параметру их растворимости (д) из условия: ~ \5' -<5"1 (27)

Используя известное уравнение определения летучести ингредиентов с по-

яе

верхности полимеров т, = р, -р- и задаваясь соотношением Мт/М0 (количеством ингредиента, мигрирующего из полимера за время т к начальному его содержанию в полимере) получено уравнение и определены значения коэффициента р\ зависимости кинетики миграции ингредиента не только от летучести, но и от показателя равновесной растворимости его в полимере: „> = (28)

м.

с помощью которого можно рассчитать время миграции из полимера определенной доли ингредиента с высокой сходимостью их значений.

Полученные автором величины миграции фторсодержащих ингредиентов "НЭФ", "КОСТ" и "ФП" при температуре хранения РТИ 20°С дают возможность определить их количество, вводимое в композиции (3-5 масс.ч на 100 масс.ч эластомера) для обеспечения сохранения защитных пленок на поверхности изделий в течение 15 лет.

Ускоренная оценка сохраняемости и долговечности РТИ, в том числе модифицированных резин осуществлялась комплексно (табл.2,3, рис. 14-16) с проведением испытаний РТИ на термовлажностное (в камере "Фойтрон" при 70°С, влажности 100% в течении 13 суток, 16 циклов от минус 15 до плюс 15°С, минус 60°С на холодостойкость), термосветоозонное (при 6,5 х 10"5 об.% , 54°С) и термоокислительное (при 100, 125 и 150°С ) старение. И дополнительно на озонное старение при более жестких условиях (в камере OMS-1 при 1x10"4 об.% и растяжении образцов на 20, 30, 50 % в течение 6 часов каждый этап) для достижения более значимой сравнительной оценки резин.

Таблица 2 - Сроки сохраняемости защитных РТИ по результатам термовлажностного старения

Шифр резины Срок сохраняемости, год Критерий сохраняемости

/ AI параметр ед. изм. по НД погрешность,у, %

ИР-5-1 15,1 +0,8 Rp балл 7 Т,%

ер %, н/м 350 11

Л МПа, н/м 11,3 13

Tu, усл. ед. 70-78 10

26-S2-4 12,2 +0,9 RP балл 7 14

ч> %, н/м 350 10

fP МПа, н/м 11,3 15

т» усл. ед. 70-78 12

НО-68-1Б-1 10,4 +1,8 Rp балл 7 11

%, н/м 300 12

fp МПа, н/м 12,5 11

тш усл. ед. 69-72 14

Примечание: Дt - остаточный срок сохраняемости , год.

Рис.14 - Изменение Ко по прочности фтори- Рис.15 — Изменение удлинения ер во времени при

рованных (1,2,3) и не фторированных (4,5,6) термоокислительном старении фторированных

опытных резин (НО-68-1 Б-1, 26-842-4, РТИ из серийной резины НО-68-1 при 125"С

ИР-5-1) РТИ от продолжительности (х) (1- без модиф.; 2- ФП; 3- КОСТ). термосветоозонного старения

БНКС

БНКС фтор.+КОСТ

СКЭПТ"^^"————— СКЭПТ +ФП Рис. 1 б - Техническое состояние защитных РТИ после озонного старения Таблица 3 - Прогнозирование срока службы резины ЕЗ-В1 по относительному удлинению при

Переменная, t, годы Прогноз по Прогноз по "wod"

Кет. по ег Дов. граница Надежность Ktm по "иод" Дов. граница Надежность

1 1,0000 0,9116 1,000 0 0 1,000

3 0,8306 0,6052 1,000 0,35212 0,37843 1,000

б 0,7969 0,6549 1,000 0,36916 0,42928 1,000

9 0,7745 0,6203 0,998 0,38575 0,48715 1,000

12 0,7574 0,5933 0,995 0,4019 0,54363 1,000

15 0,7434 0,5709 0,990 0,41763 0,59788 1,000

Оценка срока службы - 14,9 лет Оценка срока службы- более 15 лет

Результаты исследований подтвердили низкие значения сроков сохраняемости РТИ серийного производства (~ 5-8 лет), опытные вулканизаты обладают лучшей теплостойкостью, морозо- и озонностойкостью (в 2-3 раза).

Комплексная объемная и поверхностная фтормодификация резин повышает в среднем на 15-17% их озоностойкость, на 30-40% эластичность и может рассматриваться как метод увеличения гарантийного срока хранения РТИ для AT, особенно для серийных резин, недостаточно стойких к термоокислительному и озонному старению.

Математическая обработка данных по комплексной системе Kinetic Trunk позволила определить моделирующие уравнения, описывающие процесс старения резины и прогнозирующие изменения его показателей, определить их темпера-турно-временные эквиваленты. Установлены режимы (9 суток при температуре 90°С и 7 суток для напряженного состояния) ускоренных испытаний РТИ, эквивалентные 15 годам хранения и эксплуатации (при температуре 25°С).

Разработанные РТИ выдержали испытания на прочность и в течение 15 лет сохраняют свойства эксплуатационной устойчивости (Кст=0,74 при норме не менее 0,5, "нод"=45% при норме не более 80%), которое подтверждено результатами натурных испытаний на AT. В ходе эксплуатационных испытаний РТИ после 3-х лет хранения и эксплуатации серийных резин, особенно в условиях теплого (п.Лазаревское) и умеренного (Приморский край) влажного климата, произошли изменения их прочностных (снизились на 5 - 12 %) и жесткостных (повысились на 9 -16 %) свойств. Физико-механические свойства опытных резин ухудшились незначительно, в среднем на 3-8 %, фторированние опытных и серийных резин позволило повысить эти показатели в среднем на 5-7%. На серийных образцах РТИ (без фторирования) обнаружены разрывы и мелкие трещины покровных резин, особенно по краям изделий, в изгибах и местах их деформации. Трещины на опытных образцах РТИ не обнаружены. Наработка машин с испытываемыми РТИ в среднем составила от 9,8 до 21,1 тыс. км (ГАЗ-66, ГАЭ-3307, ЗИЛ-131).

В шестой главе разработаны Типаж пневматических шин регулируемого давления для серийных и перспективных полноприводных автомобилей и Банк данных РТИ системы каталогизации предметов снабжения для АТ, а также концепция создания и основные требования к шинам Типажа.

Выбор типоразмеров шин под ту или иную нагрузку на колесо проводился из условия получения их приведенной удельной нагруженности (<з\,а) не более 8 тс/м3, обеспечивающей опорную проходимость по деформируемым грунтам на уровне лучших образцов полноприводных автомобилей и допустимый температурный режим их разогрева при максимальных устанавливаемых скоростях движения. Из-за несоответствия по этой нагруженности в типоразмерный ряд шин для перспективных образцов АТ не вошли вновь разработанные радиальные шины размерности 390/951120 для перспективных полноприводных автомобилей с нагрузкой на колесо 3000 кг в классе грузоподъемности 6 т, имеющие дуа более 9 тс/м , а также радиальные шины с наружным диаметром и габаритной шириной соответственно до 0,8 и 0,25 м (дуа около 12,5 тс/м3), не обеспечивающие требуемых показателей по опорной проходимости автомобилей малого класса грузоподъемности с нагрузкой на колесо 750 кг.

Для перспективных образцов полноприводной АТ всех классов грузоподъемности определены 8 уровней нагрузок на колесо и для каждой нагрузки определен типоразмер новых шин с указанием их основных ТТХ, сроков завершения разработки (доработки) и применяемости на автомобилях по соответствующим классам грузоподъемности, их колесных формул и заводов-изготовителей.

Кроме того, определены и приведены модели шин — прототипов той же размерности, которые приняты за базу для разработки или доработки новых шин и предназначены до их поступления для применения на соответствующих образцах АТ, а также основные направления их доработки, предусматривающей регулирование давления, бескамерное исполнение, переход на ЦМК шины, шины КТ, новые прогрессивные шинные материалы и технологии.

Для серийных и ранее выпускавшихся образцов АТ, остающихся в рассматриваемом периоде (2003-2010 годы) в эксплуатации, также предусмотрен, по возможности, переход на радиальные шины и представлен их типоразмерный ряд.

Эти шины выбирались по допустимой нагрузке на колесо и возможности их монтажа и эксплуатации на штатных ободьях рассматриваемых образцов АТ. Вследствие этого, на части образцов (автомобили ОАО «УАЗ») приведенная удельная нагруженность выбранных шин получена выше рекомендуемой. Кроме того, конструкция штатных ободьев не предусматривала монтаж ограничителей деформации и применение бескамерных шин. В рассматриваемом типоразмерном ряду для серийных автомобилей во всех классах грузоподъемности определено 13 типоразмеров шин, из них 4 типоразмера предусмотрено для автомобилей ОАО «УАЗ», имеющих штатные ободья с посадочным диаметром 15 и 16" и для каждой размерности этих шин предусмотрены протекторы повышенной проходимости, универсальный или всесезонный. На остальные модели АМН и СКШ определено 9 типоразмеров шин, причем 6 из них предназначены для использования и на перспективных образцах АТ, как прототипы (табл.4).

Таблица 4 - Типоразмерный ряд шин регулируемого давления для перспективных и серийных образцов АТ

Нагрузка на колесо, [кг] Базовые модели шин Типажа Прототип Техника, остающаяся на снабжении Заменяемые модели шин

Размер шин (объем, м3) Перспективная техника Типоразмер, модель шин Типоразмер, модель шин Серийная техника

750 8.25R20 (0,100) Класс 1,0 т; 4x4 ОАО «УАЗ» 8.25R20 КИ-55А 225R16C К-151, К-155 УАЗ-2966 Я-192

8.40x15 Я-192 215/90R15C ЯИ-357А, 225/85R15C ВИ-12 УАЗ-469 УАЭ-3151

1100 9,00R20 (0,140) Класс 1,0 т; 4x4, ОАО «ГАЗ» 9.00R20 0-43 - - -

1500 12.00R18 (0,200) Класс 1,5 т; 4x4, Класс 2,5 т, 6x6 ОАО «ГАЗ» I2.00RI8 КИ-115 12.00-18 К-70, 12,00R18 КИ-115 ГАЗ-бб-11, 66-40, 3308 ЗИЛ-157К К-70

1850 12.00R20 (0,220) Класс 1,5 т; 4x4 Класс 2,5 т; 4x4 ОАО «ГАЗ» Класс 4,0 т; 6x6 AMO «ЗИЛ» 12.00R20 КИ-113 12.00-20 M-93 12.00R20 КИ-113 ГАЗ-39371 ЗИЛ-131Н, 433420 M-93

3000 1260x425-533Р (0,388) Класс 6,0 т; 6x6, Класс 10,0 т; 8x8 ОАО «АЗ «Урал», ОАО «КамАЗ» 1260x425- 533Р Кама-1260, Кама-1260-1 14.00-20 ОИ-25, 1100x400-533 0-47, 1200x500-508 ИД-П284, 390/95R20 Кама-Урал, 390R 20 0-65 Урал-4320-02, 4320-31 ОИ-25, 0-47, ИД-П284

1220x400-533 ИД-11184 1260х425-533Р Кама-1260, 1260-1 КамАЭ-4310, 5350,6350 Урал-5323-20 ИД-Ш84

4500 1350x550-533Р (0,582) Класс 4,0 т; 4x4, Класс 10,0 т; 6x6, Класс 15,0 т; 8x8 ОАО «АЗ «Урал». Класс 18,0 т; 8x8 ОАО «БАЗ» 1350x550- 533Р ИД-370 1300x530-533 ВИ-3, ВИД-201 1200x500-508 ИД-П284 КрАЗ-255Б, 260, БАЗ-69501,6953 ВИ-3, ВИД-201, ИД-П284

1350х550-533Р ИД-370 БАЗ-69091 БАЗ-69092

5500 1500x600-635Р (0,740) Класс 45,0 т; 8x8, МАЗ, КЗКТ 1500x600-635 1500x600-635 ВИ-203 MA3-543M ВИ-203

9500 1600x600-685Р (0,837) Класс 80,0 т; 16x16, M3KT 1600x600-685 18.00-24 ВИ-202 MA3-537 ВИ-202

1600x600-685 ВИ-178АУ ЧАЗ-7917 VIA3-79221 ВИ-178АУ

Банк данных РТИ АТ разработан в соответствии с системой каталогизации предметов снабжения (ПС), которая является автоматизированной подсистемой АСКС ВС РФ и предназначена для сбора и обработки информации о СФО (стандартных формах описания) на группу однородных предметов снабжения, создаваемых организациями Министерства обороны и промышленности. Создание банка данных произведено с учетом требований руководства пользователя программы "АСКС - Формат". Банк данных РТИ разработан исходя из предложений автомобильных заводов, имеющих гарантийную спецификацию на 10-летнюю гарантию и требующие отработки на 15 лет по АТ (предметов снабжения, входящих в госзаказ по 701).

При формировании СФО разрабатывался следующий перечень документов: перечень объектов, список параметров, список единиц измерения, перечень списков возможных значений, систематизированный перечень, перечень характеристик СФО и блок характеристик.

Процесс ввода каталожного описания (КО) для раздела 9320 (резиновые изделия) из текстовых файлов программой осуществлялся по следующему алгоритму: последовательно выбирался номер позиции блока систематизированных характеристик КО, осуществлялась проверка наличия указанного номера позиции в систематизированном перечне характеристик соответствующего СФО, проверка соответствия кодов параметра, объекта и единицы измерения КО и СФО с последующим их включением в соответствующий файл базы данных.

Банк данных РТИ позволит потребителям использовать информацию автоматизированной системы для практического применения при проектировании РТИ для автомобильной продукции, своевременного и качественного осуществления заказов и реализации продукции, снабжения организаций, предприятий необходимым автомобильным имуществом, повышающим в конечном счете готовность АТ к использованию.

В заключительной седьмой главе разработаны рекомендации заводам промышленности и потребителям по использованию шин Типажа и перспективных РТИ, предложения по повышению уровня их потребительских свойств, а также осуществлена технико-экономическая оценка разработанных направлений обеспечения сохраняемости и долговечности шин и РТИ.

Российские производители шин и эластомерных изделий, особенно для автомобильной техники повышенной проходимости, эксплуатирующейся в сложных дорожно — климатических условиях, не имеют в настоящее время твердых стандартизованных норм, процедур испытаний, в них недостаточен объем нормированных требований к качественным показателям резин и изделий из них. Поэтому производители шин и РТИ не имеют ни ориентиров, ни стимулов для выпуска качественной продукции, удовлетворяющей эксплуатационников. Имеются только общетехнические нормы, по которым в принципе отсутствуют основания для предъявления претензии к изготовителю.

Поэтому, заводам шинной и резиновой промышленностей, ее головным научным подразделениям, одним из направлений в разработке новых оригинальных и высококачественных материалов и изделий, в первую очередь должно являться создание нормативной базы для оценки их качества.

На основании результатов проведенных автором исследований предложены ориентиры заводам промышленности по созданию и совершенствованию шин и РТИ для перспективной АТ в рамках концепции создания шин Типажа и РТИ с 15-летней гарантией:

обязательное прекращение производства и замену существующих диагональных шин прогрессивными радиальными шинами (бескамерного исполнения, с системой регулирования давления воздуха в шинах, с кардинальным сокращением их номенклатуры, с использованием цельно-металлокордного каркаса и ограничителей деформации, с обеспечением ремонтопригодности без демонтажа шин и отсутствия их повреждаемости ободъями колес);

изготовление РТИ на основе перспективных отечественных гидрированных каучуков, оптимизации конструктивных и технологических решений, повышающих их работоспособность и сроки службы.

Экономическая эффективность от внедрения разработанного Типажа шин для АТ (ГАЗ-66, ЗИЛ-131, Урал-4320 и КрАЗ-255Б) только по замене диагональных шин радиальными с учетом их ходимости, стоимости и срока службы для каждого полноприводного автомобиля составила от 4,2 до 6,0 тыс. руб., от внедрения рациональной периодичности замены шин на автомобилях многоцелевого назначения - в среднем от 4,8 до 13,9 тыс.руб., от внедрения РТИ с 15-летней гарантией (только по защитным и рукавным РТИ) - от 3,9 до 8,5 тыс. руб., от внедрения защитных чехлов новой конструкции переменного сечения (на примере автомобилей малого класса грузоподъемности УАЭ-3151 и ГАЗ-66) — от 0,18 до 0,31 тыс. руб. (в ценах 2005г.).

Общие выводы

1 Исследования выполнены по проблематике сохраняемости машин, повышения уровня их эксплуатационных показателей, работоспособности, долговечности шин и резинотехнических изделий и являются весьма актуальными, поскольку отечественные шины и РТИ, применяемые на автомобильном транспорте по ряду основных показателей не соответствуют предъявляемым к ним требованиям, их конструктивное исполнение, материалы и рецептуры резин, не обеспечивают в полной мере соответствие нагрузочных, жесткостных, размерных параметров и теплонагруженности условиям эксплуатации АТ, сохраняемости и долговечности шин и РТИ.

2 В целом диссертация представляет законченный труд, в котором на основании выполненных автором исследований разработана концепция решения проблемы повышения работоспособности и надежности эксплуатации автомобильного транспорта за счет обеспечения сохраняемости и долговечности шин и РТИ на основе совершенствования методологии их оценок и расчетов, конструктивных доработок и технологии производства, разработок новых перспективных материалов, способов модификации резин и их защиты.

3 В результате исследований научно обоснованы уровни ключевых показателей ТТХ шин и автомобилей, критерии работоспособности шин и РТИ, разработаны и экспериментально проверены расчеты и оценки:

• показателей опорной проходимости полноприводных автомобилей по удельной нагруженности шин по объему, их жесткостным и конструктивным параметрам, уточненной математической модели качения колеса через накопленный сдвиг ее элементов в контакте с грунтом, пробуксовку и потери в шинах разных сроков службы, обеспечивающих наиболее оптимальный выбор шин с улучшенными потребительскими свойствами для АТ при значительном (до 70 %) ограничении объема и погрешностей (до 30%) экспериментальной оценки, приведения ее к выбору адекватных расчетов и получение закономерностей их изменений на различных грунтах от схем трансмиссии, распределения нагрузок, количества осей, давления в шинах и других факторов;

• сохраняемости РТИ по базовым критериям их работоспособности и прогнозированию сроков их службы по результатам экстраполяции эквивалентов подобия известных расчетных зависимостей на показатели ускоренных климатических испытаний с установлением аналитических зависимостей их

изменений, аппроксимации полученных зависимостей и нахождение соотношений между ними в процессе длительного хранения АТ;

• напряженно-деформированного состояния гофрированных РТИ по кривому стержню вдоль его геометрической оси с наделением конструкции дополнительной жесткости и оптимизации профиля в гофрах переменного сечения в результате перераспределения опасных напряжений в закруглениях гофр на боковые поверхности их стенок, разгружающих гофры на 32,4% и повышающих их долговечность в 2,2-2,4 раза;

• модификации резин, повышающей до 40% срок службы РТИ, с применением комбинированного способа объемного упрочнения фтордобавками по параметру их растворимости и набуханию на основе фторпарафинов, эфиров и спиртов-теломеров и поверхностного насыщения фтором с использованием фторгелиевого реагента и химического поглотителя (СаО), снижающего скорость миграции ингредиентов и формирующего более плотный и стойкий к озону поверхностный слой.

4 Обоснованы материалы, созданы рецептуры резиновых смесей и внедрены в производство (на Уральском, Саранском, Волжском, Ярославском, Бапаковском заводах РТИ, НПЦ "Уплотнительная техника", "РТИ-Каучук", автомобильных заводах УАЗ, КАМАЗ и УРАЛАЗ) защитные и рукавные РТИ с 15-летней гарантией для АТ на основе перспективных озоно- и морозостойких этиленпропиленовых, эпихлоргидриновых и гидрированных бутадиен-нитрильных каучуков. Внедрены в производство разработанные автором сильфон переменного сечения для автомобилей ГАЗ-66 на Уральском заводе РТИ и безопасная (боестойкая) шина с внутренней опорой для семейства автомобилей "Водник" (ГАЗ-3937) на НТЦ "НИИШП".

5 Проведен комплекс ускоренных климатических, лабораторно-стендовых и натурных испытаний шин и РТИ в различных климатических и дорожно-грунтовых условиях. По результатам испытаний получены экспериментальные данные по жесткостным и прочностным характеристикам шин и РТИ, показателям опорной проходимости автомобилей и шин различных моделей и сроков службы по твердой поверхности и деформируемому грунту, эксплуатационных показателей АТ, по кинетике изменения показателей старения резин и математической обработке исследуемых шин и РТИ. Впервые в исследованиях применен способ оценки теплонагруженности шин через температуру разогрева их поверхностей с использованием тепловизионной аппаратуры.

6 Впервые разработаны Типаж пневматических шин с регулируемым давлением для серийной и перспективной полноприводной АТ и Банк данных РТИ системы каталогизации ПС РФ, базирующиеся соответственно на:

• типоразмерных рядах шин по нагрузкам на колесо в соответствии с действующим Типажом АТ с обеспечением соответствия нагрузочных и размерно-жесткостных параметров шин для движения АТ по дорогам с твердым покрытием (по тепловой нагруженности и коэффициенту сопротивления качению) и деформируемым грунтам (по удельной нагруженности шин по объему), применении радиальных шин и безопасных ободьев при сокращении их номенклатуры и макси-

мальной унификации последних с коммерческими образцами автомобилей и полуприцепного состава;

• автоматизированной системе формирования каталожных описаний предметов снабжения по сведениям, поступающим с заводов-изготовителей РТИ и AT, обеспечивающей систематизацию коммуникативных форматов, их наполнение, изменение и выдачу выходных документов.

7 Теоретические, экспериментальные исследования и расчеты автора сделали возможным повышение эффективности эксплуатации автомобилей с шинами и РТИ разных сроков службы, выражающиеся в наиболее полной реализации их эксплуатационных качеств на AT, что позволило:

• существенно улучшить ключевые показатели характеристик полноприводных автомобилей для движения по дорогам с твердым покрытием и деформируемым фунтам: снизить энергетические затраты на качение и температуру разогрева шин не менее чем в 1,3-1,5 раза (в т.ч. заметность автомобилей от технических средств разведки), а также расход топлива на 10-15 %, повысить тягово-сцепные показатели до уровня лучших по проходимости образцов автомобилей, в 1,7-2,1 раза повысить ходимость шин с одновременным существенным снижением эксплуатационных расходов;

• увеличить гарантийные сроки хранения и эксплуатации шин с регулируемым давлением до 10 лет для автомобилей многоцелевого назначения и до 12 лет — для специальных колесных шасси, гарантийный срок службы защитных и рукавных резинотехнических изделий для AT до 15 лет;

• снизить нормы наработки до списания шин при эксплуатации в условиях жаркого климата — на 10% и за каждый год после 5 лет их хранения и эксплуатации - на 2,5% от основной нормы;

• установить надбавку 5% к основной норме расхода горючего при эксплуатации автомобилей с шинами со сроком службы 10 лет и более;

• определить рациональные режимы использования, условия и способы содержания шин на автомобильном транспорте (оптимальная периодичность замены шин не более 15 лет на AT и 5 лет на складах АТИ, разгрузка колес на открытых стоянках машин ДХ и их защита, установка в хранилищах упоров, предотвращающих излом каркаса шин при потере в них внутреннего давления);

• разработать конкретные значения ключевых нормативных показателей в технических требованиях к шинам и РТИ перспективных автомобилей (в OTT 9.1.1, ГОСТ 13298-90, ГОСТ РВ 52395-05, проекте ГОСТ РВ - РТИ, Типаже шин);

• разработать концепцию создания конструкции современной шины и типоразмерного ряда шин для полноприводных автомобилей;

• прогнозировать жесткостные характеристики и тепловую нагруженность шин, их влияние на тягово-скоростные и топливно-экономические показатели, опорную проходимость автомобилей и ресурс шин;

• определить пути повышения сохраняемости РТИ (в 2-3 раза) на основе применения эффективных способов защиты резин (фторорганической модификации резин), новых конструкций (защитных чехлов переменного сечения) и прогрессивных материалов (защитных и рукавных РТИ на основе гидрированных каучуков), прогнозирования их сроков службы (до 15 лет) по

результатам ускоренных климатических испытаний резин и РТИ на режимах, имитирующих термовлажностное, термосветоозонное, термоокислительное и озонное старение;

• рассчитать профиль сечения и оптимизировать границы гофров защитных РТИ переменного сечения, увеличивающих жесткость конструкции почти в 2 раза до постоянной ее однородности при деформации;

• прогнозировать прочностные характеристики РТИ, сроки их службы (до 15 лет) на основе установления эквивалентных режимов хранения и эксплуатации РТИ, согласуемых с их оценкой на озоностойкость, статическую и динамическую усталость резин;

• сократить затраты на эксплуатацию и хранение шин и РТИ соответственно в 1,5 и 4,3 раза, снизить трудоемкость их технического обслуживания в среднем в 3 раза и решить некоторые аспекты экологической проблемы.

8 Для реализации концепции решения проблемы разработаны рекомендации потребителям и заводам промышленности на создание перспективных шин Типажа, использование разработанных РТИ с 15 - летней гарантией, гофрированных РТИ переменного сечения и фторированных резин, предложения по повышению их уровня потребительских свойств на основе разработанных требований и подтвержденных изобретениями автора.

9 Экономический эффект из расчета на 1 тыс. автомобилей многоцелевого назначения с учетом общего внедрения разработок автора при реализации рекомендаций по обеспечению надежности шин и РТИ составит значения от 15,1 до 28,7 млн. руб. в год (в ценах 2005г.)

10 Проведенные исследования позволяют определить следующие основные направления работ в области сохраняемости и долговечности шин и РТИ:

• создание шин для полноприводных автомобилей без избыточного давления воздуха в них, применение технологии литья шин под давлением на основе перспективных полиуретановых каучуков с низким гистерезисом;

• развитие и совершенствование Типажа шин для АТ на основе максимальной унификации шин, сокращении их номенклатуры для всего типоразмерного ряда полноприводной АТ с учетом отечественных и мировых достижений в области конструирования, материалов, технологий и применяемости;

• повышение надежности, качества изготовления и создание всей номенклатуры РТИ и шин с 15-летней гарантией на основе применения высококачественных материалов и технологий;

• совершенствование методов (методик) оценок и расчетов, способов защиты и восстановления работоспособности, нормативов в области шин и РТИ, эксплуатационных показателей автомобилей "двойного" применения.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1 Абрамов В.Н. Проблема сохраняемости и долговечности шин и резинотехнических изделий автомобильного транспорта, эффективные пути ее решения (Монография) - Люберцы: ФГУП «ПИК ВИНИТИ», 2005. - 660с.

2 Чистов М.П., Абрамов В.Н., Коваленко А.И. Некоторые эксплуатацион-

ные характеристики полноприводных автомобилей с радиальными шинами регулируемого давления - М.: Автомобильная промышленность, № 7, 1988. - с.13-16.

ЗАбрамов В.Н., Царьков В.Д. и др. Восстановительный ремонт шин с регулируемым давлением - М.: Автомобильная промышленность, № 2, 1989 - с.29-30.

4 Абрамов В.Н., Ненахов Б.В. и др. Радиальные шины с регулируемым давлением воздуха — М.: Автомобильная промышленность, № 3, 1989. — с. 17-19.

5 Абрамов В.Н., Царьков В.Д., Рыжкова Т.А. Новое в шиноремонтном восстановлении — М.: Автомобильный транспорт, № 4, 1989 г. — с.33-34.

6 Абрамов В.Н., Глаголев В.И. Некоторые результаты исследований шин армейских автомобилей при пониженных давлениях воздуха в шинах - М.: Издательство «Химия», Каучук и резина, № 7, 1996. - с.14-15.

7 Абрамов В.Н. Прогнозирование изменений характеристик шин в процессе ДХ и их влияние на эксплуатационные показатели полноприводных автомобилей //Тез. докл. 2-ой Веер. конф. 27-29.04.1998. - М.: Вестник РАН, 2000,- с.38-41.

8 Абрамов В.Н. К вопросу о повышении качества резинотехнических изделий военной автомобильной техники - М.: Издательство «Химия», Каучук и резина, № 2, 1999 г.-с. 18-19.

9 Абрамов В.Н. Особенности конструкции и эксплуатации рукавных (шланговых) и защитных изделий - М.: Издательство «Химия», Каучук и резина, № 8, 1999 г. - с.28-31.

10 Абрамов В.Н. Прогнозирование работоспособности резинокордных оболочек в условиях высоких давлений — М.: Издательство «Химия», Каучук и резина, № 3, 2000. - с.23-24.

11 Абрамов В.Н. Качество РТИ - проблема обеспечения сохраняемости автобронетанковой техники //Тез.докл. 1-ой Всерос. конф. 26-28.02.2002 г. (НИИ-ЭМИ) - М.: Вестник РАН, 2002. -с.241-242.

12 Абрамов В.Н., Ворошилов Д.В. Расчет профиля сечения резинового гофра //Тез.докл. 1-ой Всероссийской конф. 26-28.02.2002., (НИИЭМИ) - М.: Вестник РАН, 2002. - 255-257.

13 Чистов М.П., Абрамов В.Н. и др. Типаж пневматических шин регулируемого давления - М.: Автомобильная промышленность, № 2, 2005. — с.17-20.

14 Абрамов В.Н. Современные конструкции шин зарубежных фирм для военных автомобилей //ИБЗМ учр. 63539, № 4, 1984. - с. 12-16.

15 Абрамов В.Н. Долгих Б.Н., Малышев В.Д. Влияние способов хранения шин на их эксплуатационную надежность // Сб.тр. учр. 63539, № 4, 1984. -с.11-17.

16 Абрамов В.Н. и др. Восстановление автомобильных пневматических шин наложением нового протектора — М.: Техника и вооружение, № 5, 1987. — с.47-51.

17 Абрамов В.Н., Дубянский А.П. Организация регламентированного технического обслуживания автомобилей и гусеничных машин в условиях войсковой части - М.: Техника и вооружение, № 6, 1989. - с.11-13.

18 Абрамов В.Н., Дубянский А.П. Качество РТО - уровень боевой готовности СПВ — М.: Техника и вооружение, № 3, 1989. - с.24-25.

19 Абрамов В.Н., Комиссаров Н.С. Сохраняемость и работоспособность шин регулируемого давления при длительном хранении ВАТ — М.: Техника и вооружение, № 9, 1989 г.— с. 12-13.

20 Абрамов В.Н., Крылова Н.П., Фролова Б.В. Влияние длительного хранения на сохраняемость и работоспособность шин армейских автомобилей // Сб.тр. учр. 63539, № 2, 1989. - с.7-14.

21 Абрамов В.Н., Царьков В.Д. и др. Повышение эффективности использования шин с регулируемым давлением за счет их восстановительного ремонта // Тез. докл. Всесоюзной конф. шиноремонтников, г.Ярославль, 5-9.09.1989г. -ЦНИИТЭ нефтехим, № 2, 1989. - с.33-34.)

22 Абрамов В.Н., Овчинников В.П. Руководство по эксплуатации автомобильных шин в ВС СССР - М.: Воениздат, 1990. - 144с.

23 Ненахов Б.В., Абрамов В.Н. ГОСТ 13298-90 "Шины с регулируемым давлением. Технические условия". - М.: Издательство стандартов, 1990. - 18с.

24 Абрамов В.Н., Чистов М.П. Экспериментальные исследования полноприводных автомобилей с шинами регулируемого давления разных сроков службы // Сб.тр. учр. 63539, № 3, 1991. - 12-14.

25 Абрамов В.Н., Крылова Н.П., Фролова Б.В. Исследование влияния безразгрузочного длительного хранения ВАТ на надежность шин -М.: ЦНИИТЭ-нефтехим, Шинная промышленность, № 6, 1995. - с. 15-17.

26 Абрамов В.Н., Фролова Б.В. Нагрузочные характеристики шин, прошедшие безразгрузочное хранение на ВАТ -М.: ЦНИИТЭнефтехим, Шинная промышленность, № 9, 1995. - с. 9-11.

27 Абрамов В.Н., Разгон Д.С. и др. Руководство о нормах наработки (сроках службы) до ремонта и списания автомобильной техники и имущества в ВС РФ. -М.: Воениздат, 1996 г. - 44с.

28 Шмаков А.Г., Симонов В.И., Абрамов В.Н., Ворошилов Д.В. Резиновый сильфонный чехол //Патент на изобретение № 2065106 (РФ) 10.08.1996г.

29 Абрамов В.Н., Глаголев В.И. Влияние внутреннего давления воздуха в шинах на проходимость автомобилей -М.: ЦНИИТЭнефтехим, Шинная промышленность, № 4, 1997. - с.32-34.

30 Ненахов Б.В., Абрамов В.Н. Методы исследований основных эксплуатационных параметров шин многоцелевых автомобилей -М.: ЦНИИТЭнефтехим, Шинная промышленность, № 7, 1998. - с.27-31.

31 Чистов М.П., Абрамов В.Н. и др. Особенности конструкции и эксплуатации шин с регулируемым давлением - М.: Грузовик, № 3, 1998. - с.41-43.

32 Абрамов В.Н., Бражник Б.М. Подготовка автомобилей к эксплуатации в условиях бездорожья —М.: ЦНИИТЭнефтехим, Шинная промышленность, № 11,1999.-с.16-17.

33 Абрамов В.Н. Состояние РТИ ВАТ в современных условиях, проблемы повышения их надежности // Тез. докл. конф. ААИ, 02.03.1999г., Сб. статей. 21 НИИИ AT МО РФ, 1999 г. с 34-36.

34 Абрамов В.Н., Чистов М.П. Резинотехнические изделия и шины — компоненты для современного автомобиля //Тез.докл. XXXIII международной науч.-техн. конф. ААИ 27.02.2001. Сб. статей. 21 НИИИ МО РФ, 2001.-е. 17-21.

35 Абрамов В.Н., Чистов М.П. К вопросу о технических требованиях к шинам перспективных образцов военной автомобильной техники и повышении их надежности //Тез. докл. конф. ТК 97 27-30.05.02 -М.: Вестник ТК 97, №1.- с.11-20.

36 Абрамов В.Н.. Чистов М.П., Тарасов С.А. Применение тепловизионной аппаратуры для оценки уровня качества пневматических автомобильных шин //Тез.докл. конф. ТК 97 27-30.05.02 -М.: Вестник ТК 97, №1.- с.21-27.

37 Чистов М.П., Абрамов В.Н. Нормативная база пневматических шин с регулируемым давлением //Тез. докл.2-5.06.03- М.: Вестник ТК 97, №2. - с.11-16.

38 Абрамов В.Н., Чистов М.П. Основные направления совершенствования и создания шин, проблемы и перспективы создания и освоения производства шин //Тез. докл.2-5.06.03- М.: Вестник ТК 97, №2. - с.8-19.

39 Абрамов В.Н. Проблемы производства перспективных конструкций шин для ВАТ нового поколения //Тез. докл. конф. 23-25.05.2003. - М.: ХК «AMTEJI»),

40 Чистов М.П., Абрамов В.Н., Майоров Г.П., Кузнецова Л.Д. Типаж шин для ВАТ на 2003-2010 г.г. // ФГУП 21 НИИИ МО РФ, инв. 8741, 2003. - 257с.

41 Абрамов В.Н. Результаты ускоренных климатических испытаний РТИ ВАТ // Тез. докл. межд. конф. IRC'04, 1-4.06.2004г. - М.: НИИЭМИ,

42 Абрамов В.Н., Марченко М.А. Прогнозирование гарантийных сроков сохраняемости свойств РТИ по результатам ускоренного термического старения //Сб.тр. ФГУП 21 НИИИ МО РФ, № 1, 2005. - с.65-76.

43 Абрамов В.Н., Чистов М.П., Колтуков A.A. Оценка уровня ТТХ шин армейских автомобилей по коэффициенту сопротивления качению колес, теплообразованию в шинах и их ходимости // Сб.тр. 21 НИИИ МО, № 2, 2005. - с.57-80.

44 Абрамов В.Н., Марченко М.А. Оценка озоностойкости резинотехнических изделий по результатам ускоренных климатических испытаний // Сб.тр. ФГУП 21 НИИИ МО РФ, № 3, 2005. - с.54-70.

45 Чистов М.П., Абрамов В.Н., Колтуков A.A. Оценка ТТХ армейских автомобилей по параметрам шин // Сб.тр. ФГУП 21 НИИИ МО, № 3, 2005. - с.4-23.

46 Трофимов С.А., Селиванова С.В., Чистов М.П., Абрамов В.Н. ГОСТ РВ 52395-05 "Шины пневматические с регулируемым давлением для военной техники. Общие технические требования" - М.: Издательство стандартов, 2005. — 24с.

47 Абрамов В.Н., Колтуков A.A. Срок службы шин ВАТ //Тез.докл. 49-ой Международной конф. 23-24.03.2005г. -М.: МГТУ «МАМИ», 2005. - с.31-32.

48 Абрамов В.Н. Сохраняемость шин армейских автомобилей //Тез.докл. 49-ой Международной конф. 23-24.03.2005г.-М.: МГТУ «МАМИ», 2005.- с.33-36.

49 Абрамов В.Н. Критерии работоспособности РТИ // Тез.докл. 49-ой Международной конф. 23-24.03.2005г. -М.: МГТУ «МАМИ», 2005. - с.37-39.

50 Абрамов В.Н. Метод оценки сохраняемости РТИ //Тез.докл. 49-ой Международной конф. 23-24.03.2005г. -М.: МГТУ «МАМИ», 2005. - с.53-57.

51 Абрамов В.Н., Марченко М.А. Изменение свойств полимеров при ДХ ВАТ//Сб.тр. ФГУП 21 НИИИ МО РФ, № 2, 2005. - с.36-44.

52 Абрамов В.Н., Марченко М.А. Термоозонное воздействие в процессе старения полимеров //Сб.тр. ФГУП 21 НИИИ МО РФ, № 2, 2005. - с.45-56.

53 Абрамов В.Н., Юровский B.C. и др. Резиновая смесь для рукавных резинотехнических изделий //Решение о выдаче патента от 17.04.2006г. на изобретение № 2005110465 от 11.04.2005г.

54 Абрамов В.Н., Марченко М.А. Результаты ускоренных испытаний РТИ с 15-летней гарантией //Сб.тр. ФГУП 21 НИИИ МО РФ, № 2, 2005. - с.27-28.

55 Абрамов В.Н., Михалев Ю.В., Марченко М.А. Работоспособность РТИ и пути ее повышения. Метод оценки //Сб.тр. ВАТТ, № 1, 2005. — с. 11-17.

56 Абрамов В.Н. Сравнительная оценка отечественных и зарубежных образцов армейских автомобилей по основным показателям применяемых шин // Депонент 09.12.05., серия А, ЦСИФ МО РФ. Выпуск 1(90), инв. № А28578, 2006 г.

57 Абрамов В.Н. Результаты обследования резинотехнических изделий в войсках на военной автомобильной технике длительного хранения // Депонент 09.12.05. УПДР, серия А, ЦСИФ МО РФ. Выпуск 1(90), инв. № А28577, 2006 г.

58 Абрамов В.Н., Юровский В.С.и др. Резиновая смесь для рукавных резинотехнических изделий //Решение о выдаче патента от 17.04.2006г. на изобретение № 2005117116 от 3.06.2005г.

59 Абрамов В.Н., Чистов М.П., Колтуков A.A. Оценка качественного уровня шин по их теплонагруженности //Тез. докл. XVI симпозиума «Проблемы шин и резинокордных композитов» 17 - 21.10.2005г. - М.: НТЦ "НИИШП", 2005.-С.37-41

60 Абрамов В.Н., Чистов М.П., Майоров Г.П., Колтуков A.A. Долговечность армейских шин //Тез. докл. XVI симпозиума «Проблемы шин и резинокордных композитов» 17 - 21.10.2005г. - М.: НТЦ "НИИШП", 2005. - с.29-32.

61 Абрамов В.Н., Чистов М.П., АиповТ.А., Колтуков A.A. Некоторые результаты испытаний отечественных боестойких колес. — М: Проблемы шин и резинокордных композитов, № 3, 2005. — с.14-17.

62 Абрамов В.Н., Чистов М.П., Майоров Г.П., Колтуков A.A. Колесо транспортного средства //Решение о выдаче патента от 17.04.2006г. на изобретение № 2005120852 от 4.07.2005г.

63 Абрамов В.Н. Оценка сохраняемости РТИ ВАТ и прогнозирование их назначенного ресурса // Тез. докл. на заседании секции НТКС 2-3.11.2005г. — Люберцы: 13 ГНИИ МО РФ, 2005. - с. 53-55.

64 Абрамов В.Н. Разработка РТИ с 15-летней гарантией // Тез. докл. на заседании секции НТКС 2-3.11.2005г.- Люберцы: 13 ГНИИ МО РФ, 2005. - с. 56-58.

65 Абрамов В.Н., Чистов М.П., Колтуков A.A. Современные пневматические шины армейских автомобилей. — М: Проблемы шин и резинокордных композитов, № 3, 2005. - 22-27.

66 Абрамов В.Н., Марченко М.А., Миропольская Н.С. Технический уровень резинотехнических изделий военных автомобилей. — М: Проблемы шин и резинокордных композитов, № 3, 2005. - 52-58.

67 Абрамов В.Н. и др. Прогноз срока службы резинотехнических изделий. — М: Проблемы шин и резинокордных композитов, № 4, 2005. — 16-23.

68 Абрамов В.Н., Чистов М.П., Веселов И.В., Колтуков A.A. Совершенствование шин для ВАТ, проблемы и перспективы их создания и освоения производства. - М: Проблемы шин и резинокордных композитов, № 4, 2005. — с. 61-66.

69 Абрамов В.Н., Чистов М.П., Сибиляев М.К. Проходимость автомобилей «Тигр». - М: Проблемы шин и резинокордных композитов, № 4, 2005. - 73-77.

70 Абрамов В.Н., Михалев Ю.В., Марченко М.А. Фторорганическая модификация РТИ ВАТ //Сб.тр. ФГУП 21 НИИИ МО РФ, № 1, 2006. - с. 19-21.

71 Абрамов В.Н., Михалев Ю.В., Марченко М.А. Сопротивляемость разрушению резин//Сб.тр. ФГУП 21 НИИИ МО РФ, № 1,2006.-с. 16-18.

Тираж 130 экз. Объем 2.0 пл. Формат 60x84/16 Отпечатано в типографии ФГУП 21 НИИИ МО РФ 140170, Московская обл., г.Бронницы, Красная, 85

Перечень сокращений, условных обозначений.

Введение.

Глава 1 Структура проблемы. Анализ и обобщение результатов исследований, цель и задачи исследований.

1.1 Основные свойства резин, современные взгляды на механизм старения полимерных материалов.

1.2 Анализ климатических и дорожно-грунтовых условий использования АТ.

1.3 Анализ номенклатуры и ТТХ шин, уровень и полнота требований к отечественным шинам для полноприводных автомобилей.

1.4 Колесный движитель в формировании потребительских свойств автомобиля.

1.5 Номенклатура колесной АТ, оценка ее технического уровня по параметрам шин.

1.6 Современное состояние резиновой и шинной промышленностей РФ.

1.6.1 Состояние резиновой промышленности.

1.6.2 Оценка современного уровня ТТХ РТИ.

1.6.3 Состояние шинной промышленности.

1.6.4 Анализ принятых в мировой практике направлений развития резиновой и шинной отраслей для автомобильного транспорта.

1.6.5 Тенденция и основные принципы совершенствования пневматических шин регулируемого давления и РТИ для АТ.

1.6.6 Перспективность новых разработок в области шин и РТИ.

1.7 Ключевые показатели ТТХ шин и РТИ, методы их оценки, расчета и прогнозирования (теоретический анализ).

1.7.1 Сопротивление качению колеса.

1.7.2 Тепловая нагруженность шин.

1.7.3 Жесткость шин.

1.7.4 Износостойкость шин.

1.7.5 Срок службы шин.

1.7.6 Проходимость автомобиля. Методы оценки показателей опорной проходимости автомобилей.

1.7.7 Методы оценки работоспособности и прогнозирования сохраняемости и долговечности РТИ.

1.7.8 Методы расчета напряженно-деформированного состояния РТИ.

1.7.9 Методы модификация РТИ, синергизм свойств полимеров, механизм миграции фторированных ингредиентов.

1.8 Выводы.

1.9 Задачи и структура исследований.

Глава 2 Обоснование уровня ключевых показателей ТТХ шин и полноприводных автомобилей, критериев продолжительной работоспособности шин и РТИ (теоретические и экспериментальные исследования).

2.1 Оценка параметров шин и их влияние на показатели движения автомобилей по дорогам с твердым покрытием и бездорожью.

2.1.1 Жесткость шин различных сроков службы.

2.1.2 Энергетические затраты на качение колес (коэффициент сопротивления качению, температура разогрева шин). Ходимость шин и заметность автомобилей по ИК-излучению.

2.2 Теоретическое обоснование критериев работоспособности шин и РТИ. Математическая модель изменения критериев работоспособности изделий.

2.3 Выводы.

Глава 3 Математическое моделирование качения колеса и движения автомобиля по деформируемому грунту. Оценка шин по жесткостным и конструктивным параметрам и их влияние на показатели опорной проходимости полноприводных автомобилей (теоретические и экспериментальные исследования).

3.1 Основы построения и характеристика принятой для расчетов математической модели качения одиночного эластичного колеса по деформируемому грунту.

3.2 Математическая модель прямолинейного движения автомобиля по деформируемому грунту.

3.3 Метод оценки шин для AT повышенной проходимости.

3.3.1 Предварительная оценка шин по показателю приведенной удельной нагруженности шин по объему.

3.3.2 Расчетная оценка влияния жесткостных и других конструктивных параметров шин на показатели опорной проходимости автомобилей.

3.3.2.1 Влияние жесткостных параметров (давления воздуха) шин

3.3.2.2 Влияние конструктивных параметров шин.

3.3.3 Экспериментальная оценка выбора шин по ключевым показателям.

3.4 Выводы.

Глава 4 Теоретические предпосылки для исследования работоспособности резинотехнических изделий. Оценка сохраняемости, напряженно-деформированного состояния, рецептуростроения и модификации РТИ (теоретические исследования).

4.1 Сохраняемость РТИ.

4.2 Сопротивляемость разрушению (длительная прочность) резин.

4.3 Метод оценки сохраняемости РТИ.

4.4 Обоснование резин и материалов при рецептуростроении РТИ.

4.4.1 Рукавные РТИ.

4.4.2 Защитные РТИ.

4.5 Метод оценки напряженно-деформированного состояния РТИ. Расчет формы гофра и оптимизации профиля его сечения.

4.5.1 Расчет НДС РТИ.

4.5.2 Расчет формы гофра.

4.5.3 Расчет оптимизации профиля сечения гофра.

4.5.4 Определение статических напряжений в гофрах.

4.6 Метод модификации резин. Моделирование кинетики миграции фторированного ингредиента из эластомера с лимитирующей стадией процесса, его совместимости, оптимизации состава и режима насыщения.

4.7 Выводы.

Глава 5 Ускоренная оценка сохраняемости и долговечности РТИ, прогнозирование их сроков службы. Определение основных показателей разработанных резин, оценка их технологичности. Фтормодификация резин. Определение статических нагрузок НДС РТИ, оценка их динамической усталости и виброустойчивости (экспериментальные исследования).

5.1 Рецептуростроение резин. Определение пластоэластических, физико-механических и вулканизационных показателей разработанных резиновых смесей.

5.2 Изготовление РТИ и оценка технологичности резин.

5.2.1 Изготовление опытных образцов рукавных изделий и оценка их технологических свойств.

5.2.2 Изготовление опытных образцов защитных РТИ и оценка их технологических свойств.

5.3 Методика и режимы испытаний РТИ, определяемые параметры и критерии оценки их сохраняемости по результатам термовлажностного старения резин. Расчет гарантийных сроков.

5.4 Ускоренное термостарение резин, определение сроков сохраняемости РТИ.

5.4.1 Ускоренное термостарение опытных резин защитных РТИ.

5.4.2 Ускоренное термостарение опытных резин рукавных РТИ.

5.5 Стендовые испытания рукавных РТИ.

5.6 Фторорганическая модификация РТИ.

5.6.1 Методика объемной и поверхностной фторорганической модификации РТИ. Результаты оптимизации состава и режимов насыщения.

5.6.2 Методика ускоренных климатических испытаний РТИ на термо-светоозоностойкость. Результаты испытаний.

5.6.3 Методика ускоренных климатических испытаний РТИ на термоокислительное старение. Прогнозирование времени гарантированного хранения РТИ по результатам ускоренного старения.

5.6.4 Методика ускоренных климатических испытаний РТИ на озонное старение. Результаты испытаний.

5.7 Определение статических нагрузок НДС РТИ, оценка их динамической усталости и виброустойчивости.

5.7.1 Методика определения статических нагрузок НДС оптических и электрических моделей гофров защитных РТИ. Результаты исследований.

5.7.2 Методика определения динамических испытаний защитных РТИ. Результаты исследований чехлов на динамическую усталость.

5.7.3 Методика и результаты исследований защитных РТИ на виброустойчивость (косвенную жесткостную характеристику старения резины).

5.8 Эксплуатационные испытания РТИ.

5.9 Выводы.

Глава 6 Разработка Типажа пневматических шин регулируемого давления для серийных и перспективных полноприводных автомобилей, Банка данных РТИ системы каталогизации.

6.1 Типаж пневматических шин регулируемого давления для серийных и перспективных полноприводных автомобилей.

6.1.1 Концепция создания Типажа шин.

6.1.2 Основные технические требования к шинам Типажа для перспективных образцов АТ.

6.1.3 Типоразмерный ряд шин.

6.2 Банк данных РТИ системы каталогизации предметов снабжения для АТ.

6.2.1 Характеристики РТИ.

6.2.2 Формирование стандартных форматов описания и каталожных описаний предметов снабжения.

6.2.3 Создание номенклатора РТИ в структуре каталога.

6.3 Выводы.

Глава 7 Разработка рекомендаций заводам промышленности и потребителям. Технико - экономическая оценка результатов исследований.

7.1 Рекомендации заводам и потребителям по использованию шин Типажа и разработанных РТИ, предложения по повышению их уровня потребительских свойств.

7.2 Технико - экономическая эффективность реализации результатов исследований.

7.2.1 Технико - экономическая эффективность внедрения шин Типажа.

7.2.2 Эффективность от внедрения результатов исследований РТИ.

7.3 Выводы.

Автомобильная промышленность является ведущей отраслью машиностроения, состояние и развитие которой оказывает значительное влияние на решение экономических, социальных, оборонных и научно-технических проблем страны. Армейские автомобили, это автомобили двойного применения, которые имеют достаточно высокий уровень приспособленности к экстремальным условиям эксплуатации. Но одновременно на указанных и других автомобилях в той или иной степени оставляют желать лучшего важные и общие для армейских и коммерческих (народнохозяйственных) автомобилей, показатели надежности, сохраняемости, долговечности, безопасности движения, топливной экономичности, комфортабельности и т.п. А при сегодняшней тенденции увеличения грузоподъемности автомобилей очевидны проблемы и с уровнем показателей опорной проходимости.

В новой финансово-экономической ситуации страны малые объемы выпуска полноприводных автомобилей как для армии, так и для народного хозяйства требуют больших затрат промышленности на содержание специального технологического оборудования, повышают себестоимость продукции в их производстве, которые разрабатывались по специальным требованиям, планировались к производству до недавнего времени директивными методами.

Данное обстоятельство заставляет либо снимать такие автомобили с производства, либо искать пути решения проблемы за счет доработки конструкции автомобилей и повышения их сроков службы, привлечения в круг их потребителей вместе с Министерством Обороны и других силовых ведомств, а также предприятий нефтяной, газовой, горнодобывающей, сельскохозяйственной, лесной, строительной отраслей, которые испытывают дефицит в полноприводных автомобилях с высокими удельными показателями. Наиболее близким по деятельности, направленной на разработку, создание и насыщение потребительского рынка России и других стран СНГ качественной автомобильной техникой, наряду с ведущим разработчиком военной автомобильной техники в лице ФГУП 21 НИИИ МО РФ, является межгосударственный ОАО "Автосельхозмаш - Холдинг".

Акционерами ОАО "Автосельхозмаш - Холдинг" являются большинство предприятий автомобильного и сельскохозяйственного машиностроения России, других стран СНГ и Балтии, в том числе ОАО "ГАЗ", ОАО "АвтоВАЗ", ОАО "Объединенный завод УРАЛ", ОАО "КАМАЗ", AMO "ЗИЛ", АО "Волгоградский тракторный завод", ОАО "ХТЗ", РУП "МАЗ" и другие.

Кроме того, особенно близки и условия использования автотранспорта в армии и сельском хозяйстве, где в большинстве случаев техника содержится на открытых стоянках машин (около 90%), используется сезонно и значительный период времени находится в режиме длительного хранения, эксплуатируется, в основном, по плохим разбитым грунтовым дорогам и бездорожью. В настоящее время продолжается дальнейшая интенсификация старения автомобильного и машинно-тракторного парка страны, как в армии, так и в сельском хозяйстве, где доля старых машин (со сроками службы 15, 20 и более лет) стремительно увеличивается. Кроме того, низкие темпы обновления автомобильного парка диктуют необходимость ужесточения требований к надежности АТ.

Подлежащая исследованию проблема заключается в недостаточном уровне показателей ТТХ многих полноприводных машин, используемых в Российской Армии и сельском хозяйстве, и одним из направлений решения данной проблемы является повышение работоспособности и надежности эксплуатации автомобильного транспорта за счет обеспечения сохраняемости и долговечности шин и РТИ, уровня сохраняемости машин, то есть их способности сохранить в заданных пределах значение параметров, характеризующих выполнение требуемых функций в течение и после хранения (ГОСТ 27.002-89).

Объектом исследования являются шины и резинотехнические изделия, используемые на полноприводных автомобилях.

Предметом исследования являются процессы изменения функциональных свойств автомобильных шин, резинотехнических изделий и эксплуатационных показателей автотранспортных средств, комплекс методов, моделей и методик, позволяющих выполнять оценку их основных параметров и эффективность разработанных решений.

Очевидно, что улучшение показателей АТ в первую очередь связано с совершенствованием и выбором шин для АТ, ибо все процессы, происходящие в агрегатах и узлах автомобиля и направленные на осуществление его движения, завершаются и реализуются в контакте шины с опорной поверхностью. Не маловажными деталями, обеспечивающими надежность и работоспособность наиболее ответственных систем, узлов и механизмов АТ, являются РТИ.

Основное внимание в диссертации уделено ключевым показателям потребительских свойств автомобилей двойного применения, зависящим прежде всего от применяемых шин и резинотехнических изделий: сопротивление качению во многом определяет затраты энергии на движение, а следовательно и топливную экономичность автомобиля, а также ограничивает его тягово-скоростные возможности, особенно на деформируемых грунтах, характеризующие способность и безопасность движения автомобиля в рассматриваемых условиях; соответствие нагрузочных, размерных и жесткостных параметров шин условиям движения определяется, в основном, сопротивлением качению и тягово-сцепными возможностями автомобилей, особенно, на деформируемых грунтах, теплонагруженностью и ходимостью шин, безопасностью движения, надежностью и комфортностью автомобиля; теплонагруженность шин (температура разогрева) характеризует уровень гистерезисных потерь и потерь на трение в контакте с опорной поверхностью, определяет сопротивление качению и ходимость шин на дорогах с твердым покрытием (а также уровень инфракрасного /ИК/ излучения и параметры заметности армейской техники со смонтированным вооружением для технических средств разведки); жесткость шин и РТИ характеризует конструкция, рецептура резиновых смесей, продолжительность хранения и климатические условия эксплуатации, их нагруженность, скорость движения автомобиля, давление воздуха в шинах, состояние грунта, определяет работоспособность и долговечность шин и РТИ; срок службы шин и РТИ характеризует конструкция и материал шин, технология их производства и условия эксплуатации (продолжительность хранения, климат, температура, нагрузка, скорость движения, давление воздуха в шинах), определяет их покровное состояние и прочность; сопротивляемость разрушению (длительная прочность) РТИ характеризует конструкция, рецептура резиновых смесей и условия эксплуатации (среда, место установки на автомобиле, климат, нагружение, продолжительность хранения), определяет срок службы изделий.

Решение данной проблемы сдерживалось в прошлом недостаточностью изученности рабочего процесса в шинах различных сроков службы и его влияния на топливную экономичность и проходимость автомобилей на различных грунтах, тягово-сцепные и скоростные свойства автомобилей, а также отсутствием совершенных методов оценки и прогнозирования показателей сохраняемости в комплексе, применительно к полноприводным автомобилям.

В ходе исследований не учитывались изменения физико-механических свойств в резинокордных материалах и шинах со значительными сроками службы, радиальных деформаций и напряжений, возникающих в отдельных элементах шин в процессе длительного статического нагружения, деформаций изгиба РТИ при циклическом сжатии-растяжении со скручиванием, жесткост-ных и демпфирующих параметров РТИ при гармоничных вынужденных колебаниях в зависимости от уровня их напряженно-деформированного состояния.

В большинстве работ рассматривались, главным образом, раздельно вопросы снижения сопротивления качению и повышения тягово-сцепных свойств шин на дорогах с твердым покрытием и в меньшей степени на деформируемых грунтах. В немногих работах рассматриваются соответствие нагрузочных, жесткостных и размерных параметров шин условиям движения, теплообразование в шинах. И крайне недостаточно работ, посвященных сохраняемости и долговечности РТИ.

Проблема недостаточной надежности и долговечности резинотехнических изделий РТИ подтверждена их отказами и повреждениями по результатам эксплуатации и обследования техники (более 50 % всех замечаний по преждевременным отказам РТИ относятся к рукавным и защитным изделиям - до 7 лет достигают по сроку службы около 52 % всех РТИ; до 10 лет - около 29 % и свыше 10 лет - лишь 19 %), а также необеспеченностью стойкости РТИ к воздействию факторов эксплуатации и хранения, низким качеством изготовления, особенно в последние годы, связанного с ухудшением ситуации с сырьевым обеспечением промышленности и отсутствием контроля на предприятиях при их изготовлении в связи с их переподчинением.

Решение этого вопроса затруднено недостаточным совершенством методов оценки и прогнозирования показателей сохраняемости образцов АТ, отсутствием единых требований по стойкости машин к воздействию климатических факторов, большой продолжительностью испытаний для проверки существующих требований и ограниченностью теоретических исследований по вопросам сохраняемости АТ.

Поэтому вопросы сбережения техники в процессе длительного хранения и эксплуатации за счет совершенствования методов ее защиты, внедрения новых конструктивных решений, перспективных резиновых материалов и способов их модификации являются в настоящее время весьма актуальными и своевременными.

В связи с этим, целью исследования является разработка научно-обоснованных рекомендаций по повышению сохраняемости и долговечности шин и РТИ на основе совершенствования методов оценки и расчетов их уровня эксплуатационных показателей и конструкций, разработок новых способов модификации резин и рецептур из перспективных каучуков.

Научная новизна работы заключается: в разработке впервые Типажа пневматических шин регулируемого давления для серийных и перспективных полноприводных автомобилей, Банка данных РТИ системы каталогизации предметов снабжения для АТ и в исследованиях впервые применялась тепловизионная аппаратура "Тепжмзюп -782", работающая в реальном масштабе времени для оценки теплонагруженности различных участков шин; в разработке научно-методического подхода для обоснования критериев работоспособности шин и РТИ, выбора и оценки эксплуатационных показателей шин для полноприводных автомобилей, в обосновании уровня ключевых показателей ТТХ полноприводных автомобилей и их шин; в установлении закономерностей изменения основных характеристик шин и эксплуатационных показателей автотранспортных средств; в разработке математической моделей оценки сохраняемости РТИ, показателей опорной проходимости, в установлении эмпирических зависимостей прогнозирования сроков сохраняемости шин и РТИ, закономерностей изменения их характеристик в процессе ДХ АТ, их технического состояния и характера разрушения в процессе эксплуатации на АТ; в совершенствовании конструкции резиновых чехлов на основе оптимизации их профиля и формы, разработке метода расчета НДС и сечения гофра; в разработке новых прогрессивных озоностойких материалов резиновых смесей на основе перспективных гидрированных каучуков, способов улучшения характеристик РТИ с помощью объемной фторорганической модификацией и поверхностного насыщения фтором, замены токсичных сульфонатных бутадиен-нитрильных каучуков для изготовления защитных РТИ парафинатными, технологической ориентацией на более прогрессивную пероксидную вулканизующую группу, исключения из состава резин импортных добавок, а также определение эффективных и рациональных дозировок отечественных ингредиентов; в установлении характера протекания окислительных процессов модифицированных резин, оптимизации условий фторирования резин и процентного содержания модификаторов, позитивном влиянии совместного применения поверхностной и объемной модификации резин на озоностойкость и термоокислительное старение РТИ; в разработке ТТТ, нормативных значений оценочных показателей шин и РТИ перспективных автомобилей на стадии их проектирования. Практическая ценность исследований состоит: в разработке научно обоснованных рекомендаций заводам шинной и резиновой промышленности по оптимизации некоторых рабочих характеристик шин и РТИ и дальнейшему их совершенствованию, рекомендаций автомобильным заводам и потребителям по снижению отрицательного воздействия длительного хранения, рациональному использованию шин Типажа и разработанных РТИ с 15-летней гарантией, предложений по повышению уровня потребительских свойств современных и перспективных полноприводных автомобилей за счет конструкторских, технологических и организационных мероприятий в производстве автомобильных шин и РТИ; в разработке РТИ с улучшенными эксплуатационными характеристиками на основе совершенствования их конструкции, применения перспективных каучуков, новых способов фторорганической модификации резин как промежуточного этапа повышения надежности серийных РТИ до промышленного освоения производства новых разработок; в улучшении ключевых показателей характеристик автомобилей повышенной проходимости для движения по дорогам с твердым покрытием и деформируемым грунтам, прогнозировании жесткостных характеристик и теплонагруженности шин, их влияния на тягово-скоростные и топливно-экономические показатели, опорную проходимость автомобилей и ресурс шин; в прогнозировании изменений свойств полимеров и долговечности резин в процессе эксплуатации и хранения АТ, определении рациональных режимов их использования, условий и способов содержания шин и РТИ на автомобильном транспорте; в выборе шин для полноприводных автомобилей по их ключевым показателям и экспериментальным данным, обеспечивающих наибольшее соответствие нагрузочных, размерно-жесткостных параметров выбранных шин автомобиля физико-механическим параметрам грунтов по показателям опорной проходимости; в сокращении номенклатуры шин и ободьев при максимальной унификации последних с коммерческими образцами, затрат на эксплуатацию и хранение шин и РТИ, их снижении при проведении регламентированного технического обслуживания АТ; в конкретизации основных нормативных значений показателей шин и РТИ, включенные в ОТТ системы НТД и технические требования.

Обобщенный материал по результатам исследований был использован при разработке следующих документов: руководств по эксплуатации автомобильных шин (изд. 1990 г.), хранению автомобильной техники и имущества (изд. 1987 г., изд. 1994 г., проект переработки изд. 2005 г.), нормам наработки (срокам службы) и списания автомобильной техники (изд. 1985 г., изд. 1996 г., проект переработки изд. 2005 г.); норм расхода и инструкции по нормированию горючего, масел, смазок и специальных жидкостей при эксплуатации и ремонте автомобильной техники (изд. 1992 г.); технических требований (изд. 1987 г., 1988 г.) и государственных стандартов на шины (изд. 1986-1990 гг., 2005 г.);

Типажа пневматических шин регулируемого давления для серийных и перспективных образцов ВАТ на 2003-2010 годы и Банка данных РТИ АТ с 15 - летней гарантией (2001 г.).

На основании результатов работы: увеличены гарантийные сроки хранения и эксплуатации шин с регулируемым давлением до 10 лет для автомобилей многоцелевого назначения и до 12 лет - для специальных колесных шасси, гарантийный срок службы резинотехнических изделий для АТ до 15 лет; установлена рациональная периодичность замены (освежения) шин - 1012 лет со времени их изготовления на автотранспортных средствах и не более 5 лет - на складах автомобильного имущества; снижены нормы наработки до списания шин при эксплуатации в условиях жаркого климата - на 10% и за каждый год после 5 лет их хранения и эксплуатации - на 2,5% от основной нормы; введена надбавка к основной норме расхода горючего при эксплуатации автомобилей с шинами со сроком службы 10 лет и более - 5%; обоснованы способы содержания шин на автомобилях при кратковременном хранении (до 1 года) - без нагрузки колес и при длительном (более 1 года) хранении с обязательной разгрузкой колес в вывешенном состоянии.

Теоретические исследования, изложенные в диссертации, включали: обоснование критериев работоспособности шин и РТИ, в том числе при напряженно-деформированном их состоянии, определение границ их области работоспособного состояния для проведения регрессионно-корреляционного анализа; установление закономерностей, определяющих взаимосвязь эксплуатационных свойств автомобилей и изменений характеристик шин в процессе длительного статического нагружения; определение закономерностей изменения прочностных характеристик РТИ, аналитических зависимостей прогнозирования их сроков службы и установления эквивалентных 15 годам режимов хранения и эксплуатации РТИ, согласуемых с их оценкой на озоностойкость, статическую и динамическую усталость резин; разработку математического аппарата и методологических основ определения влияния срока службы шин на эксплуатационные показатели автомобилей и рациональной периодичности их замены; разработку научно-методического подхода при определении области работоспособного состояния РТИ, их базовых показателей (прочности, удлинения и остаточной деформации резин); при всесторонней оценке напряженно-деформированного состояния защитных чехлов различных сечений и профилей; прочностных свойств при циклическом сжатии-растяжении со скручиванием и деформацией изгиба, жесткостных и демпфирующих параметров чехлов при гармоничных вынужденных колебаниях в зависимости от уровня их напряженно-деформированного состояния; концентрации максимальных деформаций и краевых усилий в области закруглений в местах перехода оболочек и боковых поверхностей гофров; оптимизации формы модели и профиля переменного сечения гофра; разработку метода оценки сохраняемости РТИ, определение путей повышения сохраняемости и долговечности РТИ на основе применения эффективных способов защиты резин, новых конструкций и прогрессивных материалов, прогнозирования их сроков службы, выявленных зависимостей критериев работоспособности РТИ от режимов и условий их функционирования, установления области работоспособного состояния РТИ из условий обеспечения технических требований к изделию, обусловливающих сроки их замены на АТ; разработку математической модели оценки сохраняемости и работоспособности РТИ на основе определения характерных (базовых) показателей при естественных и ускоренных испытаниях изделий, аппроксимации полученных зависимостей и нахождении соотношений между ними, полученных по известным расчетным зависимостям и (или) по результатам лабораторно-стендовых испытаний; обоснование основных концепций разработки Типажа шин на 2003-2010г.г. с оценкой влияния параметров шин на ключевые показатели потребительских свойств АТ, подготовку исходных данных и разработку ТТТ к новым шинам, предложений по повышению их надежности, структуре и содержанию Типажа перспективных шин; разработку метода оценки шин по показателям их нагруженности и движения по опорной поверхности: предварительной оценки по показателю приведенной удельной нагруженности шин по объему, расчетной оценке опорной проходимости по уточненным математической модели и программе расчета движения автомобилей по деформируемым грунтам и экспериментальной оценке выбора шин по ключевым показателям их движения по дорогам с твердым покрытием и по деформируемым грунтам, при которой устанавливаются наиболее предпочтительные основные показатели по сопротивлению качению и тепловой нагруженности шин, их критические значения, заметность по ИК-излучению, обеспечивается наибольшее соответствие нагрузочных, размерно-жесткостных параметров выбранных шин автомобиля физико-механическим параметрам грунтов по показателям опорной проходимости); разработку метода расчетов напряженно-деформированного состояния чехлов сильфонного типа различных сечений и профилей гофров, математического аппарата, описывающего напряженно-деформированное состояние защитных чехлов различных сечений и профилей, их оптимальность, аналитические оценки материалоемкости сложных профилей и их геометрических параметров, регрессионные уравнения границ гофра и закономерностей изменений основных характеристик чехлов в процессе длительного хранения, расчеты гофров по стержневой схеме напряженно-деформированного состояния вдоль геометрической оси кривого стержня.

В диссертации приведены результаты экспериментальных исследований, в ходе которых рассмотрены физико-химические изменения, происходящие в шинах и резинокордных материалах в процессе хранения и эксплуатации АТ, в том числе модифицированных резин, определены усталостная прочность каркасов и изнашиваемость протектора шин, изменения напряженно-деформированного состояния различных сечений и профилей РТИ, оценено влияние характеристик шин и РТИ разных сроков службы на эксплуатационные показатели автотранспортных средств, выявлены закономерности изменения критериев их работоспособности, проверены расчеты и оценки опорной проходимости АТ, сохраняемости РТИ и старения резин.

Теоретические, экспериментальные исследования и расчеты автора сделали возможным повышение эффективности эксплуатации автомобилей с шинами и РТИ разных сроков службы, выражающиеся в наиболее полной реализации их эксплуатационных качеств на автомобильном транспорте, что позволило: существенно улучшить ключевые показатели характеристик полноприводных автомобилей для движения по дорогам с твердым покрытием и деформируемым грунтам (снизить энергетические затраты на качение и температуру разогрева шин не менее чем в 1,3-1,5 раза, а также расход топлива на 10-15 %, повысить тягово-сцепные показатели до уровня лучших по проходимости образцов автомобилей, соответственно снизить заметность армейских автомобилей от технических средств разведки, в 1,7-2,1 раза повысить ходимость шин с одновременным существенным снижением эксплуатационных расходов); определить рациональные режимы использования, условия и способы содержания шин на автомобильном транспорте (оптимальная периодичность замены шин не более 15 лет на АТ и 5 лет на складах АТИ, разгрузка колес на открытых стоянках машин ДХ и их защита, установка в хранилищах упоров, предотвращающих излом каркаса шин при потере в них внутреннего давления); разработать конкретизированные значения нормативных показателей в технических требованиях к шинам перспективных автомобилей (в ГОСТ 13298, ГОСТ РВ, Типаже шин) по соответствующим нагрузочным, размерным и жесткостным параметрам шин для движения по дорогам с твердым покрытием и деформируемым грунтам, сопротивлению качению, температуре разогрева шин и тягово-сцепным показателям на представительных типах грунтов; разработать концепцию создания конструкции современной шины и типоразмерного ряда шин для полноприводных автомобилей:

- шина радиальная, бескамерная с соответствием нагрузочных и размерных параметров по приведенной удельной нагруженности по объему не более 8,0 тс/м3; тороидная или широкопрофильная с рисунком протектора повышенной проходимости при развитых грунтозацепах в плечевой части и расчлененным насыщенным по центру беговой дорожки; целиком металлокордная с избыточным регулируемым давлением воздуха и нормируемым радиальным прогибом при минимальном (10-12%) и номинальном (3-4 %) давлении от наружного диаметра; с разъемным герметичным ободом и резинокордным распорным кольцом или внутренним неподвижным ограничителем деформации, обеспечивающими надежную посадку шины на обод и герметичность, а также исключающими проворачивание шины на ободе, как при наличии, так и при отсутствии внутреннего избыточного давления;

- типоразмерный ряд с базированием по нагрузкам на колесо в соответствии с действующим Типажом АТ; соответствием нагрузочных и размерножест-костных параметров шин для движения АТ по дорогам с твердым покрытием (по тепловой нагруженности и коэффициенту сопротивления качению) и деформируемым грунтам (по удельной нагруженности шин по объему); созданием физически подобных шин с масштабом подобия по нагрузке, равному кубическому масштабу по линейным размерам; обязательным прекращением производства диагональных шин и их замену более прогрессивными радиальными шинами той же размерности и только в бескамерном исполнении; применением на всех полноприводных автомобилях, в том числе и малого класса грузоподъемности (УАЗ, ГАЗ) системы регулирования давления воздуха в шинах; разработкой для СКШ крупногабаритных шин радиальной конструкции в бескамерном исполнении; кардинальным сокращением номенклатуры применяемых на АТ шин для перспективных (до 8 типоразмеров) и серийных образцов (до 13 типоразмеров), ободьев колес при максимальной унификации последних с коммерческими образцами; использованием шин ЦМК, «каркасного» типа и ограничителей деформации шины как перспективным направлением совершенствования их конструкции; возможностью монтажа шин Типажа как с внутренним ограничителем деформации, так и без него на одинаковых ободьях без ухудшения показателей опорной проходимости; сокращением времени регулирования давления воздуха в шинах при использовании более производительного компрессора и установки вентилей по типу БК-5 с проходными отверстиями большего диаметра (8 и 10 мм вместо 5 мм); применением шин одинаковых размерностей для колесных тягачей и полуприцепов; обеспечением ремонтопригодности шин без проведения демонтажных работ, применением безопасных боестойких) шин; прогнозировать жесткостные характеристики и тепловую нагруженность шин, их влияние на тягово-скоростные и топливно-экономические показатели, опорную проходимость автомобилей и ресурс шин; разработать нормативные показатели РТИ, включенные в ОТТ системы НТД и технические требования: в части гарантийного срока службы, ресурса, условной прочности, твердости и относительного удлинения при разрыве, озоностойкости, накопления относительной остаточной деформации, коэффициента старения и др. определить пути повышения сохраняемости РТИ на основе применения эффективных способов защиты резин (комбинированным методом объемной фторорганической модификации резин и поверхностного их насыщения фтором - до 40 %), новых конструкций (защитных чехлов переменного сечения - в 2,3 раза) и прогрессивных материалов (защитных и рукавных РТИ на основе гидрированных каучуков - в 3 раза), прогнозирования их сроков службы (до 15 лет) по результатам ускоренных климатических испытаний резин и РТИ на режимах, имитирующих термовлажностное, термосветоозонное, термоокислительное и озонное старение; рассчитать профиль сечения и оптимизировать границы гофров защитных РТИ переменного сечения, снижающих максимальные напряжения в закруглениях гофрированных РТИ на 32,4% по сравнению с серийно-выпускаемыми чехлами постоянного сечения и перераспределяющих их на боковые стенки, увеличивающих жесткость конструкции почти в 2 раза до постоянной ее однородности при деформации; прогнозировать прочностные характеристики РТИ, сроки их службы (до 15 лет) на основе установления эквивалентных режимов хранения и эксплуатации РТИ, согласуемых с их оценкой на озоностойкость, статическую и динамическую усталость резин; сократить затраты на эксплуатацию и хранение шин и РТИ соответственно в 1,5 и 4,3 раза, снизить трудоемкость их технического обслуживания в среднем в 3 раза и решить некоторые аспекты экологической проблемы.

Результаты диссертационной работы апробированы, опубликованы и внедрены: а) реализация результатов исследования:

Главным автобронетанковым управлением МО РФ при разработке Государственной Программы вооружений на 2001-2010г.г., в научно-исследовательской работе 21 НИИИ МО РФ и МГАУ при разработке и совершенствовании шин и РТИ для полноприводных автомобилей; при разработке ГОСТ 13298 , ГОСТ РВ "Шины пневматические с регулируемым давлением для военной техники. Общие технические требования", Типажа шин на 2003-2010 г.г., различных ТУ,OTT и НТД; в номенклатуре РТИ с 15-летней гарантией и Банке данных РТИ системы каталогизации предметов снабжения AT; в приказах МО РФ, руководствах, инструкциях и др. руководящих документов по ATO, хранению, эксплуатации, списанию AT и АИ в ВС РФ; заводами промышленности КАМАЗ, УРАЛАЗ, БЗКТ, УАЗ, Уральским и Саранским заводом РТИ, "Вожскрезинотехника", "Ярославрезинотехника", "Балаковорезинотехника", "РТИ-Каучук"и др. в конструкциях перспективных образцов полноприводных автомобилей, шин и РТИ; в рекомендациях заводам шинной и резиновой промышленности по оптимизации некоторых рабочих характеристик шин и РТИ и дальнейшему их совершенствованию, рекомендациях автомобильным заводам и потребителям по снижению отрицательного воздействия длительного хранения, рациональному использованию шин Типажа и разработанных РТИ с 15-летней гарантией и доработанных конструкций, предложениях по повышению уровня потребительских свойств современных и перспективных полноприводных автомобилей за счет конструкторских, технологических и организационных мероприятий в производстве автомобильных шин и РТИ; б) апробация работы: основные результаты работы доложены и обсуждены на заседаниях НТС и научных конференциях 21 НИИИ МО РФ с 1981 по 2006г.г., в Горьковском политехническом институте в 1986 и 1987г.г., Всесоюзной конференции шиноремонтников (г.Ярославль, 5-9.09.1989г.), Диссертационном Совете К120.12.03 при МГАУ (г.Москва, 26.12.1994г.), Всероссийских научно-практических конференциях "Экологические проблемы стойкости техники и материалов" (г. Адлер, 29.10-1.11.1996г. и 27-29.04.1998г., РАН, Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н.Северцева, Субтропический испытательный центр), XXXIII международной научно-практической конференции "Компоненты для современного автомобиля" (г.Ижевск, 2728.02.2001г., ИжМаш), 1-ой Всероссийской конференции по каучуку и резине (г. Москва, 26-28.02.2002г., НИИЭМИ), техническом комитете 97 "Шины пневматические для механических транспортных средств, их прицепов и авиационной техники" (г.Москва, 27-30.05.2002г., НИИШП), XIV и XVI симпозиумах "Проблемы шин и резинокордных композитов" (г. Москва, 2024.10.2003г. и 17-21.10.2005г, НИИШП), 8-ом совещании производителей и потребителей шин по вопросам стандартизации и сертификации пневматических шин (г.Москва, 2-5 июня 2003г., НИИШП), Международной научно-практической конференции "Новые разработки в области производства изделий на основе эластомерных композитов" (г. Москва, 16-17.03.2004г., НИИЭМИ), Международной конференции по каучуку и резине ЖСТ04 (г.Москва, 1-4.06.2004г.,, НИИЭМИ), заседаниях Координационного Совета по созданию и совершенствованию шин (г.Бронницы, 2003-2005г.г.), 49 Международной научно-технической конференции ААИ "Приоритеты развития отечественного автотракторостроения и подготовки инженерных и научных кадров" (г. Москва, 23-24.03.2005г., МГТУ "МАМИ"); заседании секции НТКС Управления вооружения ВС РФ «Совершенствование работ по обеспечению заданных сроков хранения ВВТ и увеличению назначенных сроков службы» (г.Люберцы, 2.11.2005г., 13 ГНИИМО РФ); в) публикации: диссертация обобщает исследования автора за период с 1981 по 2006 г.г. Основные результаты работы опубликованы в 152 научных трудах, в том числе в 66 статьях, 2 государственных стандартах, 4 авторских свидетельствах и патентах на изобретение, 32 инструкциях, руководствах, рекомендациях, технических требованиях и 47 отчетах по научно-исследовательским работам.

Экономическая эффективность от внедрения разработанного Типажа шин для АТ (ГАЗ-66, ЗИЛ-131, Урал-4320 и КрАЗ-255Б) только по замене диагональных шин радиальными с учетом их ходимости, стоимости и срока службы для каждого полноприводного автомобиля составила от 4,2 до 6,0 тыс. руб., от внедрения рациональной периодичности замены шин на автомобилях многоцелевого назначения - в среднем от 4,8 до 13,9 тыс.руб., от внедрения РТИ с 15-летней гарантией (только по защитным и рукавным РТИ) - от 3,9 до 8,5 тыс. руб., от внедрения защитных чехлов новой конструкции переменного сечения (на примере автомобилей малой грузоподъемности УАЭ-3151 и ГАЗ-66) - от 0,18 до 0,31 тыс руб. (в ценах 2005г.).

Итого, с учетом общего внедрения разработок автора экономический эффект из расчета на 1 тыс. автомобилей многоцелевого назначения при реализации рекомендаций по обеспечению надежности шин и РТИ составит значения от 15,1 до 28,7 млн. руб. в год.

С учетом же улучшения ряда показателей автомобилей с радиальными бескамерными шинами (снижение сопротивления качению, расхода топлива, теплообразования в брекере, заметности по ИК-излучению, повышение тягово-сцепных показателей на деформируемых грунтах, скорости движения, нагрузки на колесо, безопасности движения, ремонтопригодности), а также дополнительного повышения ходимости шин с ЦМК, износостойкости их протектора и снижения номенклатуры шин, применения новых разработок по резиновым смесям и конструкциям всей номенклатуры РТИ, новых технологий их производства, указанная эффективность возрастет не менее, чем на порядок.

На защиту выносятся: система критериев работоспособности шин и РТИ, математическая модель их изменения;

Типаж шин для серийных и перспективных полноприводных автомобилей на 2003-2010г.г., основа его построения, направления совершенствования шин, конкретизация основных эксплуатационных требований к ним, типоразмерный ряд шин для АТ повышенной проходимости; метод оценки шин по ключевым показателям их нагруженности и движения по опорной поверхности, математическая модель оценки показателей опорной проходимости АТ; метод оценки сохраняемости РТИ, математическая модель работоспособности РТИ; метод оценки напряженно-деформированного состояния защитных РТИ, расчет формы гофра и оптимизации профиля его сечения; метод модификации резин, оптимизации состава и режима их насыщения фтором; резинотехнические материалы с высокими физико-механическими свойствами, повышенной озоностойкостью и стойкостью к термоокислительному старению для АТ; закономерности изменения основных характеристик шин и эксплуатационных показателей автотранспортных средств; комплекс показателей, определяющих условия функционирования и процессы старения РТИ, зависимости прогнозирования сроков сохраняемости РТИ, закономерности изменения характеристик РТИ в процессе ДХ АТ, характер протекания окислительных процессов модифицированных резин;

Банк данных РТИ системы каталогизации предметов снабжения для АТ, основу его построения, формирование стандартных форматов описания, создание номенклатора РТИ в структуре каталога; научно-обоснованные рекомендации для промышленности и потребителей.

Общие выводы

1 Исследования выполнены по проблематике сохраняемости машин, повышения уровня их эксплуатационных показателей, работоспособности, долговечности шин и резинотехнических изделий и являются весьма актуальными, поскольку отечественные шины и РТИ, применяемые на автомобильном транспорте по ряду основных показателей не соответствуют предъявляемым к ним требованиям, их конструктивное исполнение, материалы и рецептуры резин, не обеспечивают в полной мере соответствие нагрузочных, жесткостных, размерных параметров и теплонагруженности условиям эксплуатации АТ, сохраняемости и долговечности шин и РТИ.

2 В целом диссертация представляет законченный труд, в котором на основании выполненных автором исследований разработана концепция решения проблемы повышения работоспособности и надежности эксплуатации автомобильного транспорта за счет обеспечения сохраняемости и долговечности шин и РТИ на основе совершенствования методологии их оценок и расчетов, конструктивных доработок и технологии производства, разработок новых перспективных материалов, способов модификации резин и их защиты.

3 В результате исследований научно обоснованы уровни ключевых показателей ТТХ шин и автомобилей, критерии работоспособности шин и РТИ, разработаны и экспериментально проверены расчеты и оценки:

• показателей опорной проходимости полноприводных автомобилей по удельной нагруженности шин по объему, их жесткостным и конструктивным параметрам, уточненной математической модели качения колеса через накопленный сдвиг ее элементов в контакте с грунтом, пробуксовку и потери в шинах разных сроков службы, обеспечивающих наиболее оптимальный выбор шин с улучшенными потребительскими свойствами для АТ при значительном (до 70 %) ограничении объема и погрешностей (до 30%) экспериментальной оценки, сведения ее к выбору адекватных расчетов и получение закономерностей их изменений на различных грунтах от схем трансмиссии, распределения нагрузок, количества осей, давления в шинах и других факторов;

• сохраняемости РТИ по базовым критериям их работоспособности и прогнозированию сроков их службы по результатам экстраполяции эквивалентов подобия известных расчетных зависимостей на показатели ускоренных климатических испытаний с установлением аналитических зависимостей их изменений, аппроксимации полученных зависимостей и нахождение соотношений между ними в процессе длительного хранения АТ;

• напряженно-деформированного состояния гофрированных РТИ по кривому стержню вдоль его геометрической оси с наделением конструкции дополнительной жесткости и оптимизации профиля в гофрах переменного сечения в результате перераспределения опасных напряжений в закруглениях гофр на боковые поверхности их стенок, разгружающих гофры на 32,4% и повышающих их долговечность в 2,2-2,4 раза;

• модификации резин с применением комбинированного способа объемного упрочнения фтордобавками по параметру их растворимости и набуханию на основе фторпарафинов, эфиров и спиртов-теломеров и поверхностного насыщения фтором с использованием фторгелиевого реагента и химического поглотителя (СаО) со степенью фторирования по изменению массы образцов и элементному химанализу, снижающего скорость миграции ингредиентов и формирующего более плотный и стойкий к озону поверхностный слой, повышающей до 40% срок службы РТИ.

4 Обоснованы материалы, созданы рецептуры резиновых смесей и внедрены в производство (на Уральском, Саранском, Волжском, Ярославском, Ба-лаковском заводах РТИ, НПЦ "Уплотнительная техника", "РТИ-Каучук", автомобильных заводах УАЗ, КАМАЗ и УРАЛАЗ) защитные и рукавные РТИ с 15-летней гарантией для АТ на основе перспективных озоно- и морозостойких этиленпропиленовых, эпихлоргидриновых и гидрированных бутадиен-нитрильных каучуков. Внедрены в производство разработанные автором сильфон переменного сечения для автомобилей ГАЗ-66 на Уральском заводе РТИ и безопасная (боестойкая) шина с внутренней опорой для семейства автомобилей "Водник" (ГАЗ-3937) на НТЦ "НИИШП".

5 Проведен комплекс ускоренных климатических, лабораторно-стендовых и натурных испытаний шин и РТИ в различных климатических и дорожно-грунтовых условиях. По результатам испытаний получены экспериментальные данные по жесткостным и прочностным характеристикам шин и РТИ, показателям опорной проходимости автомобилей и шин различных моделей и сроков службы по твердой поверхности и деформируемому грунту, эксплуатационных показателей АТ, по кинетике изменения показателей старения резин и математической обработке исследуемых шин и РТИ. Впервые в исследованиях применен способ оценки теплонагруженности шин через температуру разогрева их поверхностей с использованием тепловизионной аппаратуры.

6 Впервые разработаны Типаж пневматических шин с регулируемым давлением для серийной и перспективной полноприводной АТ и Банк данных РТИ системы каталогизации ПС РФ, базирующиеся соответственно на:

• типоразмерных рядах шин по нагрузкам на колесо в соответствии с действующим Типажом АТ с обеспечением соответствия нагрузочных и раз-мерно-жесткостных параметров шин для движения АТ по дорогам с твердым покрытием (по тепловой нагруженности и коэффициенту сопротивления качению) и деформируемым грунтам (по удельной нагруженности шин по объему), применении радиальных шин и безопасных ободьев при сокращении их номенклатуры и максимальной унификации последних с коммерческими образцами автомобилей и полуприцепного состава;

• автоматизированной системе формирования каталожных описаний предметов снабжения по сведениям, поступающим с заводов-изготовителей РТИ и АТ, обеспечивающей систематизацию коммуникативных форматов, их наполнение, изменение и выдачу выходных документов.

7 Теоретические, экспериментальные исследования и расчеты автора сделали возможным повышение эффективности эксплуатации автомобилей с шинами и РТИ разных сроков службы, выражающиеся в наиболее полной реализации их эксплуатационных качеств на АТ, что позволило:

• существенно улучшить ключевые показатели характеристик полноприводных автомобилей для движения по дорогам с твердым покрытием и деформируемым грунтам (снизить энергетические затраты на качение и температуру разогрева шин не менее чем в 1,3-1,5 раза, а также расход топлива на 10-15 %, повысить тягово-сцепные показатели до уровня лучших по проходимости образцов автомобилей, соответственно снизить заметность армейских автомобилей от технических средств разведки, в 1,7-2,1 раза повысить ходимость шин с одновременным существенным снижением эксплуатационных расходов);

• увеличить гарантийные сроки хранения и эксплуатации шин с регулируемым давлением до 10 лет для автомобилей многоцелевого назначения и до 12 лет - для специальных колесных шасси, гарантийный срок службы защитных и рукавных резинотехнических изделий для АТ до 15 лет;

• снизить нормы наработки до списания шин при эксплуатации в условиях жаркого климата - на 10% и за каждый год после 5 лет их хранения и эксплуатации - на 2,5% от основной нормы;

• установить надбавку 5% к основной норме расхода горючего при эксплуатации автомобилей с шинами со сроком службы 10 лет и более;

• определить рациональные режимы использования, условия и способы содержания шин на автомобильном транспорте (оптимальная периодичность замены шин не более 15 лет на АТ и 5 лет на складах АТИ, разгрузка колес на открытых стоянках машин ДХ и их защита, установка в хранилищах упоров, предотвращающих излом каркаса шин при потере в них внутреннего давления);

• разработать конкретизированные значения нормативных показателей в технических требованиях к шинам перспективных автомобилей (в ГОСТ 13298, ГОСТ РВ, Типаже шин) по соответствующим нагрузочным, размерным и жест-костным параметрам шин для движения по дорогам с твердым покрытием и деформируемым грунтам, сопротивлению качению, температуре разогрева шин и тягово-сцепным показателям на представительных типах грунтов;

• разработать концепцию создания конструкции современной шины и типоразмерного ряда шин для полноприводных автомобилей:

- шина радиальная, бескамерная с соответствием нагрузочных и размерных параметров по приведенной удельной нагруженности по объему не более о

8,0 тс/м ; тороидная или широкопрофильная с рисунком протектора повышенной проходимости при развитых грунтозацепах в плечевой части и расчлененным насыщенным по центру беговой дорожки; целиком металлокордная с избыточным регулируемым давлением воздуха и нормируемым радиальным прогибом при минимальном (10-12 %) и номинальном (3-4 %) давлении от наружного диаметра; с разъемным герметичным ободом и резинокордным распорным кольцом или внутренним неподвижным ограничителем деформации, обеспечивающими надежную посадку шины на обод и герметичность, а также исключающими проворачивание шины на ободе, как при наличии, так и при отсутствии внутреннего избыточного давления;

- типоразмерный ряд с созданием физически подобных шин с масштабом подобия по нагрузке, равному кубическому масштабу по линейным размерам; прекращением производства диагональных и переход на более прогрессивные радиальные шины той же размерности и только в бескамерном исполнении; применением на всех полноприводных автомобилях, в том числе и малого класса грузоподъемности (УАЗ, ГАЗ) системы регулирования давления воздуха в шинах; разработкой для СКШ шин КГШ радиальной конструкции в бескамерном исполнении; кардинальным сокращением номенклатуры применяемых на АТ шин для перспективных (до 8 типоразмеров) и серийных образцов (до 13 типоразмеров); использованием шин ЦМК, «каркасного» типа и ограничителей деформации шины, как перспективным направлением совершенствования их конструкции; возможностью монтажа шин Типажа, как с внутренним ограничителем деформации, так и без него на одинаковых ободьях без ухудшения показателей опорной проходимости; сокращением времени регулирования давления воздуха в шинах при использовании более производительного компрессора и установки вентилей по типу БК-5 с проходными отверстиями большего диаметра (8 и 10 мм вместо 5 мм); применением шин одинаковых размерностей для колесных тягачей и полуприцепов, безопасных шин; обеспечением ремонтопригодности шин без проведения демонтажных работ;

• прогнозировать жесткостные характеристики и тепловую нагружен-ность шин, их влияние на тягово-скоростные и топливно-экономические показатели, опорную проходимость автомобилей и ресурс шин;

• разработать нормативные показатели РТИ, включенные в ОТТ системы НТД и технические требования: в части гарантийного срока службы, ресурса, условной прочности, твердости и относительного удлинения при разрыве, озо-ностойкости, накопления относительной остаточной деформации, коэффициента старения и др.

• определить пути повышения сохраняемости РТИ (в 2-3 раза) на основе применения эффективных способов защиты резин (фторорганической модификации резин), новых конструкций (защитных чехлов переменного сечения) и прогрессивных материалов (защитных и рукавных РТИ на основе гидрированных каучуков), прогнозирования их сроков службы (до 15 лет) по результатам ускоренных климатических испытаний резин и РТИ на режимах, имитирующих термовлажностное, термосветоозонное, термоокислительное и озонное старение;

• рассчитать профиль сечения и оптимизировать границы гофров защитных РТИ переменного сечения, увеличивающих жесткость конструкции почти в 2 раза до постоянной ее однородности при деформации;

• прогнозировать прочностные характеристики РТИ, сроки их службы (до 15 лет) на основе установления эквивалентных режимов хранения и экс плуатации РТИ, согласуемых с их оценкой на озоностойкость, статическую и динамическую усталость резин;

• сократить затраты на эксплуатацию и хранение шин и РТИ соответственно в 1,5 и 4,3 раза, снизить трудоемкость их технического обслуживания в среднем в 3 раза и решить некоторые аспекты экологической проблемы.

8 Для реализации концепции решения проблемы разработаны рекомендации потребителям и заводам промышленности на создание перспективных шин Типажа, использование разработанных РТИ с 15 - летней гарантией, гофрированных РТИ переменного сечения и фторированных резин, предложения по повышению их уровня потребительских свойств на основе разработанных требований и подтвержденных изобретениями автора.

9 Экономический эффект из расчета на 1 тыс. автомобилей многоцелевого назначения с учетом общего внедрения разработок автора при реализации рекомендаций по обеспечению надежности шин и РТИ составит значения от 15,1 до 28,7 млн. руб. в год (в ценах 2005г.)

10 Проведенные исследования позволяют определить следующие основные направления работ в области сохраняемости и долговечности шин и РТИ:

• создание шин для полноприводных автомобилей без избыточного давления воздуха в них, применение технологии литья шин под давлением на основе перспективных полиуретановых каучуков с низким гистерезисом;

• развитие и совершенствование Типажа шин для АТ на основе максимальной унификации шин, сокращении их номенклатуры для всего типораз-мерного ряда полноприводной АТ с учетом отечественных и мировых достижений в области конструирования, материалов, технологий и применяемости;

• повышение надежности, качества изготовления и создание всей номенклатуры РТИ и шин с 15-летней гарантией на основе применения высококачественных материалов и технологий;

• совершенствование методов (методик) оценок и расчетов, способов защиты и восстановления работоспособности, нормативов в области шин и РТИ, эксплуатационных показателей автомобилей двойного применения.

1. Кузьминский А.С., Лежнев Н.Н., Зуев Ю.С. Окисление каучуков и резин. М., Химия, 1988. - 173 с.

2. Рыбаков К.В., Дидманидзе О.Н. Автотранспортные процессы и системы. М.: УМЦ «ТРИАДА», 2004.- 127 с.

3. Исследование влияния условий хранения шин в нагруженном состоянии на изменение их работоспособности. /Отчет НИИШП. М.: 1973. - 97 с.

4. Семенов Н.Н. О некоторых проблемах химической кинетики и реакционной способности М.: Наука, 1968. - 259 с.

5. Каргин В.А., Слонимский Г.Л. и др. Старение и утомление каучуков и резин, повышение их стойкости. -М.: Химия, 1975. 215 с.

6. Сломинский Г.Л. Старение и стабилизация полимеров М.: Наука, 1978.-169 с.

7. Русанов В.А. Оценка распределения давления шин на опорное основание. М.: НТБ ВИМ, 1990.-218 с.

8. Ангерт Л.Г., Кузьминский А.С. Роль применения антиозонантов в кау-чуках и резинах. М.: Химия, 1975. - 232 с.

9. Догадкин Б.А.и др. Вулканизация резин. Л.: Химия, 1974. - 185 с.

10. Догадкин Б.А. и др. Химическая наука и промышленность М.: Наука, 1969.-208 с.

11. Le Brass, Delandre A. Revue Gerenerale du Camoutchoue, 1986.-139 p.

12. Ambelang I.C. Rubber Chemistry Technology, 1083, №5.-137 p.

13. Cox W.L. Rubber Chemistry Technology, 1981, №2.-103 p.

14. Lorenz O.M., Parks C.R. Rubber Chemistry Technology,1983,№1.-137 p.

15. Абрамов B.H. Проблема обеспечения сохраняемости и долговечности шин и резинотехнических изделий автомобильного транспорта, эффективные пути ее решения. Люберцы.: ФГУП «ПИК ВИНИТИ», 2005. - 329 с.

16. Чудаков Е.А. Избранные труды, т. 1.Теория автомобиля. М.: изд. АН СССР, 1961.17Агейкин Я.С. Проходимость автомобиля. М.: Машиностроение, 1981.- 264 с.

17. Академия БТВ. Теория движения боевых колесных машин. Под общей ред. Антонова Д.А. М.: Воениздат, 1993.

18. Аксенов П.В. Многоосные автомобили. 2-е изд., переработанное и дополненное. М.: Машиностроение, 1989.

19. Кнороз В.И., Кленников Е.В., Петров И.П. и др. Работа автомобильной шины. М.: Транспорт, 1967. - 237 с.

20. Кнороз В.И. Шины и колеса. М.: Машиностроение, 1975. - 184 с.

21. Балабин И.В., Логунов A.A., Ракляр A.M. Шины и работа автомобиля. М.: НИИИНАВТОПРОМ, 1973.

22. Басс Ю.П. и др. Технологические приемы понижения силовой неоднородности легковых радиальных шин. //Материалы 1-й Всероссийской конференции по каучуку и резине. М.: НИИЭМИ, 2002.

23. Бидерман В.Л. Автомобильные шины (конструкция, расчет, испытания, эксплуатация). М.: Госхимиздат, 1963.

24. Горячкин В.П. Собрание сочинений. т.П. Земледельческая механика. Теория колес. М.: Сельхозгиз, 1937.

25. Петрушов В.А., Шуклин С.А., Московкин В.В. Сопротивление качению автомобилей и автопоездов. М.: Машиностроение, 1975.

26. Платонов В.Ф. Полноприводные автомобили. М.: Машиностроение,1981.

27. Пирковский Ю.В. Сопротивление качению многоприводных автомобилей и автопоездов по твердым дорогам и деформируемому грунту. Дис. док. техн. наук. МВТУ им. Баумана, 1975.

28. Третьяков О.Б., Тарновский В.Н., Гудков В.А. Автомобильные шины. -М.: Транспорт, 1990.

29. Ульянов H.A. Колесные движители строительных и дорожных машин. Теория и расчет. М.: Машиностроение, 1982.

30. Чистов М.П. Исследование сопротивления качению при движении полноприводных автомобилей по деформируемым грунтам. Дис. канд. техн. наук. МВТУ им. Баумана, 1971.

31. Абрамов В.Н. Влияние сроков службы шин на эксплуатационные показатели автотранспортных средств. Дис.канд. техн. наук. МГАУ им. Горячкина В.П. М.: Российская государственная библиотека, инв. № 04.9.50 -000459, 1994.-308 с.

32. Шухман С.Б. Снижение сопротивления качению путем оптимального распределения массы и подводимого момента по мостам полноприводного автомобиля. Дис. .канд. техн. наук. Дмитров. 1988.

33. Юровский B.C. Научные основы разработки резиновых уплотнителей валов и пути совершенствования их качества. Дис. докт. техн. наук. МГАХТ им. М.В. Ломоносова, 1994.

34. Яценко H.H. Методы ускоренных испытаний. М.: Машгиз, 1972. ЗбБеккер М.Г. Введение в теорию систем местность - машина. - М.:1. Машиностроение, 1973.

35. Вонг Дж.Теория наземных транспортных средств. М.: Машиностроение, 1982.

36. Брамсон М.А. Инфракрасное излучение нагретых тел. М.: Наука,1964.

37. Криксунов Л.З. Справочник по тепловизорам. Киев: Техника, 1987.

38. Ллойд Дж. Системы тепловидения. М.: Мир, 1978.

39. Госсорг Ж. Инфракрасная термография. Основы, тактика, применение. М.: Мир, 1988.

40. Пучин Е.А. Оценка технического состояния машин в зависимости от качества ТО и хранения. // Труды ГОСНИТИ, 1995.

41. Ведерникова Е.А., Деныциков К.К., Тищенко В.А., Шумкин С.Н. Исследование тепловых контрастов объектов ВАТ на фонах. Выпуск 7. 1988.

42. Шумкин С.Н. Разработка требований и предложений по снижению уровня теплового излучения военной автомобильной техники. Дис. .канд. технич. наук Учреждение 63539. 1991.

43. Добрынин A.A., Глебов О.П. Характеристики наведения на цель телевизионной аппаратуры зарубежных систем управления огнем. Информационный обзор.- М. 1994.

44. Обеспечение работоспособности автомобильной техники при длительных сроках службы в войсках. / Отчёт учреждения 63539, инв. № 1/2238, 198562 с.

45. Самохин А.П. и др. Исследование влияния предварительного старения резин в свободном состоянии на изменение относительной статической деформации.- М.: Производство шин, РТИ и АТИ, 1981, №12.- с. 19-26.

46. Махлис P.A. Стойкость к тепловому старению и теплостойкость резин на основе хлорбутадиенового каучука. / Каучук и резина, 1981, №4.- с. 17-23.

47. Дегтева Г.Г. Влияние термического старения на морозостойкость манжетных резиновых уплотнений. / Каучук и резина, 1981, №4. с.30-32.

48. Грановская И.М. Влияние термического старения перекисных резин из бутадиен-нитрильных каучуков на герметизирующую способность неподвижных уплотнений. / Каучук и резина, 1981, №3, с. 21-29.

49. Маканищев В.Н. и др. Исследование работоспособности резиновых уплотнений при низких температурах. /Каучук и резина, 1981, №4.- с. 17-23.

50. Исикава Н. Новое в технологии соединений фтора. М.: Мир, 1984.

51. Юровский B.C., Краснов А.П. и др. Совершенствование рецептуры резиновых смесей для теплостойких уплотнителей. /Каучук и резина, 1999, №1.-с.23-24.

52. Юровский B.C. Научные основы разработки резиновых уплотнителей валов и пути совершенствования их качества- Автореферат дис. .док. техн. наук. -М.: ГАТХТ им. М.В.Ломоносова, 1994. 48 с.

53. ГОСТ 16350. Климат СССР. Районирование и статистические параметры климатических факторов для технических целей. М.: Изд-во стандартов, 1980.

54. Научно-технический отчет о НИР «Гараж», Учреждение 63539, 1991, инв. № 1/5482.

55. Автотехническое обеспечение войск. М.: Воениздат, 1992.

56. Руководство по организации автотехнического обеспечения. Часть 2 -М.: Воениздат, 1992.

57. Технический отчет по результатам периодических испытаний автомобилей ЗИЛ-131Н, Учреждение 63539, 1987.

58. Технический отчет по результатам специальных испытаний АМН УАЗ-469, ГАЗ-66, ЗИЛ-131, Урал-4320, КамАЗ-4310 и КрАЗ-260 в тяжелых дорожных условиях. Учреждение 63639,1985.

59. Оценка опорной проходимости армейских колесных машин с осевой нагрузкой 5-9 т: /Отчет о НИР 21 НИИИ (АТ), инв. № 7552. 1996.

60. Исследование путей повышения подвижности армейских многоцелевых автомобилей по деформируемым грунтам. /Отчет о НИР «Авангардия» 21 НИИИ АТ, инв. № 7869. 1997.

61. Исследование путей повышения маневренных свойств армейских автомобилей многоцелевого назначения и оценка показателей их движения по местности. / Отчет о НИР «Аут» 21 НИИИ, инв. № 8163. 2000.

62. Павлов В.А. К вопросу об оценки маневренности свойств автомобилей и автопоездов. // Сб. тр. 21 НИИИ, №1, 1976.

63. Чистов М.П., Абрамов В.Н., Комаров В.А., Брюгеман А.А. Методы выбора шин для армейских автомобилей многоцелевого назначения. //Вестник ТК-97. Сб. информ. мат. по стандартизации №97. М.: НИИТТТП, №2, 2002.

64. Абрамов В.Н., Чистов М.П., Колтуков А.А. Оценка качественного уровня шин по их теплонагруженности. // Материалы XVI симпозиума "Проблемы шин и резинокордных композитов". М.: НТЦ НИИШП, 2005.

65. РТМ 37.001.053-2000. Методы определения параметров проходимости военной автомобильной техники. М.: ФГУП «НАМИ», 2000.

66. Автомобиль УАЭ-3151 и его исполнения. Технические условия ТУ 37.001. 1554.

67. Абрамов В.Н. Сравнительная оценка отечественных и зарубежных образцов армейских автомобилей по основным показателям применяемых шин. /Депонент 09.12.05. УПОР, серия А, ЦСИФ МО РФ. Вып. 1 (90), инв. № А28578, 2006.-21 с.

68. Автомобили грузовые семейства ГАЗ-66-11. Технические условия ТУ 37.001.1241.

69. Автомобиль Урал-43206 многоцелевого назначения и его шасси.

70. Автомобиль грузовой ЗИЛ-131 Н типа 6x6 и его модификации. Технические условия ТУ 37.001.1370.

71. Автомобиль-тягач грузовой многоцелевого назначения КамАЗ-4326. Технические условия ТУ 37.104.125.

72. Автомобили грузовые КрАЗ-6315 и их модификации. Технические условия ТУ 37.155.113.

73. Шасси многоцелевого назначения БАЗ-6909, БАЗ-69091 и БАЗ-69092. Технические условия ТУ 37.153.097.

74. Колесное шасси МАЗ-543 и его модификации. Техническое описание и инструкция по эксплуатации.

75. Шасси колесное 7930. Технические условия ТУ 37.160.247.

76. Чистов М.П., Абрамов В.Н. Разработка Типажа шин для серийных и перспективных образцов ВАТ. / Отчет о НИР шифр "Гидроген", ФГУП 21 НИИИ Минобороны России, инв. № 8635. 2002

77. Абрамов В.Н. Состояние автомобильной техники запасов центра, содержащейся на центральной базе резерва автомобильной техники (Вч 45892, г.Свободный-20, Амурской обл.). / Отчет 21 НИИИ, инв. № 7784, 1994. 39 с.

78. Абрамов В.Н. Обследование технического состояния автомобильной техники ГАЗ, ЗИЛ, УРАЛ, КРАЗ комплекса вооружения РФ в Республике Греция. / Отчет 21 НИИИ АТ МО РФ, инв. № 9504, 2000. 44 с.

79. Абрамов В.Н., Овчинников В.П. и др. Осмотр автомобилей КАМАЗ-4310, УРАЛ-4320 (4320-10, 4320-31), ЗИЛ-П1Н и ГАЗ-66 после различных сроков хранения в Вч 52946 (Петелино, Московской обл.). / Акт 21 НИИИ АТ МО РФ, инв. № 9712, 2000. 69 с.

80. Абрамов В.Н. Обследование технического состояния РТД ВАТ, находящейся на ДХ. / Отчет Вч 63539, инв. № 5919, 1987. 104 с.

81. Обследование РТД при хранении ВАТ в войсках МВО, ДВО, ТуркВО, СибВО. / Доклад по НИР "Резерв БП-88" Вч 63539, инв. № 6505, 1989. 64 е.

82. Абрамов В.Н. О выходе из строя РТИ на ВАТ. /Отчет 21 НИИИ АТ МО РФ, инв. № 7870, 1999.

83. Абрамов В.Н. Обследование РТИ ВАТ на базе климатической станции Вч 75360. /Акт ФГУП 21 НИИИ МО РФ, инв. № 8930, 2004. 7 с.

84. Обследование ВАТ ДХ со сроком службы 12-20 лет в Вч 54628 и Вч 52946, оценка их техсостояния и отбор изделий для стендовых испытаний. /Акт ФГУП 21 НИИИ МО РФ, инв. № 8946, 2004. 6 с.

85. Абрамов В.Н. Состояние шин и РТИ, пути реализации задач, поставленных нач. ГАБТУ МО РФ. /Доклад 21 НИИИ, инв. № 8571, 2003. 60 с.

86. Абрамов В.Н. Результаты обследования РТИ в войсках на ВАТ ДХ. / Депонент 09.12.05. УПОР, серия А, ЦСИФ МО РФ. Вып. 1 (90), инв. № А28577, 2006. 9 с.

87. Сбор и систематизация статистических сведений по надежности уп-лотнительных устройств с РТД гидравлических систем ВАТ, определение их характеристик и массовых отказов. /Справка-доклад 21 НИИИ AT МО РФ, инв. № 7549, 1996.

88. Направление развития шинной промышленности на 2010 г. О конъюнктуре мировой шинной промышленности. /Экспресс-информация. Шинная промышленность. 2001, № 8. с. 18.

89. Разработка предложений по структуре и содержанию Типажа перспективных шин. / Отчет НПКЦ «ВЕСКОМ», инв. №8535, 2002, 83 с.

90. Абрамов В.Н., Комиссаров Н.С. Сохраняемость и работоспособность шин регулируемого давления при длительном хранении ВАТ /Техника и вооружение, 1989, № 9. с. 14.

91. Справка-доклад о состоянии работ по качеству РТИ для военной автомобильной техники. / Доклад НИИЭМИ, 2000. 15 с.

92. Обоснование основных направлений исследований по созданию рецептур резиновых смесей, обеспечивающих 15-летний гарантийный срок службы защитным РТИ. / Отчет Уральского ИР и РТИ, инв. № 8477, 2002.- 45 с.

93. Абрамов В.Н., Чистов М.П., Веселов И.В. и др. Совершенствование шин для ВАТ, проблемы и перспективы их создания и освоения производства. / Проблемы шин и резинокордных композитов, №3, 2005.

94. Абрамов В.Н., Миропольская Н.С. и др. Технический уровень РТИ ВАТ. / Проблемы шин и резинокордных композитов, №3, 2005.

95. Абрамов В.Н., Чистов М.П. и др. Современные пнавматические шины армейских автомобилей. / Проблемы шин и резинокордных композитов, №3, 2005.

96. Абрамов В.Н., Чистов М.П., Майоров Г.П. и др. Типаж пневматических шин регулируемого давления. / Автомобильная промышленность, №2, 2005.

97. Абрамов В.Н., Чистов М.П., Аипов Т.А. Некоторые результаты испытаний отечественных боестойких шин. / Проблемы шин и резинокордных композитов, №3, 2005.

98. Чистов М.П., Абрамов В.Н. Создание боестойкого колеса с пневматической бескамерной шиной и внутренней опорой для изделия ГАЗ-3937. /Отчет о НИР ФГУП 21 НИИИ МО РФ, инв. № 8873, 2004. 93 с.

99. Абрамов В.Н. Качество РТИ проблема обеспечения сохраняемости автобронетанковой техники. // Тезисы докладов 1-ой Всероссийской конф. по каучуку и резине. - М.: НИИЭМИ, 2002. - с. 241-243.

100. Бабков В.Ф. и др. Проходимость колесных машин по грунту. М.: Автотрансиздат, 1959.

101. Гуськов В.В. и др. Тракторы: Теория. М.: Машиностроение, 1988.

102. Зимелев Г.В. Теория автомобиля. М.: Машгиз, 1959.

103. Полетаев А.Ф. Основы теории сопротивления качению и тяги жесткого колеса по деформируемому грунту. М.: МАМИ, 1967.

104. Пирковский Ю.В., Чистов М.П. Расчетные зависимости для определения мощности сопротивления качению, глубины колеи при движении жесткого колеса по деформируемому грунту. // Труды НАМИ. 1974. Вып. 150.

105. Летошнев М.Н. Взаимодействие конной повозки и дороги. // НКПС. -М-Л, 1929.

106. Чистов М.П., Лильбок А.Э., Острецов A.B. Математические модели прямолинейного качения колесных машин по деформируемым грунтам. // Научн. техн. сб. учреждения 63539, № 4,1993

107. Исследование путей повышения подвижности армейских многоцелевых автомобилей на местности (при движении по деформируемым грунтам, снежной целине и при преодолении водных преград вброд). /Отчет о НИР «Лес» 21 НИИИ AT, инв. № 7226. 1994.

108. Абрамов В.Н., Чистов М.П. Некоторые результаты экспериментальных исследований полноприводных автомобилей с шинами регулируемого давления разных сроков службы. / Научн. техн. сб. учреждения 63539, № 3, 1991.-с. 19-25.

109. Чистов М.П., Абрамов В.Н., Ненахов Б.В. Радиальные шины с регулируемым давлением воздуха. /Автомобильная промышленность, № 3,1989. -с.17-19.

110. Исследование направлений повышения технического уровня АМН и автопоездов на основе новых технических решений /Отчет о НИР «Авансцена» ФГУП 21 НИИИ МО РФ, инв. № 8528. 2002.

111. Заявка на изобретение №19630193 (Германия). МКИ6 С 08Д 9/, С 08 О 7/14 опубл. 27.11.97.

112. Назаров В.Г., Седов В.К., Громов А.Н. Столяров В.ИЛ Сб. докл. I Российской конф. резинщиков.- М.: НИИШП, 1993. с.201.

113. Тупицын М.А., Юрцев JI.H., Юровский B.C., Назаров В.Г. // Сб. докл. VII симпозиума "Проблемы шин и резинокордных композитов". М.: НИИШП,1996,-с.44.

114. Clark D.T., Feast W.J., Musgrave W.K.R., Ritchie I.//J.Polym.Sci., Polym. Chem. Ed. 1975. V.13.-p.857.

115. Hayes L.J. Dixon D.D.// J. Appl.Polym.Sci. 1979. V.23. p. 1907.

116. Абрамов B.H., Марченко M.A. Метод оценки сохраняемости РТИ. // Материалы 49-ой конф. ААИ "Приоритеты развития отечественного автотракторостроения" 2005.

117. Klement G., Gummi Asbest Kunststoffe, 1978, № 8.- p. 24-38

118. Кузьминский A.C. и др. Химические превращения эластомеров.- М.: Химия, 1984.- 192 с.

119. Дегтева Г.Г. Влияние ингредиентов на морозостойкость уплотнителей в сжатом состоянии при термическом старении. / Сб. Труды. "Промышленность CK, шин и РТИ". М.: Химия. 1984, № 5. с. 27-30.

120. Нестеренко C.B. Яковлев C.B. и др. Влияние радиационного старения на морозостойкость модельных уплотнений. /Сб. Труды. "Каучук и резина". М.: Химия, 1983, № 7.- с. 11-14.

121. Макаренко P.M. Надежность манжетных уплотнений военной автомобильной техники в условиях низких температур,- Л.: ВАТТ, 1980. 211с.

122. Зотеев Н.Г. и др. Релаксационные процессы в эластомерах, связанные с надмолекулярной структурой, исследование методом ползучести. /Сб. Труды. "Каучук и резина".- М.: Химия, 1984. № 4. с. 16-18.

123. Зверьков Т.Е. и др. Исследование циклической прочности сильфонов при пульсирующих нагрузках. // Приборы и системы управления. 1972, № 10. с. 50-54.

124. Пономарев С.Д., Малинин Н.И., Лихарев К.К. и др. Расчеты на прочность в машиностроении. М.: Машиностроение, 1968. - 232с.

125. Серенсен C.B., Кочаев П.П., Шнейдорович P.M. Несущая способность и расчеты деталей машин на прочность. М.: Машиностроение, 1975. - 139с.

126. Сирота А.Г. Модификация структуры и свойств полиолефинов.- Л.: Химия, 1974.- 175с.

127. Modification of polymers. Carraher C.E. and Tsuda M. by Editors. ACS Simposium Series.- Washington.: 1980. 500 p.

128. Yasuda H. Plasma Polymerization.- Tokyo.: Academic Press.Inc. 1985.367 p.

129. Полимеры специального назначения. Под ред. Н.Исэ и И. Табуси. Пер. с японск. под ред. Б.А. Розенберга.- М.: Мир, 1983. 204 с.

130. Керча Ю.Ю. Структурно-химическая модификация эластомеров.- Киев.: Наукова Думка, 1989.- 232 с.

131. Химическая модификация резин.- М.: ЦНИИТЭНефтехим, 1985.-60 с.

132. Андреева А.И. Производство шин, РТИ и АТИ. 1980, № 4. с. 19.

133. Геращенко Э.И., Сиса В.М., Проказова О.В., Устюжанинова JI.O. // Xîm. пром. Украши. 1996. №6. с.5.

134. Смирнова JI.A. Старение каучуков и резин, повышение их стойкости. -М.: Химия, 1976.-159 с.

135. Кестельман В.Н. Физические методы модификации полимерных материалов. М.: Химия, 1980. - 224 с.

136. Зуев Ю.С., Дегтева Т.Г. Стойкость эластомеров в эксплуатационных условиях. М.: Химия, 1986. - 264 с.

137. Якубчик А.И. и др.//ЖПХ. 1961. Т.34. №11. с. 2501.

138. Кузьминский A.C., Кавун С.М., Кирпичев В.П. Физико-химические основы получения переработки и применения эластомеров. М.: Химия, 1976.

139. Зуев Ю.С. Разрушение эластомеров в условиях, характерных для эксплуатации. М.: Химия, 1980. - 287 с.

140. Кириллова Э.И., Шульгина Э.С. Старение и стабилизация термопластов. М.: Химия, 1988. - 240 с.

141. Нудельман З.Н. и др. "Каучук и резина", 1969, №3, с. 21.

142. Sheppard W.A., Sharts С.М. Organic Fluorine Chemistry// New York. W.A.Benjamin. Inc. 1969.

143. Юровский B.C., Рыбалов C.A., Коморницкий-Кузнецов B.K., Панюш-кина Н.М.// Каучук и резина. 1974. №4. с.37.

144. Wang Bin, Wang Degui, Lu Shaod// Nanjing hangkong hangtian daxue xuebao

145. Назаров В.Г. Высокомолекулярные соединения. 1997, №4, 734 с.

146. A.c. 186670 (СССР), опубл. Б.И. 1969.№8. с.60.

147. Чистов М.П., Абрамов В.Н., Коваленко А.Н. Некоторые эксплуатационные характеристики автомобилей с радиальными шинами регулируемого давления / Автомобильная промышленность, № 7, 1988. с. 13-16.

148. A.c. 696036 (СССР), опубл. Б.И. 1979. №41. с.101.

149. Абрамов В.Н. Экспериментальные исследования полноприводных автомобилей с шинами регулируемого давления различных сроков службы /Отчет о НИР, Вч 63539, инв. 14793 дсп, 1989. 175 с.

150. ГОСТ 22653. Параметры опорной проходимости. М.: Изд-во стандартов, 1985.

151. ГОСТ В 26442. Автомобили многоцелевого назначения. Параметры проходимости и методы их определения. М.: Изд-во стандартов, 1985.

152. Манин В.Н., Назаров В.Г. и др.//Высокомол.соед.1980. №2. -с. 141.158 Патент РФ № 1816773.1993.

153. Цытович H.A. Механика грунтов (изд. 3-е, доработанное). М.: Высшая школа, 1979.

154. Сороко-Новицкий В.И. Потери на качение и динамика шины при движении на пневмокатках. М.: НАМИ, № 2, 1969. - с.37-43.

155. Ульянов H.A. Основы выбора параметров и режимов работы катков на пневматических шинах для уплотнения грунта. /Сб. Труды МАДИ, 1965. № 16. с. 18-26.

156. Комков А.И. К выбору пневматических шин для колес сельскохозяйственных машин. М.: Сельхозмашина, 1965. № 8. - с. 21-28.

157. Безбородова Г.Б. Анализ некоторых показателей взаимодействия пневматической шины малого давления с деформируемым грунтом. /Отчет КАДИ, Киев. 1965.- 312 с.

158. Петрушов В.А. Способы обобщенной оценки влияния схемы привода на расход топлива автомобилем. / Автомобильная промышленность, 1976. № 12.-с. 31-40.

159. Кнороз В.И., Качужный В.Е. Аналитическое исследование теплового состояния автомобильной шины при установившемся режиме качения. /Сб. Труды НАМИ. 1970. № 12. с. 11-18.

160. Кнороз В.И. Исследование рабочего процесса шин и колес и влияние их на топливную экономичность и проходимость автомобиля. Автореферат дис.докт. техн. наук НАМИ, 1973. 36 с.

161. Новопольский В.И. Измерение потерь на качение один из видов лабораторных испытаний автомобильных шин. /Сб. Труды НИИШП. - М.: Химия. 1967. - 190 с.

162. Омельянов А.Е. О применении пневматических колес на сельскохозяйственных машинах. М.: Сельхозмашина, 1968. № 5. - с. 17-23.

163. Лукьянов А.И. Исследование работоспособности автомобильных шин регулируемого давления при напряженных режимах эксплуатации. Дис.канд. техн. наук. М.: МАДИ, 1970. - 225 с.

164. Бабков В.Ф. Качение автомобильного колеса по грунтовой поверхности. /Сб. Труды МАДИ, 1963. № 15. с. 31-39.

165. Механика резины, конструирование и испытание резиновых изделий .//Материалы международной конференции по каучуку и резине, 1996. 78с.

166. Бидерман В.Л. Расчет резинометаллических и резинокордных деталей машин. Дис.докт. техн. наук, М.: НИИШП, 1958.

167. Бидерман В.Л., Пугин В.А., Филько Г.С. К вопросу об усталостной работоспособности резинокордной конструкции шины. / Каучук и резина, 1965. № 12. с.51-68

168. Amici L, Robechi Е. Зависимость нагрузки на шину от скорости. Pir-relly, Ricerca Sauiluppo, № 12. 1979. c.23-41.

169. Mares A. Konstrakce pneumatic, Praha, 1978. p.53-57.

170. Woods E. Pneumatic tire design. Cambridge, 1972. p. 117-132.

171. Бидерман В.Л. Расчет норма нагрузок и давлений для автомобильных шин ./Сб. Труды НИИШП, 1967. № 3. с. 29-34.

172. Бидерман В.Л., Гуслицер Р.Л., Захаров С.П., Ненахов Б.В. Автомобильные шины. М.: ГНТИХЛ, 1973. - 163 с.

173. Curtiss W.W. Low power loss tires SAE Preprint, 1979. 39 p.

174. Elliott D.R., Klamp W.K., Kraemer W.I. Passanger tire power consumption/ SAE Preprint, 1978. 26p.

175. Резниковский M.M., Сизиков H.H., Бродский Г.И. Пневматические шины. /Сб. Труды. М.: Химия, 1979. - с. 108-113.

176. Евстратов В.Ф., Резниковский М.М. и др. Фрикционный износ резин. -M.: Химия, 1974.-53с.

177. Schallamch A. Wear Rubber. 1978, № 31.-р.51-58.

178. Сизиков H.H., Бродский Г.И., Резниковский М.М. Теория трения и износа. М.: Наука. 1975.- 179 с.

179. Gehman S.D., Wilhinson С.S., Daniel S.D. Rubber Chemistry Technology, 1975, № 28. p.25-38.

180. Amerongen G.L. Chemistry Ind. Eng., 1978. -p.l 1-26.

181. Непомнящий Е.Ф. Износ эластичного колеса при качении с проскальзыванием. Роль спектра нагрузок. М.: Химия. 1977. - 83 с.

182. Запорожцев А.Н., Кленников Е.В. Износ шин и работа автомобиля. -M.: НИИНАВТопром, 1971. 52 с.

183. Исследования способов повышения проходимости армейских автомобилей многоцелевого назначения по грунтам с низкой несущей способностью и пересеченной местности. /Отчет о НИР учреждения 63539, 1983.- 107 с.

184. Агейкин Я.С. Исследование влияния параметров шины на проходимость армейских колесных машин по деформирующимся грунтам. Дис.канд.техн. наук. M.: Академия бронетанковых войск, 1958.

185. КаазикЮ.Я. Математический словарь. Таллин: Валгус, 1985.-293 с.

186. Чистов М.П., Коваленко А.Н. Расчетное определение некоторых характеристик автомобильных шин. //Рукопись депон., НИИИНАВТОПРОМ, 14.12.84, №1127 ап-84 ДЕП. 12 с.

187. Агейкин Я.С.Вездеходные колесные и комбинированные движители. -М.: Машиностроение, 1972.

188. Барахтанов JI.B., Беляков В.В., Кравец В.Н. Проходимость автомобиля. -Нижний Новгород: НГТУ, 1996.

189. ВАТ. Ускоренная оценка сохраняемости. Типовая методика. Руководящий документ.- ФГУП 21 НИИИ МО РФ, инв. № 6960, 1992.- 17 с.

190. Оценка опорной проходимости автомобилей 4x4 грузоподъемностью 0,8-2,5т при движении по снежной целине и деформируемым грунтам./Отчет о НИР 21 НИИ АТ, инв. № 8044. 2000.

191. Оценка опорной проходимости армейских колесных машин с осевой нагрузкой 5-9т. /Отчет о НИР 21 НИИИ АТ, инв. № 7552, 1996.

192. Абрамов В.Н. Эксплуатационные испытания в войсках шин из 100% СК длительным хранением при их содержании на автомобилях с разгрузкой и без разгрузки колес. /Технический отчет Вч 63539, инв. №13680 дсп,1987.-1 Юс.

193. Завадский Ю.В. Решение задач автомобильного транспорта и дорожно-строительных машин с помощью регрессионно-корреляционного анализа. -М.-МАДИ, 1981.- 116 с.

194. Тараканов В.Е. Комбинаторные задачи и (0,1) матрицы. /Проблема науки и технического прогресса. - М.: Наука, 1985.- 190 с.и

195. Ликеш И., Ляга И. Основные таблицы математической статистики. -М.: Финансы и статистика, 1985. 358 с.

196. Сопротивление качению и тепловая нагруженность шин с нагрузкой на колесо 30 и 40 кН. /Отчет о НИР 21 НИИИ (АТ), инв. № 7613, 1997.

197. Тепловая нагруженность и сопротивление качению опытных радиальных шин «Кама-1260». / Отчет о НИР Вч 63539, инв. № 7010, 1992.

198. Экспериментальные исследования по оценке опорной проходимости автомобиля ГАЗ-66-16 с различными моделями шин: Отчет о НИР/ Вч 63539, инв. № 6646. 1990.

199. Абрамов В.Н. Исследование способов повышения сроков хранения автомобильных шин на открытых стоянках машин./ Отчет о НИР ФГУП 21 НИИИ МО РФ, инв. № 8933, 2004. 193 с.

200. Руководство по хранению автомобильной техники и имущества в СА и ВМФ (изм. Директива ГАБТУ 1999г., №555/6/461) - М.: Воениздат, 1987. -367с.

201. Руководство по хранению бронетанкового вооружения и техники, автомобильной техники в ВС РФ. ч 3. ФГУП 21 НИИИ МО РФ, 2005.-170 с.

202. Голдовский Е.А. и др. Закономерности процесса теплового старения резин из силиксановых каучуков и пути повышения их стабильности. / Сб. "Каучук и резина". М.: Химия, 1980. № 4.- с. 42-46.

203. Обеспечение работоспособности автомобильной техники при длительных сроках службы в войсках. Отчет о НИР войсковой части 63539, 5871, 1985.-223 с.

204. Определение рецептур резиновых смесей, обеспечивающих 15-летний гарантийный срок службы рукавов оплеточных топливно-масляных систем ВАТ. / Отчет НИИЭМИ, инв. № 8505,2002. 55 с.

205. Изготовление опытных партий РТД на заводах-изготовителях РТД. Оценка технологических свойств резин. / Отчет Урал. ИР и РТИ, инв. № 8252, 2001.-18 с.

206. Липкий А. М. Дис.канд. хим. наук. М.: МИТХТ им. М. В. Ломоносова, 1972.- 172 с.

207. Методика оценки эффективности мероприятий обеспечения сохраняемости ВАТ. 21 НИИИ AT МО РФ, инв. № 7475. 1995. 19 с.

208. Лукомская А.И. Основы прогнозирования механического поведениякаучуков и резин.- М.:Химия,1975.-136 с.

209. Губанов В.В., Мурашка Х.И. Долговечность резины при эксплуатации.// Вопросы динамики и прочности. 1984, вып. № 44. с. 16-21

210. Серенсен C.B. Прочность материалов и элементов конструкций при статическом нагружении.- Киев.: Наукова Думка, 1985, т.1.- 264 с.

211. Анализ существующих материалов, технологий и производственной базы для изготовления РТИ./ Отчет Уральского ИР, инв. № 8030, 2000.-28 с.

212. Определение времени сохранения эластических свойств серийных резин на современном сырье в процессе ускоренного старения. / Отчет Уральского ИР, инв. № 8154, 2000.-14 с.

213. Абрамов В.Н., Шмаков А.Г., Симонов В.И., Ворошилов Д.В. Резиновый сильфонный чехол. Зарегистрировано в Гос. реестре изобретений 10.08.1996г. Патент № 2065106 (РФ) на изобретение.

214. Рудицин М.Н. Справочное пособие по сопротивлению материалов. -Минск: Высшая школа, 1970. 628 с.

215. Аксельрод Э.Л., Савкин Н.М. Графоаналитический метод расчета напряжений // Приборы и системы управления. 1970, № 8. с.121-127.

216. Дьяконов В.П. Справочник по алгоритмам и программам на языке Бейсик для персональных ЭВМ. М.: Наука, 1987. - 240 с.

217. Пригоровский Н.И. Напряжение и деформация в деталях и узлах машин. М.: Машгиз, 1961. - 564 с.

218. Абрамов В.Н., Юровский B.C. и др. Резиновая смесь для рукавных резинотехнических изделий автомобильного транспорта. Заявка на изобретение № 2005117116 от 3.06.2005г. МПК С 08 L 9/02

219. Абрамов В.Н., Юровский B.C., Марченко М.А. Резиновая смесь для рукавных резинотехнических изделий автомобильного транспорта. Заявка на изобретение №.2005110465 от 11.04.2005 г. МПК-С 08 F 210/16

220. Горелик Б.М., Хотимский М.Н.// Каучук и резина 1970. №1. с.7-20.

221. Темчин Ю.М., Бурмистров Е.Ф., Медведев А.И. Летучесть стабилизаторов и их совместимость с полимерами//Высокомолекулярные соединения. 1970. А12. №8. с. 1901-1909.

222. Scott G. In book Developments in polymer stabilization./ Applied scince publishers Ltd., London. 1980, v.3, Chapter 5, Luston J. Physical loss of stabilisers from polymer, p. 185-235.

223. Темчин Ф.М., Бурмистров Е.Ф. Зависимость летучести антиоксидан-тов и светостабилизаторов от их химического строения./ Пластические массы, 1967, №4.- с.41-43.

224. Ван Кревелен. Свойства и химическое строение полимеров./ Перевод с английского под редакцией Малкина А.Я. М: Химия, 1976. - с.416.

225. Durmis J., Karvas М., Caycik G. Loss of lingt stabilizers from Polypropylene./European Polymer Journal. 1975, v.ll, N3, p.219-228.

226. Дедов A.B., Столяров В.П., Баблюк Е.Б., Назаров В.Г. Моделирование процесса миграции пластификаторов из эластомера. // Высокомолекулярные соединения. 2000, №1. с. 124-128.

227. Дедов А.В., Баблюк Е.Б., Назаров В.Г. Моделирование кинетики миграции фталатных пластификаторов из поливинилхлорида. // Высокомолекулярные соединения. 2000, №5. с.884-886.

228. Гумаргалиева К.З., Заиков Г.Е., Семенов С.А. Биоповреждение поливинилхлорида. //Высокомолек. соед. А. 1998. №10. с.1551-1553.

229. Calvert P.D., Billingham N.C. Loss of Additives from Polymers: A Teo-retical Model./ Journal of Applied Polymer Science. 1979, v.24, №3. p.3 57-369.

230. Назаров В.Г. и др. Теоретическая проверка применимости модели Калверта-Биллингема./Высокомолекулярные соединения, 1991, №4.-с.283-286.

231. Назаров В.Г., Дедов А.В., Семенов А.А. Моделирование потерь пластификаторов из материалов на основе поливинилхлорида/ Высокомолекулярные соединения, 1991, №12. с.927-931.

232. Интегрированная система моделирования процессов старения эла-стомерных материалов и прогнозирования эксплуатационной устойчивости резин Kinetic Trunk М.: НИИЭМИ, инв. № 8253, 2001. - 55 с.

233. Оценка технологических свойств разработанных рукавных резин. Отчет НИИЭМИ, инв. № 8417, 2002. 8 с.

234. Проведение стендовых испытаний (в климатической камере "Фой-трон") опытных партий РТИ в сравнении с серийными. / Отчет, НПКЦ ВЕСКОМ, инв. № 8248, 2001.- 47с.

235. Куланчев А.П. Статистическая диалоговая система STADIA. Руководство пользователя. -М.: НПО "Информатика и компьютеры", 1991. 166 с.

236. Гандзюк А.П. Материалы исследований по оценке срока службы РТД ВАТ ускоренным и натурным методами. М.: ВИА им. Куйбышева, 1990.-16 с.

237. Овчинников В.П. Разработка метода оценки защищенности ВАТ от коррозии и старения. Дис.канд.техн.наук., 1998.- 197с.

238. Изготовление опытных образцов рукавов оплеточных топливно-масляных систем на основе новых рецептур. Проведение стендовых испытаний и ускоренного термостарения РТИ. /Отчет НИИЭМИ, инв. № 8459, 2002. 15 с.

239. Разработка усовершенствованной методики исследования озоностой-кости резин и проведение испытаний РТИ на термосветоозонное и термоокислительное старение. /Отчет ВУ РХБЗ МО РФ, инв. № 8460, 2002. 51 с.

240. Малкин А.Я. Диффузия и вязкость полимеров.-М: Химия, 1979.-94 с.

241. Методика определения роста трещин в материалах РТИ при озонном старении. Люберцы.: Учреждение 75360, 1988. - 25 с.

242. Фторорганическая модификация резиновых смесей. Поверхностное фторирование РТИ заданного ассортимента. /Отчет о НИР ВУ РХБЗ МО РФ, инв. № 8418, 2002. -32 с.

243. Абрамов В.Н. Проведение натурных испытаний РТИ на AT и климатических испытаний на озонное старение. / Отчет о НИР ФГУП 21 НИИИ МО РФ, инв. № 8461, 2002.-111 с.

244. Лысова Г.А., Хованская Н.Д. Эпихлоргидриновые каучуки. М: ЦНИИТЭнефтехим., 1980.

245. Донцов A.A. Гидрированные бутадиен-нитрильные каучуки. М: ЦНИИТЭнефтехим., 1991.

246. Пригоровский Н.И. Напряжение и деформация в деталях и узлах машин. -М.: Машгиз, 1961.-564 с.

247. Зиновьев A.B., Полухин В.П., Терешко А.П. Экспериментальная проверка методики пересчета деформаций с модели на натуру. Л.: Издательство Ленинградского университета, 1966. - 105 с.

248. Егоров П.Н. Экспериментальные исследования потенциальных полей по средствам конфигурации преобразований модели // Сб. Трудов. Электричество. 1974. №3.-с.31-36.

249. Выгодский М.Я. Справочник по высшей математике. М.: Наука. 1977. - 870с.

250. Дюрякин Р. Введение в фотомеханику. М.: Наука. 1970. - 365 с.

251. Соколовский A.A. Старение резин в напряженном состоянии /ЦНИИТЭ нефтехим. Сер. "Производство РТ и асботехнических изделий". Выпуск 10, 1988. -с.37-43.

252. ГОСТ 263-75. Резина. Метод определения твердости по Шору А. М.: Издательство стандартов. 1975. - 21с.

253. ГОСТ 23326-78. Резина. Методы динамических испытаний. Общие требования. М.: Издательство стандартов. 1978. - 29с.

254. ГОСТ 261-79. Резина. Методы определения усталостной выносливости при многократном растяжении. М.: Издательство стандартов. 1980. 11с.

255. ГОСТ 266-78. Резина. Метод испытаний на многократное сжатие. -М.: Издательство стандартов. 1978. 19с.

256. Митропольский А.К. Техника статистических расчетов. М.: Наука. 1987. 479с.

257. ГОСТ 23365-84. Резина. Общие требования к методам усталостных испытаний. М.: Издательство стандартов. 1985. - 29 с.

258. ГОСТ 270-75. Резина. Метод определения упругопрочностных свойств. М.: Издательство стандартов. 1975. - 39 с.

259. Типаж военной автомобильной техники для Вооруженных сил СССР на 2002 2010 гг., инв. № 1/5103, 2002.

260. Абрамов В.Н. Испытания шин регулируемого давления при увеличенных скоростях движения и нормах пробега на пониженном давлении. / Отчет учреждения 63539, инв. № 5571, 1983. 164 с.

261. Концепция развития AT в ВС РФ. ГАБТУ МО, инв. № 1/53963, 2005.

262. Абрамов В.Н., Чистов М.П. Колесо транспортного средства. Заявка на изобретение № 2005120852 от 4.07.2005г. МПК В 60В 11/10, В 60С 17/00.

263. Кузнецов Е.С. Режимы технического обслуживания автомобилей. -М.: Автоиздат., 1968. 247 с.

264. Сухов Н.Я. Исследование некоторых вопросов оптимизации периодичности технического обслуживания автомобилей. Автореф. дис.канд.техн.наук. Челябинск, 1979. - 39 с.

265. Нормы наработки (сроки службы) до ремонта и списания автомобильной техники и имущества в Вооруженных Силах Российской Федерации (приказ МО РФ № 370 от 7 октября 1996г.) М.: Воениздат, 1996. - 47 с.

266. Нормы погрузки автомобильного имущества на грузовые автомобили (автопоезда) и прицепы. / Отчет учреждения 63539, 1982. 205 с.

267. Экономическое обоснование внедрения мероприятий научно-технического прогресса в АПК. М.: МИИСП, 1990.

268. Методика расчета затрат на подготовку и содержание машин длительного хранения. 21 НИИИ AT МО РФ, инв. № 7427. 1995. 21с.

269. Методика оценки эффективности мероприятий обеспечения сохраняемости ВАТ. 21 НИИИ AT МО РФ, инв. № 7475. 1995. 19 с.