автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.03, диссертация на тему:Определение сопротивления качению при испытании колесных тракторов методом отката

На правах рукописи

НОВИКОВ КОНСТАНТИН ВЛАДИМИРОВИЧ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ КАЧЕНИЮ ПРИ ИСПЫТАНИИ КОЛЕСНЫХ ТРАКТОРОВ МЕТОДОМ ОТКАТА

05.05.03 - Колесные и гусеничные машины Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Киров - 2005

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Вятская государственная сельскохозяйственная академия»

Научный руководитель:

доктор технических наук

Лопарев Аркадий Афанасьевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Филькин Николай Михайлович кандидат технических наук, доцент Груздев Юрий Иванович

Зашита состоится «30» июня 2005 г. в_.... заседании диссертационного совета Д 212.065.03 в ГОУ ВПО «Ижевский государственный технический университет» (426069 г. Ижевск, ул. Студенческая 7).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Ижевский государственный технический университет».

Ведущая организация:

ФГУ «Государственная зональная машиноиспытательная станция»

Автореферат разослан «¿_СТу, мая 2005 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Сопротивление качению является основным видом сил сопротивления движению транспортных средств и одновременно одним из важнейших критериев их оценки. Определение и меры по уменьшению сопротивления качению этих средств занимают важное место в разработке и совершенствовании их конструкции.

Особое место в теории движения колесных машин занимает вопрос о реакциях опорной поверхности, которые действуют на движитель в зоне контакта, являются необходимым условием движения колесной машины и одновременно формируют сопротивление качению.

На сегодняшний день недостаточно раскрытыми остаются вопросы преобразующих свойств эластичного колеса и причинно-следственная связь процессов качения и сопротивления качению.

Диссертационная работа направлена на раскрытие причинно-следственной связи процесса качения колес транспортного средства и физического смысла сопротивления качению с непосредственным его определением, что является весьма актуальной научной задачей.

Целью работы является поиск простого и эффективного метода определения коэффициента сопротивления качению тракторов с учетом силового преобразующего свойства и КПД колеса.

Задачи исследований. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Уточнить энергетическую модель эластичного колеса в различных режимах качения и состояниях.

2. Разработать модель перехода эластичного колеса в функционально противоположные режимы качения: ведущего в тормозной и тормозного в ведущий.

3. Представить силовое преобразующее свойство и энергетический КПД колеса в координатах ведуще-тормозной момент — продольная сила и КПД.

4. Разработать методику определения коэффициента и плеча сопротивления качению колеса методом отката при остановке после свободного выбега и при попытке трогания с места под тяговой нагрузкой.

5. Найти закономерности, описывающие изменение коэффициента и плеча сопротивления качению от эксплуатационных факторов, характерных для колесных сельскохозяйственных тракторов.

6. Разработать рекомендации по применению более простого и эффективного метода определения коэффициента сопротивления качению колесных сельскохозяйственных тракторов при их испытаниях по ГОСТ 7057-81.

Объект исследования. В качестве объекта исследования выбран процесс отката трактора при остановке после движения накатом в ведомом режиме при скорости движения стремящейся к нулю и при попытке трогания с места под тяговой нагрузкой в ведущем режиме.

Методика исследований. Решение поставленных задач осуществлялось путем теоретического и экспериментального исследований. Теоретическое ис-

следование заключалось в анализе скоростных, силовых и энергетических показателей ведущего и тормозящего колес, а также в аналитическом определении смещения равнодействующей реакции опорной поверхности действующей на ведущее эластичное колесо.

Экспериментальные исследования выполнены на специально изготовленных установках с использованием стандартных и частных методик и применением методов планирования эксперимента.

Обработка экспериментальных данных осуществлялась программными средствами статистики на персональном компьютере.

Научная новизна:

- разработана модель перехода эластичного колеса в функционально противоположные ведущий и тормозной режимы;

- совмещено силовое преобразующее свойство и энергетический КПД колеса в координатах ведуще-тормозной момент и продольная сила и КПД;

- разработана и экспериментально подтверждена методика определения коэффициента и плеча сопротивления качению методом отката при остановке после свободного выбега и при попытке трогания с места под тяговой нагрузкой.

Основные положения выносимые на защиту:

- уточненная энергетическая модель эластичного колеса в различных режимах качения и состояниях;

- модель перехода эластичного колеса в функционально противоположные ведущий и тормозной режимы;

- переход сопротивления колеса качению в его сопротивление торможению;

- методика определения коэффициента и плеча сопротивления качению при скорости, стремящейся к нулю методом отката.

Практическая значимость работы и реализация результатов исследований. Проведенные исследования позволили уточнить энергетическую модель эластичного колеса в различных режимах качения и состояниях, а также разработать модель перехода эластичного колеса в функционально противоположные ведущий и тормозной режимы и предложить новый метод определения коэффициента сопротивления качению колесных тракторов методом отката, который может быть использован при испытаниях мобильных энергетических средств научно- исследовательскими учреждениями.

Результаты исследований использованы в учебном процессе при изучении курсов «Теория автомобиля» и «Теория трактора и автомобиля» в Вятской ГСХА, Ижевской ГСХА, Казанской ГСХА и используются при проведении испытаний тракторов в Кировской государственной зональной машиноиспытательной станции.

Ценность научных работ. От применения предложенного метода определения коэффициента сопротивления качению затраты на подобные испытания сокращаются в полтора раза по сравнению с существующим способом буксирования.

Апробация. Основные положения диссертационной работы докладыва-

лись и обсуждались на XII, XIII, XIV и XV зональных конференциях кафедр "Тракторы и автомобили» сельхозвузов Поволжья (Киров, 2001г., Н-Новгород, 2003г., Ижевск, 2004г., Киров, 2004г.) научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Санкт-Петербургского ГАУ (Пушкин, 2003г.), Вятской ГСХА (Киров, 2001...2003г.г.), на II Международной научно-практической конференции «Машинные технологии и новая сельскохозяйственная техника для условий Евро-Северо-Востока России (Киров, 2001г.) на международной научно-практической конференции «Здоровье-питание-биологические ресурсы». К 125-летию со дня рождения академика Н.В. Рудницкого (Киров, 2002г.).

Публикации. По основным положениям диссертации опубликовано 14 работ, в том числе 6 работ индивидуальных.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит их введения, четырех разделов, общих выводов, списка литературы и приложений. Работа содержит 163 страниц, 68 рисунков, 25 таблиц и приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дана научная характеристика состояния проблемы, обоснована актуальность темы, представлены научная новизна и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Физическая сущность сопротивления качению» на основании анализа литературных источников даны характеристики режимов силового нагружения колеса, представлены причины качения и сопротивления колеса качению. Описаны характеристики сопротивления качению, факторы, влияющие на их величину, а также способы их определения.

Теоретические основы и исследования процесса трения качения и качения колеса рассматривается в работах В.П. Горячкина, М.Н. Летошнева, Н.П. Петрова, О. Рейнольдса, Г.В. Зимелева, В.И. Кнороза, Н.К.Куликова, А.С.Литвинова, В.И. Новопольского, Е.А. Чудакова, В.Л. Бидермана, Н.Ф. Бочарова, ВА Петрушова, Я.С.Агейкина, В.Ф. Бабкова, И.И. Водяника, М.Э. Генниха, A.M. Гуревича, Д.А. Чудакова, Ф.Ф. Мухамадьярова, А.А. Лопарева и других, анализ которых показал, что на сегодняшний день недостаточно раскрытыми остаются вопросы преобразующих свойств эластичного колеса и причинно-следственная связь процессов качения и сопротивления ему. В результате анализа поставлены задачи исследований.

Во второй главе «Теоретические предпосылки определения коэффициента и плеча сопротивления качению методом отката» представлены теоретические модели процесса качения колеса в различных режимах и состояниях.

В энергетической модели ведущего колеса, как рычага ОС продольная составляющая С (рис. 1), поступательной скорости центра О

VM=V0C-cosf„ (1)

вместе с толкающей продольной составляющей (толкающей силой)

PxB=RKM'COSfB (2)

определяют полезную (отводимую от ведущего колеса) мгновенную мощность

NXB=PXB-VXS (3)

где Уха ■ продольная составляющая поступательная скорости центра колеса; У0с - мгновенная окружная скорость центра О вокруг центра С,

Уос=га„-ОС = со„-гк; (4)

со„ — угловая скорость ведущего колеса - скоростной фактор подводимого к

ведущему колесу вращательного движения; гк - кинематический радиус колеса; К-вм - результирующая реакция колеса на мост; {„ - угол наклона рычага ОС;

Ы„ - мощность поступательного движения отводимого от ведущего колеса

через мост и подвеску; Рхв - продольная составляющая результирующей реакции колеса на мост; Ухв - продольная составляющая поступательной скорости геометрического центра колеса.

В тоже время продольная составляющая мгновенной поступательной

скорости центра С — скорость буксования

У8=УС0-созГв (5)

вместе с продольной реакцией опорной поверхности

НхВ=Яг,к-81Пфя (6)

определяют мгновенную мощность буксования колеса

К5=КхВ-У5-С037С=-Кхв-\Г5 (7)

где - скорость буксования;

фца - угол наклона равнодействующих сил;

Лот - результирующая реакция опорной поверхности на ведущее колесо; Яхв - продольная реакция опорной поверхности действующей на ведущее

колесо.

Рисунок 1 - Энергетическая модель колеса: а — в ведущем режиме качения;

б - в режиме гравитационного сопротивления торможению

Этот процесс, характеризующий частичный или полный отказ ведущего колеса и опорной поверхности выполнять заданную функцию преобразования

подводимого вращательного движения в отводимое поступательное движение, принято оценивать коэффициентом буксования.

Согласно энергетической модели ведущего колеса его геометрический центр О не только действует на мост продольной толкающей силой Рхв и перемещается в направлении ее действия с поступательной скоростью VXB, НО И одновременно поднимается при мгновенном отвердевании и «падает» при мгновенной деформации шины и опорной поверхности. При этом множество состояний мгновенного подъема центра О колеса со скоростью

может характеризовать мгновенное накопление колесом потенциальной энергии за счет преодоления мгновенной мощности сопротивления внутриконтакт-ному подъему

Nf = -mBgVXB-tgfB, (9)

которая в последующих состояниях мгновенного падения преобразуется в кинетическую энергию деформации и тепловой поток шины и опорной поверхности. Эта отрицательная мощность, порождаемая внутриконтактным подъемом, равным углу fB наклона рычага ОС назад, является характеристикой ведущего колеса и опорной поверхности и может быть названа мощностью сопротивления ведущего колеса качению. Эта мощность, на наш взгляд, не тождественна мощности сопротивления качению ведущего колеса

NCK = RMK Sin ФавУхв • COS7I = -PXBVXB, (10)

которая может характеризовать противодействие моста поступательному движению центра О ведущего колеса, увеличивая этим противодействием полезную мощность (3) и мощность (9) сопротивления самого колеса качению из-за увеличения угла fB внутриконтактного подъема и наклона рычага ОС назад.

Величину "а" (рис. 1) смещения равнодействующей реакции опорной поверхности на ведущее колесо можно выразить через силовые параметры.

Так как КПД ведущего колеса

(И)

то можно записать

или

М.ш. М.ю. М.со.'

тогда

Поскольку

и позволяет учитывать основные факторы, характеризующие процесс качения колеса.

Понятия «сопротивления колеса торможению» в литературе нет, но оно логически следует из энергетической модели процесса качения тормозящего колеса вопреки действию тормозного момента Мт — управляемой помехи вращению колеса подвижной инертно-гравитационной массой и неподвижной опорной поверхностью, создающей состояния мгновенного относительного покоя переменным контактным поверхностям протектора.

Мощность колесного тормоза

Мт=Мт-а>т, (18)

создающего тормозным моментом Мт управляемую помеху вращению тормозящего колеса, может существовать только при угловой скорости

Угг-У,

-(19)

порождаемой импульсом т^Ухт подвижной инертно-гравитационной массы и неподвижной опорной поверхностью, создающей состояния мгновенного относительного покоя или скольжения переменным поверхностям протектора с докритической скоростью юза Уз<У5>кр<Ухт (рис. 1.6).

При этом тормозящее колесо «накатывается» на тормозной путь и вращающими моментами Мвт, характеризующими сопротивление колеса торможению и порождающими его качение, преодолевает задаваемый колесным тормозным механизмом тормозной момент

где Мт и Ми- - соответственно тормозной и вращающие моменты; Рхт - продольная (толкающая) сила тормозящего колеса:

Рет=КМк-5тфЕт; (21)

- нормальная нагрузка на тормозящее колесо:

Ргг=К«к'СозфКт=Кст; (22)

£г - угол внутриконтактного спуска и наклона рычага ОС вперед;

- кинетический момент инерции тормозящего колеса.

Полный юз заблокированного колеса со скоростью У^У^ вызывает параллельный перенос продольной (толкающей) силы инерции Р*,. из геометрического центра О колеса в неизменную и подвижную площадку его протектора, контактирующую с неподвижной опорной поверхностью. При этом локальное увеличение продольной реакции опорной поверхности на протектор может быть преодолено возрастающей силой инерции центра и протектора колеса, заблокированного не только чрезмепньтм тормозным моментом Мт, но и динамическим моментом инерции имеющим при деблокирующем разгоне

одинаковое направление с тормозным моментом М- и требующим умен"77"?™11

ашт

управляемого момента Мт на неуправляемую динамическую величину 1кт

при начальной угловой скорости

Неизменная контактная площадка протектора блокированного колеса скользит по опорной поверхности со скоростью юза при нулевых зна-

чениях нормальных и радиальных скоростей всех точек, включая геометрический центр О и точку С приложения равнодействующих К^Кк^К-п^К*,, (рис. 2,а).

Поэтому мгновенная мощность непрерывного падения (сопротивления торможению) или подъема (сопротивление качению) центра О равна нулю, а мощностной баланс заблокированного колеса при имеет вид

РХ6- Ует-СО80=Кх6-У,6-СО871 (23)

характеризующий равенство действия причины движения (мощности инерции противодействию порождаемого следствия (мощности юза - в

формах противоположного плоскопараллельного поступательного движения.

Из энергетической модели ведомого колеса (рис. 2,6) следует, что момент сопротивления ведомого колеса качению является моментом силы тяжести

Шо'ё, которая действует на плече сопротивления качению

а^ао^. (24)

Это плечо смещено назад относительно сосредоточенной опоры С и вместе с динамическим радиусом гдо определяет угол

^ - ап^—

(25)

Ча

внутриконтактного подъема и равного ему угла наклона рычага ОС назад.

Л

ЦК

Рисунок 2 - Энергетическая модель тормозящего колеса: а - в состоянии блокировки;

б - в состоянии инерционно-гравитационной нейтральности; в - в ведомом режиме качения

При мгновенном отвердевании и опрокидывании такого рычага вокруг опоры С вперед окружная скорость центра О

(26)

а мгновенная мощность его подъема

Иго^то^-Ухо^о-совл (27)

и является мгновенной мощностью гравитационного сопротивления ведомого

колеса качению, равной мощности (24) при угле f0 в радианах и коэффициенте сопротивления качению

f0=tgf0~sinf0. (25)

Мощность сопротивления колеса качению, характеризующая процесс непрерывного формирования и одновременного подъема fB>:£>fo, синтезирует в себе силовой и скоростной факторы и существует только при качении во всех режимах, включая тормозной в интервале углов f0 >fi>0.

Торможение как процесс преобразования мощности инерции и гравитации подвижной массы тт во вращательное движение и тепловой поток колесного тормоза осуществимо только неподвижной опорной поверхностью, создающей своей продольной реакцией

max (26)

на продольное действие сил инерции и гравитации

состояния мгновенного относительного покоя или скольжения переменных контактным поверхностям протектора с докритической скоростью юза Vj^V^Kp«^*!-. При этом тормозной момент Мт является силовым фактором помехи вращению, преодолеваемой вращающими моментами (20) с угловой скоростью (19), определяющей мгновенную мощность вращения колеса

Ntk=NV®T (28)

подвижной массой тт через смещаемый вперед геометрический центр и неподвижной опорной поверхностью через переменную контактную площадку протектора, смещаемую назад. Такое смещение центров О и С тормозящего колеса уменьшает начальный угол внутриконтактного подъема f до нуля (рис 2,6) при тормозном моменте

Мто-Мэто-Рзсг'Г(1т~^кт' ^ (29)

а при значениях тормозных моментов формируется угол внутрикон-

тактного спуска и гравитационная составляющая вращающего момента колеса Pzr'idT'tgfn входящая в (20). Поэтому мгновенная мощность сопротивления тормозящего колеса качению может не только уменьшаться до нуля, но и превращаться в противоположную мощность гравитационного сопротивления торможению

NreT= PdTTcfr-c»TtgfT=mT-g(Vxi-V3)tgfT, (30)

убывающую до нуля в процессе блокировки.

Согласно экспериментальным данным силовое преобразующее свойство колеса описывается линейной зависимостью продольных сил Р*в и Рхт (рис. 3) от ведущего и тормозного моментов. Точка пересечения этой прямой с осью моментов соответствует стандартизованному свободному режиму качения, а с осью продольных сил - ведомому режиму.

В стандартизованном нейтральном режиме качения колеса создаваемая им помеха вращению коленчатого вала уменьшается, а помеха поступательно-

му движению автомобиля увеличивается до сопротивления качению в ведомом режиме, как частном случае стандартизованных нейтрального (при Мв=0) и тормозного (при Мт=0) режимов качения. Следовательно, нейтральный и ведомый режимы качения, создающие собой эффект тормозного механизма, функционально и энергетически относятся к тормозному режиму качения при управляемом тормозном моменте Мт=0. Поэтому момент М^ сопротивления ведомого колеса качению тоже обладает тормозной функцией, но является неуправляемым и может превращаться в один из вращающих моментов сопротивления колеса торможению при больших значениях тормозного момента Мт как управляемой помехи вращению колеса моментами Мет=Мт. Однако при М,.=0 ведомое колесо своим неуправляемым тормозным моментом (моментом гравитационного сопротивления колеса качению) Мю уже создает неуправляемую тормозную силу с энергетической эффективностью ведомо-тормозного режима

и вместе с аэродинамическим сопротивлением поступательному движению колесной машины уменьшает путь ее «свободного выбега», функционально подобный управляемому тормозному пути.

Рисунок 3 - Силовое преобразующее свойство и энергетический КПД

колеса

Уменьшение внутриконтактного подъема до нуля и его последующий переход во внутриконтактный спуск £ превращает гравитационное сопротивление ведомого колеса качению в его гравитационное сопротивление торможению, подобное качению на дорожном относительном спуске - 1. Такой «рота-педный эффект» тормозящего колеса, обусловленный сдвигом сосредоточенной опоры назад, является его функциональным дефектом, порождающим энергетический КПД

ТЬКЬБ^ТЬк (32)

при докритических значениях коэффициента юза 8<8кр и скачкообразную блокировку колеса при

Однако такая модель гравитационно-нейтрального тормозящего колеса и его безюзового качения с энергетическим КПД Т]-^! требует экспериментальной проверки осуществимой в процессе качения одинаковых колес друг по другу в ведущем и тормозном режимах.

В третей главе «Методика экспериментальных исследований» изложены ее общие и частные варианты, приводится перечень необходимого и использованного оборудования.

Для изучения процесса взаимодействия ведущего и тормозящего колес одинакового типоразмера друг с другом или с разделяющей их подвижной площадкой, имитирующей дорогу, была изготовлена установка показанная на рисунке 4,а.

Она представляет собой сварную раму 1 из швеллера. Колеса 7 устанавливаются на валы. Один вал жестко крепится на раме, второй вал крепится на салазки 4, сваренных из уголка и свободно перемещающихся в горизонтальном направлении по раме при помощи регулировочного винта 5. При повороте регулировочного винта 5 изменяется межосевое расстояние колес (нормальная деформация шины).

Для получения вращающего момента был изготовлен маятниковый противовес 6, который жестко крепится на колесо. Запись углов поворота колес реализовалась датчиками ДУЛ 2, подключенными к персональному компьютеру 9 через аналого-цифровой преобразователь 8.

Принцип работы установки сводится к следующему. Колеса устанавливаются в начальное неравновесное состояние под углом авн=ат,(ри& 4,6). Избыток ведущего и недостаток тормозящего моментов задается разностью масс маятниковых противовесов, жестко соединенных с колесами.

При одновременном отпускании маятников, колеса отклоняются от начального положения и, совершая затухающие колебания, останавливаются.

Условие равновесия в этом случае запишется:

М&Г=М&+МЙ =тв^-г(8т авк-5т а^+Дт^г-эт а™, (33)

где тв -масса грузов, действующих на ведущее колесо;

ав -угол поворота рычага-маятника ведущего колеса, град; g - ускорение свободного падения, м/с2; г - радиус рычага-маятника; м.

Шт-масса грузов, действующих на тормозящее колесо;

От -угол поворота рычага-маятника тормозящего колеса, град;

М^г - суммарный момент сопротивления колес качению и торможению.

ппв д шт д

б

Рисунок 4 - Лабораторная установка: а — общее устройство;

б — кинематическая схема в начальном положении колес;

1 -рама; 2 - датчики угла поворота; 3 - опорная площадка; 4 - салазки; 5 - регулировочный винт; 6 — маятниковые противовесы; 7 - колесо;

8 - аналого-цифровой преобразователь; 9 - персональный компьютер

Для оценки угла отката колеса трактора МТЗ-80 и Т-25А была разработана лабораторная установка (рис. 5,а), с помощью которой производилась непосредственная запись радиальным самописцем круговой диаграммы угла поворота колеса трактора в ведущем режиме при попытке трогания с места под тяговой нагрузкой и в ведомом режиме при остановке после движения накатом по разным опорным поверхностям.

Установка состоит из площадки 3 для крепления диаграммы. Площадка жестко соединена с колесом 2, а записывающее устройство, смонтировано на жесткой рамке 5, связанной вертикальным шарниром 11с балкой, прикрепленной к остову трактора. Радиальный ход держателя графитового стержня вдоль оси колеса обеспечивается ходовым винтом 6 и гайкой 8. Винт 6 приводится во

вращение реверсированным электродвигателем 10, а капроновая гайка 8 перемещает в радиальных направляющих 7 держатель графитового стержня.

Рисунок 5 - Схемы установка для записи угла (а) и плеча (б) отката колес трактора:

1- опорная поверхность;2- колесо; 3- площадка; 4- диаграммы; 5- рамка;

6- винт; 7- направляющие; 8- гайка (графитодержатель); 9- муфта;

10- электродвигатель; 11- остов машины; 12 - лыжа; 13 - амортизатор;

14 - телескопическая вилка; 15 - датчик перемещений

Электродвигатель 10 подсоединен к бортовой сети через два конечных выключателя, управляемые гайкой 8 и шунтированные включателем, расположенным на рабочем месте водителя. Переключатель реверса расположен на рамке 5 и служит для включения обратного хода электродвигателя 10с целью записи нулевой линии и подготовки к следующему опыту (вывода гайки 8 в крайнее левое положение).

Техника проведения опыта сводилась к следующему. Записывающее устройство при помощи электродвигателя 10 устанавливалось в начальное крайнее положение. При визуальном определении начала остановки машины после движения ее накатом включался радиальный ход записывающего устройства, при котором фиксировались на миллиметровой бумаге свободные затухающие колебания колеса 4. После отката и затухания колебаний колеса записывающее устройство с помощью реверса электродвигателя возвращалось в начальное положение, начертив линию покоя колеса.

При проведении испытаний под тяговой нагрузкой к трактору присоединялось тензозвено, которое в свою очередь обеспечивало связь с неподвижной опорой с помощью цепи. Пробуксовкой муфты сцепления трактора задавалась нагрузка на крюке. При достижении ее необходимого значения сцепление резко выключалось, а записывающее устройство угла поворота ведущего колеса включалось. После затухания колебаний записывающее устройство возвращалось в начальное положение, начертив линию покоя колеса.

а

б

Для записи плеча отката колеса в ведомом режиме при остановке после движением накатом и в ведущем режиме после попытки трогания с места под тяговой нагрузкой, а также записи вертикального перемещения центра колеса, была изготовлена установка, показанная на рисунке 5,6.

Установка представляет собой «лыжу» 12 из швеллера. К «лыже» жестко прикреплен амортизатор. Амортизатор 15 крепится к направляющим телескопической вилки 14, которая в свою очередь, соединена с остовом трактора 11. К телескопической вилке приварены упоры, позволяющие при движении трактора воздействовать через амортизатор на «лыжу» и перемещать ее вперед. При откате трактора назад «лыжа» остается неподвижной, а датчик перемещений, закрепленный на телескопической вилке, движется вместе с ней, отслеживает изменение плеча отката во времени и передает сигнал на генераторно-усилительный блок, а далее - на аналого-цифровой преобразователь.

Техника проведения опыта сводилась к следующему. При визуальном определении начала остановки машины после движения ее накатом осуществлялась запись сигналов поступающих с датчиков продольных и вертикальных перемещений.

Обеспечить стабильность показаний датчика весьма незначительных вертикальных перемещений подвижной части амортизатора относительно лыжи не удалось. Поэтому полученные результаты в диссертацию не включены и на защиту не вынесены.

Перед проведением эксперимента измерялся средний статический радиус Гет ведущих колес трактора Т-25А при различном значении внутришинного давлении воздуха.

При проведении опытов в ведущем режиме нагрузка на крюке задавалась также как и при записи угла отката. Запись результатов осуществлялась персональным компьютером с помощью датчиков перемещений и аналого-цифрового преобразователя.

Для измерения тягового усилия, необходимого на самопередвижения трактора Т-25А, был использован способ буксирования.

В качестве тягача применялся трактор МТЗ-80, а тяговое усилие, необходимое для преодоления сопротивления качению трактораТ-25А при различном внутришинном давлении воздуха в ведущих колесах с учетом относительного подъема и спуска опорной поверхности и ее свойств определялось с помощью тензозвена, АЦП и персонального компьютера.

Перед проведением опытов измерялась нагрузка, действующая, соответственно, на переднюю и заднюю оси трактора.

В четвертой главе «Результаты исследований» проанализированы полученные дискретные значения, выбраны математические модели их совокупностей и получены уравнения регрессии (34).. .(42).

Результаты лабораторных исследований представлены в таблице. Из таблицы видно, что при увеличении массы грузов, действующих на колеса, сумма моментов сопротивления качению (33) уменьшается вплоть до отрицательных значений.

Таблица. Зависимость суммы моментов сопротивления качению от массы

грузов

Масса, дей- Масса, дей- Угол поворота Угол поворота Сумма моментов со-

ствующая на ствующая на ведущего коле- тормозящего противления веду-

ведущее ко- тормозящее са после оста- колеса после щего и тормозящего

лесо кг колесо кг новки а„, ° остановки ° колес Мгэт, Н-М

1,42 0,6 25 65 0,149

2,11 1,29 30 60 -0,165

2,795 1,975 35 57 -0,197

3,48 2,66 36 54 -0,430

4,16 3,34 37 53 -0,483

Поскольку при увеличении ведущего момента сопротивление ведущего колеса качению возрастает, то при убывающей сумме моментов сопротивления одновременного качения ведущего и тормозящего колес друг по другу, момент сопротивления тормозящего колеса качению может не только убывать до нуля, но и принимать отрицательные значения, характеризующие гравитационное сопротивление тормозящего колеса не качению, а торможению. Данный факт кажется невозможным, но если рассматривать модель колеса в тормозном режиме как наклоненный вперед рычаг ОС (рис. 2,6), то отрицательный момент сопротивления качению можно объяснить смещением результирующей реакции опорной поверхности назад по ходу движения транспортного средства.

При проведении опытов по определению сопротивления качению способом буксирования и методом отката были получены зависимости коэффициента сопротивления качению, тангенса угла отката и плеча отката от относительного подъема (спуска), тяговой загрузки, а также от свойств опорной поверхности.

В результате экспериментов по определению сопротивления качению способом буксирования (рис. 5,а), получены математические модели зависимости коэффициента сопротивления качению от внутришинного давления воздуха в ведущих колесах трактора и относительного подъема (спуска) опорной поверхности.

Трактор Т-25А.

Опорная поверхность - асфальт: ^0,0236111+0,266667-Р*,+1,28333-1+19,81481г-3,33333-1Р„-1>66667-Р,/ (34)

Опорная поверхность — стерня: ^=0,179708-0,783333-Р„+1,3375-1+16,6667-12-2,91667-1-Р«-1,2-Р„2 (35)

Опорная поверхность -поле, подготовленное под посев: (3^0.219708 - 0.783333 -Р«^ 1,3375 Л+16,6667 Л2 -2,91667-гР«+1,25 • Р„2

В результате применения метода отката (рис. 5,6) получены математические модели зависимости тангенса угла отката от внутришинного давления воздуха в ведущих колесах трактора и относительного подъема (спуска) опорной поверхности.

0,08'

■0,1 -0,08 -0,06 -0,04 -0,02 0 0,02 0,04 относительный спуск-подъем

а

0,08

.да 0,07' /«•I

0,06'

0,05

0,04-

ощ

0,01- 1 1

■0,1 -0,08 -0,06 -0,04 -0,02 0 0,02 0,04

относительный спуск-подъем

б

Рисунок 6 - Зависимость коэффициента сопротивления качению (а) и тангенса угла отката (б) трактора Т-25 (шины 6,00-16,9,5-32) от относительного подъема (спуска) при различном внутришинном давлении воздуха в ведущих колесах (Опорная поверхность - асфальт)

-*-*- -Р\д/=0,13МПа; ■ ■ - Р\/у=0,14МПа;

» * - Р\/¥=0,15МПа; . ■ - руу=0,16МГ)а; О » - Р\л/=0,17МПа

Трактор Т-25А.

Опорная поверхность - асфальт: гЕ<х=0,00208333+1,40833-1+0,516667 Рж+20,555612-4,16667-1-Рвд-2,5-Р„2 (37)

Опорная поверхность - стерня: 1ёа=0,166861+1,0875-1 - 0,65-Р„+15,9259-12-1,25-1-Р№+0,833333-Р„,2 (38)

Опорная поверхность -поле, подготовленное под посев: 1£а=0,334125+4,29306-1+7,63333-Рж+3,88889ч2 -24,5833-1-Ря,-28,75-Р«,2 (39)

Сравнивая полученные результаты эксперимента можно сделать вывод, что значения тангенса угла отката трактора Т-25А и коэффициента сопротивления качению, определенные способом буксирования при тех же условиях, имеют одинаковый характер изменения и близки по своему значению (коэффициент корреляции 95...98%). То есть откат трактора Т-25А при остановке после движения накатом может является характеристикой сопротивления предшествовавшему качению, а значение тангенса угла отката можно считать величиной, равной коэффициенту сопротивления качению.

Исследования по определению угла отката трактора МТЗ-80 с последующим вычислением его тангенса, показали такой же характер его изменения и близость по своему значению коэффициенту сопротивления качению. Трактор МТЗ-80. Опорная поверхность - асфальт: гша =-0,020125 1,20417-! + 0,883333-Р« + 20,0а2- 2,91667-гР„ -3,75-Р„2 (40) Опорная поверхность—стерня:

-0,0367917+ 1,143061 + 2,2-Р« + 17,7778ч2- 1,25-1-Р«-8,75- (41)

Опорная поверхность -поле, подготовленное под посев: 1§а=0,0867639+1,52639-1 ■+1,58333-РИ1+13,5185-12-4,58333-1-Риг7,08333-Р„,2(42)

Полученные результаты подтверждают уточненную энергетическую модель колеса (рис. 1) как наклоненного рычага ОС.

Диаграммы отката ведущих колес после попытки трогания с места под тяговой нагрузкой и пробуксовкой муфты сцепления с последующим предельно резким ее выключением, подобны диаграммам отката ведомых колес, но имеют явно выраженную зависимость углов отката от коэффициента тягвой загрузки (рис. 7).

0,25-] £=|да 0,20,15 -0,1 ■

0,050 I-1-1-«

0 0,05 0,1 0,15 0,2

коэффиицент загрузки

Рисунок 7 - Зависимость тангенса угла откат от тяговой загрузки тракторов

На рисунке 8 представлена зависимость отношения аот/г^^Го в ведомом режиме при

0,07

■е-

-0,1

-0,05

о

0,05

относительный подъем (спуск)

Рисунок 8 - Результаты эксперимента в ведомом режиме движения трактора Т-25 А (фон- асфальт, Р„=0,16 МПа):

Коэффициент корреляции между отношением плеча отката к среднему статическому радиусу колеса и коэффициентом сопротивления качению равен 0,98.

Полученные результаты экспериментов свидетельствуют о том, что плечо отката трактора может являться характеристикой его сопротивления качению, а предложенные методы могут быть использованы для определения характеристик сопротивления качению колесных машин в ведомом режиме после движения накатом и в ведущем режиме после попытки трогания с места.

1. Уточнена энергетическая модель эластичного колеса в различных режимах качения и состояниях.

Выделены состояния полного буксования ведущего колеса, перехода коэффициента сопротивления качению в коэффициент сопротивления колеса торможению при а также перехода процесса качения тормозящего ко-

леса в блокировку тормоза и юз протектора шины по опорной поверхности.

2. Разработана модель перехода эластичного колеса в функционально противоположные ведущий и тормозной режимы.

Режимом, разделяющим функционально - противоположные ведущий и тормозной режимы качения колеса, является стандартизированный свободный режим.

Энергетический КПД колеса в ведомом режиме, как неуправляемо-тормозным, равен единице. Энергетический КПД колеса в стандартизированном нейтральном режиме изменяется в интервале от нуля в свободном режиме до единицы в ведомом режиме.

3. Представлено силовое преобразующее свойство и энергетический КПД колеса в координатах ведуще-тормозной момент и продольная сила и КПД.

При полном буксовании ведущего и юзе тормозящего колес их энергети-

- í

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

ческий КПД равен нулю, а функциональная значимость различна.

4. Разработана и экспериментально подтверждена методика определения коэффициента и плеча сопротивления качению методом отката при остановке после свободного выбега и при попытке трогания с места под тяговой нагрузкой.

При остановке после свободного выбега на горизонтальных опорных поверхностях получены значения углов отката, тангенсы которых близки (коэффициент корреляции 95...98%) к значениям коэффициента сопротивления качению, определенным способом буксирования.

5. Найдены эмпирические зависимости, описывающие изменение коэффициента и плеча сопротивления качению от внутришинного давления, относительного подъема и спуска опорной поверхности и ее состояния, тягового сопротивления движению тракторов Т-25А и МТЗ-80 при попытке трогания с места.

6. Разработаны рекомендации по определению коэффициента и плеча сопротивления качению колесных сельскохозяйственных тракторов методом отката при их испытаниях по ГОСТ 7057-81.

Рекомендуется:

- дополнить стандартную методику определения тяговых показателей сельскохозяйственных тракторов и коэффициента сопротивления их качению при рабочей скорости методом отката приостановке после свободного выбега и при попытке трогания с места под тяговой нагрузкой.

- принять в качестве базового значения коэффициент сопротивления колеса качению ^ при скорости, стремящейся к нулю, вместо коэффициента при скорости 20 км/ч, применяемым в теории эксплуатации автомобильных дорог.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Новиков К.В. Исследование отката колеса как характеристики сопротивления качению // Улучшение эксплуатационных показателей сельскохозяйственной энергетики / Межвузовский сб. науч. тр.- Киров, 2ОО4.-Вып. 4.-С.48-52.

2. Новиков К.В. Методика записи угла отката // Улучшение эксплуатационных показателей мобильной энергетики / Материалы 12-ой науч.-практ. конф. вузов Поволжья и Предуралья. -Киров, 2001.-С. 72-74.

3. Новиков К.В. Методика определения коэффициента сопротивления качению в различных режимах движения машин // Улучшение эксплуатационных показателей мобильной техники / Материалы 13-ой науч.-практ. конф. вузов Поволжья и Предуралья. -Н-Новгород, 2003.-С. 58-59.

4. Новиков К.В. Основные методы определения коэффициента сопротивления качению // Улучшение эксплуатационных показателей сельскохозяйственной энергетики / Межвузовский сб. науч. тр. - Киров, 2003.- Вып. 1.-С.23-26.

5. Новиков К.В. Результаты исследование по определению коэффициента со-

противления качению колеса методом отката // Совершенствование конструкции, теории и расчета тракторов, автомобилей и двигателей внутреннего сгорания / Межвузовский сб. науч. тр. юбилейной 15-ой региональной на-уч.-практ. конф. вузов Поволжья и Предуралья.-Киров, 2004.-С. 234-237.

6. Новиков К.В. Результаты исследования перехода из неравновесного состояния в равновесное ведущего и тормозящего колес при их взаимодействии // Совершенствование конструкции, теории и расчета тракторов, автомобилей и двигателей внутреннего сгорания / Межвузовский сб. науч. тр. юбилейной 15-ой региональной науч.-практ. конф. вузов Поволжья и Предуралья. -Киров, 2004.-С. 217-219.

7. Лопарев А.А., Судницын В.И., Новиков К.В. Буксование и юз колеса // Улучшение эксплуатационных показателей сельскохозяйственной энергетики / Межвузовский сб. науч. тр. - Киров, 2003.- Вып. 1.-С.18-22.

8. Лопарев А.А., Судницын В.И., Новиков К.В. Взаимодействие колеса с опорной поверхностью // Улучшение эксплуатационных показателей сельскохозяйственной энергетики / Межвузовский сб. науч. тр. Киров, 2004.-Вып.4.-С.38-41.

9. Лопарев А.А., Судницын В.И., Новиков К.В. Определение координат точки приложения результирующих сил опорной поверхности на эластичную шину при плоскопараллельном движении // Улучшение эксплуатационных показателей сельскохозяйственной энергетики / Межвузовский сб. науч. тр. -Киров, 2004.- Вып. 4.-С.44-47.

Ю.Лопарев А.А., Судницын В.И., Новиков К.В. Оценка энергетической эффективности колесных универсально-пропашных тракторов // Улучшение технико-эксплуатационных показателей мобильной техники / Материалы 14-ой науч.- практ. конф. вузов Поволжья и Предуралья. - Ижевск, 2003.-С. 70-73.

11.Лопарев А.А., Судницын В.И., Новиков К.В. Силовое преобразование эластичного колеса // Совершенствование конструкции, теории и расчета тракторов, автомобилей и двигателей внутреннего сгорания / Межвузовский сб. науч. тр. юбилейной 15-ой региональной науч.-практ. конф. вузов Поволжья и Предуралья. -Киров, 2004.-С. 195-199.

12.Лопарев А.А., Судницын В.И., Новиков К.В. Установка для моделирования режимов работы колеса // Улучшение эксплуатационных показателей сельскохозяйственной энергетики / Межвузовский сб. науч. тр. - Киров, -2004.-Вып.3.-С.21-23.

13.Лопарев А.А., Судницын В.И., Новиков К.В. Характеристики сопротивления качению колес мобильных энергетических средств на эластичных движителях // Улучшение эксплуатационных показателей мобильной энергетики / Материалы 12-ой науч.-практ. конф. вузов Поволжья и Предуралья. — Киров, 2001.-С. 63-68.

14.Мухамадьяров Ф.Ф., Лопарев А.А., Новиков К.В. Энергозатраты трактора МТЗ-102 на передвижение по почве // Улучшение эксплуатационных показателей мобильной энергетики / Материалы 12-ой науч.-практ. конф. вузов Поволжья и Предуралья. -Киров, 2001.-С. 63-67.

Заказ № 113. Подписано к печати 23.05.05 г. Формат 60x90 Объем - 1 п.л. Тираж 100 экз. Цена договорная. Типография Вятской ГСХА, 6100017, Киров, Октябрьский проспект, 133

13 ПЮЛ 2С05

i*

>' »*> ...i»/«' i

«Г ли /ИЛ ; ...../< ?" /

ВВЕДЕНИЕ

1 ФИЗИЧЕСКАЯ СУЩНОСТЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ КАЧЕНИЮ

1.1 Причинно-следственная связь процесса качения колеса в различных режимах

1.2 Характеристики сопротивления качению колеса

1.3 Факторы, влияющие на величину сопротивления качению

1.4 Методы определения сопротивления качению шины

1.5 Равновесное и неравновесное состояние колеса

1.6 Траектория центра ведущего колеса трактора при его трогании с места и остановке после движения накатом

1.7 Задачи исследований

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕТА И ПЛЕЧА СОПРОТИВЛЕНИЯ КАЧЕНИЮ МЕТОДОМ ОТКАТА

2.1 Энергетическая модель сопротивления колеса качению

2.2 Координаты точки приложения результирующей реакции опорной поверхности и угла отката

2.3 Энергетическая модель сопротивления колеса торможению

2.4 Противоположность сопротивлений колеса качению и торможению

2.5 Функциональная и энергетическая эффективность колеса

2.6 Качение колес друг по другу в противоположных режимах

3 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Программа исследований

3.2 Краткая техническая характеристика приборов и оборудования

3.3 Приспособление для измерения относительного спуска и подъема опорной поверхности

3.4 Установка для проведения лабораторных опытов

3.5 Установка для записи угла отката тракторов Т-25А и МТЗ

3.6 Установка для записи плеча отката трактора Т-25А

3.7 Методика проведения лабораторных опытов

3.8 Методика проведения полевых опытов записи угла отката тракторов Т-25А и МТЗ

3.9 Методика проведения полевых опытов записи плеча отката тракторов Т-25 А

3.10 Измерение тягового усилия необходимого на самопередвижение трактора Т-25А

3.11 Настройка и тарировка аппаратуры

3.12 Краткаяметодика планирования и проведения экспериментов и статистической обработки полученных данных

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1 Лабораторные исследования

4.2. Результаты полевых исследований

4.2.1 Определение сопротивления качению способом буксирования трактора

4.2.2 Определение коэффициента сопротивления качению тракторов Т-25А и МТЗ-80 методом отката в ведомом и ведущем режимах качения

4.3 Результаты исследований по определению плеча отката трактора Т-25 А

Сопротивление качению является основным видом сил сопротивления движению транспортных средств и одновременно одним из важнейших критериев их оценки. Определение и меры по уменьшению сопротивления качению этих средств занимают важное место в разработке и совершенствовании их конструкции.

Теория качения колеса, базирующаяся на контактной задаче теории упругости, изучает как свойства эластичных шин, так и физико-механические свойства почвы. В основе изучения трения качения лежат исследования В.П. Горячкина, М.Н. Летошнева, Н.П. Петрова, О. Рейнольдса и др. Качение упругих катков по жесткому основанию рассматривалось Г.В. Зимелевым, В.И. Кнорозом, Н.К.Куликовым, А.С.Литвиновым, В.И. Новопольским, Е.А. Чу-даковым, А. Шалламахом и многими другими. Так В.Л. Бидерман разработал теорию резинокордных сетчатых конструкций, а Н.Ф. Бочаров на ее основе предложил методику расчета потерь энергии по элементам их конструкции при качении пневмокатков. В результате исследований процесса качения одиночного колеса с эластичной шиной В.А. Петрушов доказал и экспериментально подтвердил явление бикомпонентности сноса нормальной равнодействующей реакции с оси эластичного колеса.

Взаимодействие колеса с деформируемой опорной поверхностью отражено в исследованиях Я.С.Агейкина, В.Ф. Бабкова, И.И. Водяника, М.Э. Генниха, A.M. Гуревича, В.И. Кнороза, Д.А. Чудакова, Мухамадьярова Ф.Ф., Лопарева А. А.

Особое место в теории взаимодействия движителя с опорной поверхностью занимает вопрос о реакциях опорной поверхности, действующих на движитель в зоне их контакта, так как они являются условием движения машины и одновременно сопротивлением ее передвижению.

Из анализа исследований установлено, что на сегодняшний день недосг таточно раскрытым остается вопрос силового преобразующего свойства эластичного колеса на основе причинно-следственной связи «машина-опорная поверхность», позволяющего раскрыть причинность сопротивления качению.

Исследования в системе «колесо-опорная поверхность», проведенные на основе реологических и математических моделей, наиболее близким к реальным условиям. Но их решение затруднительно, и поэтому могут использоваться для анализа отдельных режимов качения колеса, так как они включают в себя постоянные величины, не имеющие физического толкования.

Все это дает основание предполагать, что раскрытие причинно-следственной связи качения колеса транспортного средства, а также раскрытие физического смысла сопротивления качению с непосредственным его определением, является весьма актуальной научной задачей, имеющей важное значение.

Научную новизну работы составляют:

- разработана модель перехода эластичного колеса в функционально противоположные ведущий и тормозной режимы;

- совмещено силовое преобразующее свойство и энергетический КПД колеса в координатах ведуще-тормозной момент - продольная сила и КПД;

- разработана и экспериментально подтверждена методика определения коэффициента и плеча сопротивления качению методом отката при остановке после свободного выбега и при попытке трогания с места под тяговой нагрузке.

Основные положения выносимые на защиту:

- уточнена энергетическая модель эластичного колеса в различных режимах качения и состояниях;

- модель перехода эластичного колеса в функционально противоположные ведущий и тормозной режимы;

- переход сопротивления колеса качению в его сопротивления торможению;

- методика определения сопротивления коэффициента и плеча сопротивления качению при скорости стремящейся к нулю методом отката.

По теме диссертации опубликовано 14 научных работ.

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на XII, XIII, XIV и XV зональных конференциях кафедр «Тракторы и автомобили» сельхозвузов Поволжья и Предуралья (Киров, 2001г.; Н-Новгород, 2003г, Ижевск, 2004г, Киров 2004г.) научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Санкт-Петербургского ГАУ (Пушкин, 2003г.), Вятской ГСХА (Киров, 2001.2003 г.г.), на II Международной научно-практической конференции «Машинные технологии и новая сельскохозяйственная техника для условий Евро-Северо-Востока России» (Киров, 2001 г.), на Международной научно-практической конференции "Здоровье-питание-биологические ресурсы". К 125-летию со дня рождения академика Н.В. Рудницкого (Киров, 2002 г.).

Результаты исследований применяются в учебном процессе Вятской ГСХА, Ижевской ГСХА, Казанской ГСХА и используются при проведении испытаний тракторов в Кировской государственной зональной машиноиспытательной станции.

Решение отдельных задач по теме диссертационной работы выполнено автором под руководством доктора технических наук, профессора А.А. Jlo-парева и доцента В.И. Судницына. Автор приносит им, а также всему коллективу кафедры «Автомобили и тракторы» искреннюю благодарность.

1. Уточнена энергетическая модель эластичного колеса в различных режимах качения и состояниях.Выделены состояния полного буксования ведущего колеса, перехода коэффициента сопротивления качению в коэффициент сопротивления колеса торможению при Гв=£т=0, а также перехода процесса качения тормозящего колеса в блокировку тормоза и юз протектора шины по опорной поверхности.2. Разработана модель перехода эластичного колеса в функционально противоположные ведущий и тормозной режимы.Режимом, разделяющим функционально — противоположные ведущий и тормозной режимы качения колеса, является стандартизованный свобод ный режим.Энергетический КПД колеса в ведомом режиме, как неуправляемо тормозным, равен единице. Энергетический КПД колеса в стандартизован ном нейтральном режиме изменяется в интервале от нуля в свободном режи ме до единицы в ведомом режиме.3. Совмещено силовое преобразующее свойство и энергетический КПД колеса в координатах ведуще-тормозной момент - продольная сила и КПД. Выявлена функциональная противоположность ведущего и тормозного режимов.При полном буксовании ведущего и юзе тормозящего колес их энерге тический КПД равен нулю, а функциональная значимость различна.4. Разработана и экспериментально подтверждена методика определе ния коэффициента и плеча сопротивления качению методом отката при оста новке после свободного выбега и при попытке трогания с места под тяговой нагрузкой.При остановке после свободного выбега на горизонтальных опорных поверхностях полз^ены значения углов отката, тангенсы которых близки (коэффициент корреляции 95...98%) к значениям коэффициента сопротивления качению, определенным способом буксирования.5. Получены эмпирические зависимости, описывающие изменение ко эффициента и плеча сопротивления качению от внутришинного давления, относительного подъема и спуска опорной поверхности и ее состояния, тяго вого сопротивления движению тракторов Т-25А и МТЗ-80 при попытке тро гания с места.6. Разработаны рекомендации по определению коэффициента и плеча сопротивления качению колесных сельскохозяйственных тракторов методом отката при их испытаниях по ГОСТ 7057-81.Рекомендуется дополнить стандартную методику определения тяговых показателей сельскохозяйственных тракторов и коэффициента сопротивле ния их качению при рабочей скорости методом отката приостановке после свободного выбега и при попытке трогания с места под тяговой нафузкой.Принять в качестве базового значения коэффициент сопротивления ко леса качению fo при скорости, стремящейся к нулю, вместо коэффициента fjo при скорости 20 км/ч, применяемым в теории эксплуатации автомобильных дорог.

1. Автомобильные шины / Бидерман В.Л., Гуслицер Р.Л., Захаров СП. и др. -М.: Госхимиздат, 1963.-384 с.

2. Автотракторные колеса. Справочник под общ. ред. И.В. Балабина. -М.: Машиностроение, 1985.-272с.

3. Агейкин Я.С. Вездеходные колесные и комбинированные движители. - М.: Машиностроение, 1972.-184 с.

4. Агейкин Я.С. Проходимость автомобилей. —М.: Машиностроение, 1981.-232 с.

5. Андреев Б.В. Теория автомобиля.-Красноярск, 1984.-146с.

6. Антимоник Ф. Обоснование выбора расчетной схемы взаимодействия шин с почвой / Повышение тягово-сцепных качеств и проходимости колесных тракторов класса 1,4 тонны.-Горки, 1972.-С. 158-160.

7. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин.-2-е изд. -М.: Наука, 1988.-С. 215-218.

8. Артоболевский И.И. Теория механизмов.-2-е изд. -М.: Наука, 1967.-С. 280-283.

9. А.с. № 1210086 СССР кл. G 01 М 17/02. Устройство для определения сил сопротивления качению колес транспортного средства / Ю.П. Макеев, А.Н. Ларин, О.А. Артеменко (СССР).-2с. Опубл. 15.10.91. Бюл.№38.

10. Балабин И.В. Динамика автомобильного колеса, ее влияние на шины и автомобиль. //Автомобильная промышленность.-1997.-№7.-С. 20-25.

11. Бартенев Г.М. К теории сухого трения резины. ДАН. СССР. -М.: Академия наук СССР, 1954.-Т.96.-№6.-С. 12-13.

12. Бартенев Г.М., Лаврентьев В.В. Трение и износ полимеров. -Л.: Химия, 1972.-247 с.

13. Беккер М.Г. Введение в теорию систем местность-машина. -М,: Машиностроение, 1973.-520 с.

14. Бершадский В.Ф. Распределение давлений при контакте движителей тракторов класса 1,4т с почвой. / Сб. повышение проходимости колесных тракторов// Вьш18. - Горки, 1970.-С.53-55.

15. Бершадский В.Ф. Распределение давлений при контакте движителей трактора класса 1,4 тонны с почвой: Сб. науч. тр. БСХА // Повышение проходимости колесных тракторов.-1970.-Вьш.107.-С. 87-99.

16. Бойков В.П., Белковский В.Н. Шины для тракторов и сельскохозяйственных машин. -М.: ВО "Агропромиздат", 1988.-240 с.

17. Бойков В.П., Сизова СИ., Чернявская Л.Е. Современные конструкции и переспекимвы развития шин для сельскохозяйственной техники. -М.: ЦНРШТЭИ агропрома, 1986.-38 с.

18. Болдин А.П., Максимова В.А. Основы научных исследований и УНИРС / Учебное пособие. 2-е издание, перераб. и допол. -М., 2002.-276с.

19. Боровиков В. STASTICA: искусство анализа данных на компьютере. Для профессионалов.-СПб.: Питер, 2001.-656с.

20. Брюховец Д.Ф. Исследование взаимодействия ходовой системы колесного трактора на пневматических шинах с почвой // Проблемы проходимости колесных машин. -М.: Изд-во АН СССР, 1959.-252 с.

21. Бухин Б.Л. Выходные характеристики пневматических шин. Обзор.- Серия производство шин. -М.: ЦНИИТЭИ нефтехим, 1978.-С. 72-82.

22. Вирабов Р.В. Об оценке сопротивления качению колеса с пневматической шиной // Вестник машиностроения. -1987.-№12.-С. 18-20.

23. Водяник И.И. Прикладная теория и методы расчета взаимодействия колес с грунтом: Автореферат дис... д-ра техн. наук. -Ленинград-Пушкин, 1986.-33 с.

24. Водяник И.И. Распределение давления тракторного колеса на почву // Механизация и электрификация сельского хозяйства.-1981.-№7.-С. 44-46.

25. Вознесенский В.А. Статистические методы планирования эксперимента в технико-экономических исследованиях. -М.: Статистика, 1974.-192 с. ЗО.Вонг Дж. Теория наземных транспортных средств. -М.: Машиностроение, 1982.-285С.

26. Вохмянин В.А. Исследование влияния конструктивных параметров протектора тракторных шин ведущих колес на их тягово-сцепные свойства: Автореферат дис... канд. техн. наук. -Ленинград Пушкин, 1968.-С.18-22.

27. Глаголев Н.И. Сопротивление перекатыванию цилиндрических тел. Прикладная математика и механика. -М.-Л.: АН СССР, 1945.-Т.9.-С. 318-333. ЗЗ.Горячкин В.П. Собрание сочинений: В Зт. -М,: Колос, 1968.-Т.1.-328с.

28. ГОСТ 17696-72. Автомобили. Качение колеса. Термины и определения. -М.: Изд-во стандартов, 1981.-28с.

29. Гуськов В.В. Тракторы, теория. -М.: Машиностроение, 1988.-376 с.

30. Гутьер Е.М. Наивыгоднейшее давление в пневматических шинах колес сельскохозяйственных машин // Сельхозмашины.-1953.-№12.-С. 10-12.

31. Дедков В.К. Исследование взаимодействия шины тормозного колеса с поверхностью при высоких скоростях качения: Сб. Трение твердых тел.-М.: Наука, 1964.-С. 42-45.

32. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. -М.: Агропромиздат, 1985.- 351с.

33. Дюк В. Обработка данных на ПК в примерах. -СПб.: Питер, 1997.- 240с.

34. Ечеистов Ю.А., Слуцкий М.М. Влияние установки управляемых колес на сопротивление движению автомобиля. /Автомобильная промышленность/, 195 8.-№7.-С. 17-19.

35. Ишлинский А.Ю. Теория сопротивления перекатыванию (трения качения) и смежных явлений // Всесоюзная конференция по трению и износу в машинах. -М.-Л.: АН СССР, 1940.-Т.2.-С. 225-265.

36. Кассандрова О.Н., Лебедев В.В. Обработка результатов наблюдений. - М.: Наука, 1970.-104 с.

37. Кнороз В.И. Автомобильные колеса. -М.: НИИИ автопром, 1972.-127 с.

38. Кнороз В.И. Исследование характера изменения длины элементов протектора шины в процессе качения ведомого и тормозящего колес // Тр. НАМИ. М., 1959.-Вьш.9.-С. 127-140.

39. Кнороз В.И. Работа автомобильной шины. -М.: Автотрансиздат, 1960.- 229 с.

40. Кнороз В.И., Кленников Е.В. Шины и колеса. -М.: Машиностроение, 1975.-184 с. ЗО.Кнороз В.И., Петров И.П., Шелухин А.С. Оценка сцепления колеса с опорной поверхностью // Автомобильная промышленность.-1961.-№4.-С. 8-12.

41. Колобов Г.Г. Экспериментальное исследование распределения давлений в контакте пневматической шины с почвой // Тракторы и сельхозмашины.-1960.-№12.-С. 23-24.

42. Колобов Г.Г., Полетаев А.Ф. К вопросу взаимодействия тракторной шины с почвой // Тракторы и сельхозмашины,-1960.-№2.-С. 17-19.

43. Кольцов В.И., Пирковский Ю.В., Ковицкий О.Н. К построению модели качения эластичного колеса при быстроменяющихся нагрузках // Известия вузов.-М.: Машиностроение, 1969.-№2.-С. 16-18.

44. Крагельский И.В. Трение и износ. -М.: Машиностроение, 1968.-326 с.

45. Ксеневич И.П., Гоберман В.А., Гоберман Л.А. Наземные тягово- транспортные системы: Энциклопедия. М.: Машиностроение, 2003.-Т.1.-744С.

46. Ксеневич И.П., Гоберман В.А., Гоберман Л.А. Наземные тягово- транспортные системы: Энциклопедия, М.: Машиностроение, 2003,-Т.2,-878с,

47. Ксеневич И.П., Гоберман В.А., Гоберман Л.А. Наземные тягово- транспортные системы: Энциклопедия. М.: Машиностроение, 2003.-Т.З.-790С.

48. Куликов Н.К. Работа автомобильного колеса. Выпуск HLAMH, 1955,- №77,-0,15-18.

49. Лопарев А.А., Судницын В.И., Новиков К.В. Установка для моделирования режимов работы колеса // Улучшение эксплуатационных показателей сельскохозяйственной энергетики / Межвузовский сб. науч. тр., Киров, -2004.- Вып. З-С.21-23.

50. Львов Е.Д. Теория трактора. -М.: Машгиз, 1960.-252 с.

51. Маркова Е.В., Лисенков А.Н. Планирование эксперимента в условиях неоднородностей. -М.: Наука, 1973.-220 с.

52. Медведев В.И, Уточнение к работе колеса с эластичной шиной / Тр. Чувашской государственной сельскохозяйственной академии.-Чебоксары, 1997.-Т.12.-Вып.З.-С. 58-62.

53. Мельников СВ., Алешкин В.Р., Рощин П.М. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. Л.: Колос, 1972.-200 с.

54. Мельников СВ., Алешкин В.Р., Рощин П.М, Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. Л.: Колос, 1980.-168C.

55. Михайловский Е.В., Цымбалин В.Б. Теория трактора и автомобиля.- М.: Сельхозгиз, 1960.-336 с.

56. Мухамадьяров Ф.Ф., Лопарев А.А., Судницын В.И. экологические и энергетические аспекты использования пропашных тракторов. -Казань:Изд-во Казанск. ун-та,2004.-128с.

57. Мухамадьяров Ф.Ф., Лопарев А.А., Судницын В.И. Режимы и причинно-следственная связь качения колеса с эластичной шиной // Тракторы и сельскохозяйственные машины.-2002.-№2.-С. 18-21.

58. Новиков К.В. Исследование отката колеса как характеристики сопротивления качению // Улучшение эксплуатационных показателей сель-скохозяйственной энергетики / Межвузовский сб. науч. тр. Вып. 4, Киров, -2004.-С.48-52.

59. Новиков К.В. Методика записи угла отката // Улучшение эксплуатационных показателей мобильной энергетики / Материалы 12-ой науч.-практ. конф. вузов Поволжья и Предуралья. -Киров, 2001,-С. 72-74.

60. Новиков К.В. Основные методы определения коэффициента сопротивления качению // Улучшение эксплуатационных показателей сельскохозяйственной энергетики / Межвузовский сб. науч. тр., Киров, -2003.-Вып. 1-С.23-26.

61. Новопольский В.И. Экспериментальное исследование потерь на качение автомобильного колеса // Автомобильная и тракторная промышленность.-1954.-№1.-С. 17-20.

62. Основы теории автомобиля и трактора. / Иванов В.В., Иларионов В.А., Морин М.М., Мастиков В.А. -М.: Высшая школа, 1970.-224с.

63. Петров В.А. Механизм сцепления пневматического колеса с жесткой опорной поверхностью // Тракторы и сельхозмашины.-1991.-№10.-Стр. 16-18.

64. Петров В.А. Основы теории качения пневматического колеса // Вестник машиностроения. -1991.-№7.-С.17-19.

65. Петров В.А. Современная теория качения пневматического колеса и ее практическое применение // Автомобильная промышленность.-1993.-№4.-С. 17-20.

66. Петров В.А. Узловые вопросы теории качения пневматического колеса //Тракторы и сельхозмашины. -1986.-№8.-С.25-27.

67. Петров В.А. Стенд-платформа для определения сил сопротивления воздуха и качения колес АТС // Автомобильная промышленность. -2002.-№12.-С.29-30.

68. Петров М.А. Работа Автомобильного колеса в тормозном режиме. — Омск.: Западно-Сибирское книжное издательство, 1973.-224 с.

69. Петров М.А., Шинкаренко А.А., Ягодкин Л.Г. Исследование трения протекторной резины при малых скоростях скольжения // Каучук и ре-зина.-1972.-№12.-С.15-19.

70. Петрушов В.А. Колесо с эластичной шиной как передаточный механизм//Тр. НАМИ,-М., 1969.-Вьш.106.-С.118-125.

71. Петрушов В.А. Некоторые пути построения теории качения. Труды НАМИвьш.61 1963.-С24-27.

72. Петрушов В.А. О качении эластичного колеса по твердой опорной поверхности. Труды НАМИ вып. 57 1963.-С.32-35.

73. Петрушов В.А. Приложение уравнения неразрывности механики сплошных сред к анализу кинематики эластичного колеса. // Труды НАМИ.-1967. Вып. 69.-72 с.

74. Петрушов В.А. Эластичное колесо в ряду передаточных механих- мов. Труды НАМИ. -1969. Вып. 106.-77 с.

75. Петрушов В.А., Стригин И.А. Исследование тангенциальной эластичности автомобильных шин. Труды НАМИ вып. 97, 1967.-78с.

76. Петрушов В.А., Шуклин А., Московкин В.В. Сопротивление качению автомобилей и автопоездов. -М.: Машиностроение, 1975 .-224с.

77. Пинегин СВ. Контактная прочность и сопротивление качению.- М. Машиностроение, 1968.-243с.

78. Пирковский Ю.В. Некоторые вопросы качения автомобильного колеса // Автомобильная промышленность.-1965.-№12.-С.26-29.

79. Платонов В.Ф., Леиашвили Г.Р. Гусеничные и колесные транспорт- но-тяговые машины. М.: Машиностроение, 1986.-296с.

80. Полетаев А.Ф. Качение ведомого колеса // Тракторы и сельхозмашины.-1963.-№2.-С. 15-17.

81. Скотников В.А., Мащенский А.А., Солонскиий А.Н. Теория трактора и автомобиля. -М.: Агропромиздат, 1986.-383с.

82. Смирнов Н.В., Дунин-Барковский И.В. Курс теории вероятностей и математической статистики. -М.:Наука, 1965. -247с.

83. Соколова В.А. Исследования распределения напряжений в контакте колеса с опорной поверхностью.-Тр. НАМИ.-М., 1962.-вьш.54.-С.51-52.

84. Солин А.А. Загадки трения качения // Наука и жизнь. -1986.-№4.- 35-38.

85. Судницын В.И. Динамический паспорт трактора и автомобиля. - Киров, 1990.-54С.

86. Судницын В.И. Методическое указание по изучению теории качения колеса машины. -Киров, 1976.-C.5-7.

87. Сырлыбаев Р.С. Исследование проходимости и тяговой динамики колесного трактора средней мощности при работе на рыхлых почвах: Автореферат дис... канд. техн. наук. -Ленинград-Пушкин, 1973.-24 с.

88. Тагер А.А. Физика-химия полимеров. -М.: Химия, 1968.-228 с.

89. Тарасов В.Н., Ягодкин Л.Г., Голубев Э.Н. Экспериментальное исследование качения ведомого колеса по барабану и плоской поверхности / Сб. исследование работы пневматических шин/ Омск, 1970.-C.45-48. .,

90. Томкунас Ю.И. Взаимодействие колесного движителя со снегом // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства.-1977.-№12.-С.28-29.

91. Транспортные средства на высокоэластичных движителях / Бочаро Н.Ф., Гусев В.И., Семенов В.М., Соловьев А.И., Филюшкин А.В. -М. Машиностроение, 1964.-126с.

92. Ульянов Н.А, Петров М.А. Кинематика и динамика качения колеса ^^ пневматической шиной при изменяющейся вертикальной нагрузке: С" Горное, дорожное и строительное машиностроение. -Киев, 1967.-№11 37-92.

93. Ульянов Н.А. Основы теории и расчета колесного движителя зем;. ройных машин. -М.: Машиздат, 1962.-C.92-105.

94. Ульянов Н.А., Ронинсон Э.Г., Соловьев В.Г. Самоходные колеси землеройно-транспортные машины. -М.: Машиностроение, 1976.-35'

95. Ульянов Ф.Г. Повышение проходимости и тяговых свойств Ko.t^ ных тракторов на пневматических шинах. -М.; Машинострое , 1964.-134С.

96. Фаробин Я.Е. О коэффициенте качения колеса с шиной при ув0 // Сб. Конструирование, исследование, испытание автомобилей / Мац' т, 1955.-С.42-44.

97. Федоров В.Г, Теория оптимального эксперимента. -М.: Наука, 1971.- 312 с.

98. Филюшкин А.В. Испытания шин 14,00-20 различной слойенности на деформируемых грунтах. / Машиностроение-1964.-№80.-С. 32-34.

99. Чудаков Д.А. Основы теории и расчета трактора и автомобиля. -М.: Колос, 1972.-С.49-50.

100. Чудаков Е.А, К вопросу о качении эластичного колеса // Известия АН ССР.-194б.-№1.-С.12-14.

101. Чудаков Е.А. Качение автомобильного колеса. -М.: Машгиз, 1947.- 72 с.

102. Чудаков Е.А, Качение автомобильного колеса. -М.-Л.: АН СССР, 1948.-200 с.

103. Чудаков Е.А, Теория автомобиля. -М.: Машгиз, 1950,-344 с.

104. Шершнев А.А., Попов М.Т. Среднеповерхностная температура шины в зоне контакта ее с дорожным покрытием // Исследование торможения автомобиля и работа пневматических шин: Сб. науч. тр. -Омск: Западно-Сибирское книжное издательство, 1973.-С.52-54.

105. Яблонский О.В. Распределение удельных давлений по опорной поверхности тракторных шин на тяжелосуглинистых почвах // Тракторы и сельхозмашины. -1979.-№8.-С.16-17.

106. Яценко Н.Н. Поглощающая и сглаживающая способность шин, М,: Машиностроение, 1978,-132с.

107. Яцкевич В.В. Исследование взаимодействия колесной ходовой системы одноосных прицепных сельскохозяйственных машин с торфяной почвой: Автореферат дис... канд. техн, наук. -Минск, 1977,-24 с.

108. Веккег M.G, Wheels and track // Journal Automobile ingineers,-1955,- №6,-8,15-17.

109. Ceiger F. Reifenfur die Landwirtschaft // Der Land und Forstwirtscvhaftliche Betrieb. -1987.-№2.-S.6-8.

110. Estler M. Landtechnische Massnahmen Zur Verminderung der Bodentro- sion // Landtechnik. 1985.-Bd.40.-№62.-S.70-72.

111. Neunaber M. Auch Breite Reifen ronnen tiefe Spuren machen // Top Agrar.-1984.-№5.-S.98-105.

112. Weber Rudiger. Karistruhe Reifen auf Glatteiseine experimentelle Unter suchung//ATZ.-1972.-№l.-S.14-15.