автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.03, диссертация на тему:Повышение эффективности автомобилей в условиях горного региона

№4О

БЕЛОРУССКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

Л ЕИ АШ ВИЛ И Георгий Робертович

УДК 629.113

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ АВТОМОБИЛЕЙ В УСЛОВИЯХ ГОРНОГО РЕГИОНА

05.05.03 — Автомобили и тракторы

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Минск 198.9

Работа выполнена в Институт© механики машин Академии наук ГССР,

Официальные оппонеоты - доктор технических наук, профессор

Бочаров Н.Ф.

доктор технических наук, профессор Жуков А.Н.

доктор технических наук, профеосор Семенов В.М.

Ведущее предприятие - Министерство автомобильного транспорта ., Армянской СОР.

Завита состоится " в 1989 года в " " ча

на заседании специализированного совета Д 056,02.02 при Белорусе ордена Трудового Красного Знамена политехническом институте по а ресу: г.Минск, Ленинский проспект, 65, Белорусский политехннчеок институт, корпус I, ауд. 202. -

' 0.диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан " " 1989 года.

Ученый секретарь специализированного совета,

кандидат технических наук , Г.Ф.Бутусов

© Белорусский политехнический институт, 1989'-

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теин , В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1986-1990 годы и на период до> 2000 года" говорится о перспективе развития автомобильного транспорта в нашей стране. При этом намечается повысить эффективность использования автотранспортных средств, улучшить структуру автомобильного парка, увеличить грузооборот на 16-20% и обеспечить экономно топлива порядка 18-20 %.

Такое внимание стратегическим вопросам развития автомобильного транспорта определяется тем, что снижение транспортных издержек является большой общегосударственной задачей. Указанное обстоятельство обусловлено значительной их величиной, составляющей в целом по стране около 120 млрд. руб. в год, в т.ч. по автотранспорту -до 80 млрд. руб.

Особо важной задача повышения эффективности автомобильного транспорта представляется в горных регионах страны, где его эффективность ниже, а народно-хозяйственная значимость выше, чем в равнинных районах. Так, удельный вес автомобильных грузоперевозок в общем их объеме за последние 25 лет в Грузия возрос на 15 %,ъ то время как в целом по стране этот рост не превышает 3

При резко возрастающем объеме грузоперевозок автомобильного транспорта всё большая часть трудоспособного населения горных регионов отвлекается в эту отрасль народиого хозяйства. В частности, в ГССР автомобильными перевозками занято 7,5 % трудоспособного населения республики, что почти втрое превышает аналогичный показатель страны.

Сравнительный анализ технико-экономических показателей работы автомобильного транспорта указывает на их существеннее (на 20-25 5© ухудшение в условиях горного региона, обусловленное специфичными, характерными для горной местности дорожно-климатическими условиями его эксплуатации- и несоответствием ям его конструктивных параметров, режимов Движения, структуры парка подвижного состава.

Учет этих особенностей в процессе проектирования, производетт и эксплуатации Подвижного состава позволяет уменьшить их влияние и достичь наивысшего возможного в этих условиях уровня эффективности автотранспортных средств.

Цель работы, - обоснование направлений и конкретных научно-технических решений по повышению эффективности автомобилей в горных регионах путем обеспечения максимального соответствии их параметров и конструкции' дорожно-климатическим условиям эксплуатации, оптимизации- режимов работы и формирования рациональной структуры регионального па^ка подвижного состава.

Основные задачи, решаемые при достижении намеченной цели:

- анализ, статистическая оценка и классификация дорсишо-климатичео-ких условий горных регионов по степени их воздействия на уровень реализации эксплуатационных свойств автомобиля;

- количественная оценка уровня эффективности подвижного состава в заданных дорожно-климатических условиях его использования;

- исследование энергетических затрат на качение автомобильного колеса в характерных дорожных условиях и определение путей их снижения

- исследование влияния важнейших конструктивных факторов на тяго-

во-динамическую характеристику автомобиля с учетом действующих ограничений скоростного режима движения в уоловиях горной местности;

- разработка методики и аппаратуры, а также проведение экспериментальных исследований по изучению энергетики качения колеса, режимов движения автомобиля и дородно-статистических характеристик горного региона ГССР;

- разработка методологии формирования рациональной структуры парка подвижного состава в условиях горных регионов о учетом характера и структуры грузоперевозок.

Достижение намеченной цели и вытекающих из неё задач в совокупности представляет собой теоретическое обобщение и решение крупной научной проблемы повышения эффективности автомобильного транспорта в Горных регионах, что имеет важное значение для этой отрасои народного хозяйства страны.

Научная новизна. На защиту диссертации вынесены следующие вопросы, имеющие научную новизну:

- классификация и количественная оценка дорожно-климатических условий эксплуатации (ДКУЭ) подвижного состава;

- количественная оценка уровня эффективности автомобильного транспорта в различных условиях его использования по предложенному критерию эффективности;

- математическая модель движения автомобиля с учетом действующих ограничений}

- ранжированные ряды мощности двигателей, числа ступеней и передаточных отношений трансмиссии для различных ДКУЭ по основным базовым моделям отечественаых автомобилей;

- карты важнейших эксплуатационно-технических нормативов подвижного состава для различных категорий сложности ДКУЭ;

- методика оптимизации кинематики управляемых колес автомобиля, учитывающая условия его движения;

- методика, аппаратура и результаты экспериментального исследовагоп энергетики катящегося колеса, режимов движения автомобиля и дорож-но-статистической характеристики региона ГССР;

- методика формирования рациональной структуры и состава регионального парка автомобильного транспорта из существующей номенклатуры моделей с учетом повыаения их эффективности за счет обеспечения максимального соответствия их конструктивных характеристик и нормативов эксплуатации дорожно-климатическим условиям движения.

Достоверность научных выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации, подтверждается их широкой экспериментальной проверкой на предмет соответствия расчетным данным. Для этой цели автором были использованы аВМ с разработанным им специальным программным обеспечением, комплексы исследовательской стендовой и регистрирующей аппаратуры с магнитной запись» параметров, оригинальные приборы и датчики, защищенные авторскими свидетельствами.

Практическая ценность работы заключается в разработке и внедрении доведенного до инженерного уровня методик* установлений оптимальных пределов ряда регулируемых параметров и характеристик важнейших'узлов и агрегатов автомобиля, выбора наибо- • лее эффективных в заданных ДКУЭ модификаций подвижного состава, нормирования оптимального скоростного и нагрузочного режимов движения, а также снижения энергоемкости Транспортной работы о помощь» разработанных в ходе исследования карт эксплуатационно-технических нормативов автомобилей, формирования рациональной структуры парка и использования результатов дорожио-статйстического исследования региона ГССР.

Новые научно-методические разработки, приведенные в диссертации, являются основой для дальнейшего внедрения результатов на предприя-

ткях отрасли. Они позволяют расширить технические возможности создаваемых моделей автомобилей, могут бить использованы при конструировании, испытаниях и совершенствовании автомобильной техники, а также при обучении студентов ВУЗов по специальности "Автомобили и тракторы".

Реализация результатов работы, её научных положений, выводов и рекомендаций осуществлена по следующим направлениям:

- внедрение на автотранспортных производственных объединениях ГССР рекомендаций по оптимальный значениям углов установки управляемых колес и давления воздуха е шинах, обеспечивающих экономический эффект порядка 195,5 рублей на один автомобиль в год;

- классификация основных трансфертных магистралей ГССР по группам категорий сложности, предложенным в диссертации и её использование в ходе государственных испытаний автомобильной техники в условиях Центрального научно-исследовательского автомобильного полигона НАШ

- использование разработанных стендов и непитательного оборудования в практике работы ПТО "Автотранстехника" и Тбилисского производственного ТГО, как головных организаций министерства автомобильного транспорта ГССР по совершенствованию подвижного состава, а также при выполнении НИР институтом люханики машин АН ГССР;

- материалы выполненного по тематике диссертации отчета НИР (Ji гос. per. 02.85.0 079583) использованы ВНИЙинформзции для их дальнейшего использования странами СЭВ.

Апробация работы. Диссертация обсуждена на заседаниях соответствующих кафедр ГПИ, БПИ, ХАДЙ, МАДИ, МВТУ им. Баумана, на научных семинарах ЙММ АН ГССР, НА1И, ^советах ПО МАЗ, ПО КАЗ, МАТ АССР, 13 международных, всесоюзных и республиканских научных конференциях, заседаниях ученого совета института механики машин АН ГССР.

Публикации . Теоретические и экспериментальные итоги проведенного исследования опубликованы в 36 печатных трудах, отражающих основные научные положения диссертации, в т.ч. одной монография, а использованные в ходе экспериментов аппаратура и приборы защищены б авторскими свидетельствами СССР.

Объем работы. Диссертационная работа изложена на 513 станицах, состоит из введения, 8 глав, выводов, библиографии

и приложений, содержит 289 страниц машинописного текста, 159 рисунков, 26 таблиц, 8 приложений, а библиография включает 221 наименование.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Задача совериенствования работы автомобильного транспорта я повышения эффективности использования подвижного состава в течение последнего времени является одной из важнейших. Различные её аспекты получили реиение как в сфере производства при создании новых автомобилей, так и в сфере эксплуатации при организации перевозочного процесса.

Основой для внедрения многих прогрессивных конструктивных решений и реализации орга низационно-технических мероприятий послужили труды известных советских ученых А.Н.Авдонькина, Д.А.Антонова, Р.Б.Бронштейна, В.Ф.Бабксва, Й.Ф.Бочарова, А.П.Васильева, Д.П.Ве-ликанова, Н.Я.Говорущекко, А.,И .Гришкевйча, А.Н.Яукова, Б.М.Лобано~ вз, В.С.Кузнецова, Г.К.Клинховштейнз, С.А.Панова, Р.М.Парцхаладзэ, В.Ф.Платонова, Г.А.Смирнова, В.М.Семенова, О.В.Шумика, А.М.Шейнина, Я.Е.Фаробина и др., в которых разработаны теоретические положения по развитию конструкций отечественных автомобилей, принципам формирования общей структуры автомобильного парка страны, методологии оптимизации затрат на развитие этой отрасли народного хозяйства, рациональным методам организации перевозок, технического обслуживания и ремонта.

Особую значимость автомобильный транспорт приобрел в горных регионах страны, где он нередко является единственным экономически целесообразным видом транспорта, доступным для широкого использования. Так, например, автомобильным транспортом ГССР ежегодно перевозится до 170 млн.т. грузов, что в <* раза больше аналогичного показателя ж/д транспорта, хотя'в 1940 году соотношение было обратным я ж/д перевозка составляли 5,2 млн.т против 0,4 млн.т автомобильных. Аналогичное положение сложилось и по пассажирским перевозках«, где до 95i> их объема осуществляется автомобильным транспортом.

Однако, эффективность использования подвижного состава в горюй /четности отстает от его уровня в равнинных регионах на 20-25 что обусловлено рядом характерных для горного рельефа особенностей, в ром числе:

- специфическими природно-климатическими и дорожными условиями горных регионов, объективно приводящими к повышенному износу агрегатов ухудшению топливной экономичности, снижению тягово-скоростных харж теристик подвижного состава, т.е. в целом к снижению его эффективности;

- невозможностью полной реализации' потенциальных возможностей, заложенных в конструкцию автомобиля, из-за значительно более жестких по сравнению с равнинными условиями ограничений скоростного и нагру зочного режимов эксплуатации: подвижного состава;

- несоответствием конструктивных параметров и режимов эксплуатации автомобилей дорожно-клвматическим условиям их движения в горной местности;

- недоучетом структуры экономики народного хозяйства горных регионов в процессе формирования структуры парка подвижного состава и отсутствием методики выбора наиболее эффективных для заданных условий эксплуатации моделей автомобилей.

Исходя из этого, исследования по повышению эффективности автомобильного транспорта в горных регионах должны быть направлены на максимальное снижение отрицательного влияния существувщих ДКУЭ на эффективность подвижного состава до объективно обусловленного уров ня. Для этого они должны охватывать целый комплекс разноплановых, но органически взаимосвязанных вопросов, обеспечивающих решение общей задачи повышения эффективности автомобилей за счет:

а) совершенствования параметров и конструкции автомобилей, степени их приспособленности к условиям горной местности, определения рациональных диапазонов изменения регулируемых параметре® и характеристик основных узлов и агрегатов;

б) оптимизации скоростного и нагрузочного режимов движения автомобилей с учетом возможности использования прицепного состава;

в) формирования рациональной структуры регионального парка с учетом его поэтапного обновления.

Поскольку эти направления охватывают чрезв!яайно широкий круг вопросов, анализ и решение которых в рамках одной работы невоэможш, то в данном исследовании акцент делается на те из них, которые на практике поддаются регулирующему воздействию.

Так, по первому направлению исследовались вопросы,, связанные с формированием тягово-динамической характеристики АТС, рационалыш параметров основных узлов и агрегатов автомобиля, в т.ч..выбором

б

мощности двигателя, числа ступеней и передаточных отношений коробки передач и главной передачи и т.д. Кроме того, были изучены принципы установления рационального диапазона некоторых регулируемых параме/ров подвески, позволяющие до шшимума снизить энергопотери ва качение колес.

По второму направлению изучалось рациональное соотношение скоростного и нагрузочного режимов движения автомобилей, возможность использования прицепного состава с учетом действующих в горной местности ограничений.

Третье направление диссертации посвящено разработке методики формирования рациональной структуры регионального парка из имеющихся транспортных средств "с учетом характера и партионности сложившихся грузопотоков, структуры экономики региона и дорожно-климати--ческих условий местности.

Изучение проблемы повышения эффективности автомобильного гран спорта требует учета дорожно-климатических факторов горного региона, т.к. его приходится эксплуатировать в широком диапазоне температурных и барометрических перепадов, на дорогах равнинной,холмистой и высокогорной местности, предъявляющих специфические требова ния к конструкции подвижного состава.

Среди климатических факторов, влияющих на эффективность автомобильного транспорта, определяющими являются температура и давление, воздуха, количество и характер выпадающих осадков, которые во многом определяют скоростной и нагрузочный режимы его использован»». С учетом влияния высоты местности над уровнем моря на эти факторы, а также учитывая воздействие направления вектора скорости АТС на величину коэффициента учета вращающихся масс получено выражение для тягового баланса.автомобиля применительно к условиям его движения в горной местности, которое имеет вид:

X Мюв\/Х + ^т^Н + (I)

где 8 - угол поворота АТС ( B-a-tc/pù/fc-da ); tfa _ угол увода автомобиля; Û7X _ и.о. радиуса поворота автомобиля (м);

-» BUCOïii местности над уровнем моря,км; -и.о. к-та суммарного дорожного сопротивления движению (/fy-У/Ь); - «.о^. к-та сопротивления качению b^-'p^f

- и.о. к-тов сопротивления качению на сухой, мокрой и обледенелой опорной поверхности; t - суммарное время; 4" - время мокрого состояния дороги; Af - к-т удельного веса времени с отрицательными, температурами окружавшей среды; a, / - к-ты пропорциональности; Лу - moi ность двигателя на скорости движения автомобиля У ; fi, ~ механический кпд двигателя, /С температурный к~т пропорциональности, Г0 - среднегодовая температура местности,'приведенная к уровню моря (град,К °); fo - кпд трансмиссии; ¿Ç - к-т учета вращающихся масс при прямолинейном движении АТС; J£ - момент инерции автомобиля'относительно его продольной оси; t„ - продолжительность поворота АТС, с; Щ - приведенная к маховику двигателя угловая скорость вращающихся масс; ¿Чг - угловая скорость поворота автомобиля; M - масса автомобиля, £ - расстояние от ц.ц, до оси поворота автомобиля, Jx - продольное ускорение автомобиля;

- к-т учета вращав'дахся масо прицепа; £ - ускорение силы тяжести; J>t - нормальна« плотность воздуха на уровне моря; <Zr и

Сх - аэродинамические к~ты сопротивления воздуха для автомобиля и прицепа; f и ^ - площади лобовые автомобиля и прицепа.

Сравнительный анализ решений выражения (I) для условий равнинной и горной местности показывает, что с ростом высоты местности ш уровнем моря растут практически все слагаемые правой части выражения при одновременной уменьшении левой частя уравнения. При этом, влияние высотного фактора на эффективность автомобиля проявляется .в двух основных аспектах:

- увеличении1 к-та суммарного дорожного сопротивления движению;

- ухудшении тягово-динамической характеристики автомобиля, общим результатом которых является уменьшение скорости движения и нагрузочной способности АТС,т.е. снижение его производительности при одновременном ухудшения показателей удельного расхода топлива.

Для учета влияния ДКУЭ единым момопоказатедем, т.е. для коли-честве»кой оценки степени тяжести дорожно-климатических условий эксплуатации в диссертации исследована тягово-дииэмическая харак-

теристика автомобиля на одной из передач /рисЛ,/. Для обычных

РисЛ. Слагаемые общего сопротивления движению автомобиля с учетом влияния высоты местности гад уровнем моря на его тягово-дч-нлмическую характеристику ( суммарное дорожное сопротивление , прирост сопротивления от кривизны траектория движения, о % - условный прирост к-та сопротивлении от снижения динамического фактора с высотой)

условий эксплуатации на скорости автомобиль имеет запас ди-

намического фактора л О . В. горных условиях при неизменной мощности двигателя этот запас уменьшается до уровня £ае . Однако, поскольку с высотой уменьшается и мощность двигателя, то фактический динамический фактор будет Д' , а автомобиль вместо скорости сможет развить скорость , ¿^г?^.

По своему влиянии на тягопо-скоростнне свойства автомобиля снижение мощности двигателя из-за высотного фактора равноценно соответствующему увеличения коэффициента сопротивления движению, поэтому ого величину можно представить п виде трех слагаемых:

с?)

где % - к-т сопротивления движению, обусловленный макро- я микропрофилем опорной поверхности, л % - прирост к-та сопротивления

движению от крнволшшйности траектории; а % - условное приращение его, равное по величине снижению динамического фактора автомобиля О'г высоты местности над уровнем моря. Для реакопеременного движения возможно добавление ещё одного слагаемого л^- , учитывающего условное приращение из-за влияние инерционных сил.

Значение условного коэффициента сопротивления движению ¿в на определенной скорости будет характеризовать сложность дорожных условий (ДКУЭ). Однако, учитывая, что в общем случае ^ зависит от скорости движения, то его целесообразно замерять для определенного малого значения скорости У , например, 3-5 м/с, когда это влияние относительно мало.

На основе полученных в ходе экспериментально-статистического исследования ДКУз горного региона Закавказья данных они классифицированы по предложенному критерию на четыре категории сложности (табл.1).

Вышеприведенное выражение (I) отражает взаимосвязь параметров, характеризующих процесс движения, с некоторыми конструктивными параметрами и факторами внешней среды. При этом предполагается полная реализация этой модели в пределах, задаваемых условиями теоретического анализа. Однако, в действительности уровень реализации скоростных возможностей автомобиля зависит от ряда стохастических факторов, накладывающих ограничения по тягово-энергетическим возможностям, по вибронагруженности, управляемости, устойчивости, заносу, торможению и т.д.

Для решения вероятностной задачи расчета средней скорости движения автомобиля с учетом ограничений пб тягово-энергетическим возможностям и использовании предложенного критерия оценки степени сложности ДКУЭ получено выражение вида:

7^7' (3>

где £ и # - постоянные коэффициенты, - критерий оцен-

ки ДКУЭ;

Однако, возможность реализации этой средней скорости ограничивается рядом условий, например, нормативами вибронагруженности.

Таблица I

Распределение значений Кц на маршрутах разной категории сложности.

л Разряд Удельный вес разряда

I п И ТУ

I 2 3 4 5 б

I 0,10-0, II 0,000 0,002 0,005 0,037

2 0,09-0,10 0,002 0,003 0,005 0,022

3 0,08-0,09 0,005 0,007 0,009 0,044

4 0,07-0,08 . 0,005 0,008 0,012 0,056

5 0,06-0,07 0,006 0,010 0,023 0,053

6 0,05-0,06 0,011 0,014 0,032 0,078

7 0,04-0,05 0,016 0,020 0,039 0,094

8 0,03-0,0'» 0,030 0,026 0,055 0,087

9 0,02-0,03 0,059 0,037 0,086 0,102

10 0,01-0,02 0,144 0,087 0,154 0,1.19

II 0,00-0 ,01 0,342 0,220 0,182 0,099

12 -(0,00-0,01) 0,189 0,291 0,120 0,038

13 -(0,01-0,02) 0,098 0,111 0,065 0.0(77

14 -(0,02-0,03) 0,045 0,049 0,054' 0,029

15 -СО ,03-0,04) 0,033 0,035 0,047 0,025

16 -(0,04-0,05) 0,010 0,020 0,037 0,038

17 -(0,05-0,06) 0,005 0,021 0,023 0,031

18 -(0,06-0,07) 0,002 0,009 0,022 0,019

19 -(0,07-0,08) 0,000 0,007 0,016 0,021

20 -(0,08-0,09) 0,000 • 0,004 0,005 0,009

21 -(0,09-0,10) 0,000 0,003 . 0,008 0,004

22 -(0,10-0,11) 0.000 0,001 0,001 0,001

Для предельно допустимой по условиям вибронагруженности скорости движ-ния автомобиля на основе закона Вебера-Фехнера подучено выражение вида: ы

гдв,?=/^; .а ^

Ц и уг - скорости движения автомобиля, соответствующие уровняй эквивалентных вертикальных ускорений в точке нормирования и

6¿и , полученных с использованием выражения ^ »

- уровень вертикальных ускорений в зоне частот « -го интервала частот, - коэффициент приведения стандарта ИСО.

При атом, для описания функциональной связи между значениями в каждом /-том интервале частот от скорости движения и амплитудно-частотной характеристики автомобиля на основе использования многочлена Чебышева предложено выражение вида:

[т(гзг ^ - * (5)

где I л -факти-

ческая и номинальная вертикальная нагрузки, Ю^ - начальное значение /-го интервала частот, лк/ ~ ширина этого интервала, О^з -частота 1-го резонанса АЧХ АТС,^¿г и - к-ты пропорциональности, зависящие от конструкции подвески автомобиля.

В качестве критерия ограничения уровня вертикальных ускорений при этом принимается среднее квадратическое ускорение, приведенно< стандартом в наиболее чувствительную для человека полосу частот (4-8 Гц).

Скоростной режим автомобиля помимо тягово-энергетических ограничений и нормативов вибронагруженности ограничен также и условиями безопасного движения в состава транспортного потока со ветре ным движением. Для учета этих ограничений в работе предложено вырг жение для определения вероятного числа обгонов:

где - квантиль вероятности распределения скоростей участ-

ников движения в попутном направлении со скоростью, меньшей скоро( ти исследуемого автомобиля, и - плотность попутного и

встречного транспортного потоков, - средний путь обгона,

- матожидание скорости встречного потока, - среднее

время обгона, // - высота меотности над уровнем моря.

С учетом выражения (б) средняя скорость автомобиля в составе транспортного потока составит величину:

где Ус/}. - средняя скорость обгона, % - номинальная скорость движения АТС, ^¡^ - математическое ожидание скорости попутного потока, /)п - вероятность появления возможности обгона по условиям безопасности движения ), Д„а - вероят-

ность появления возможности обгона по условия^ прямой видимости

( Л* = ).

Рациональная, с точки зрения экономически обоснованного роста • риска ДТП,скорость движения автомобиля в потоке может быть определена с использованием выражения:

где

при этом - минимальный уровень коэффициента аварийности,

- интервальное значение скорости движения АТС, - коэффициент пропорциональности, - к-т, учитывающий потери времени по пробегу.

На основе анализа динамики движения АТС в работе предложено выражение для вероятностной оценки соответствия случайной величины и скорости движения автомобиля с учетом его Тягово-ди-намйческой характеристики:

ляемые по специальной методике на основе анализа тягово-динамичес-

кой характеристики автомобиля с учетом величины и распределения ¡^ , а также распределения средней скорости АТС.

Рационалышй уроаень максимальной мощности энергетической установки автомобиля в этом случае можно определить из выражения:

А/ ХгцУуМ-*~ _

Г

где ^ находим из выражения (3) с учетом действующих ограничений скоростного режима, а - из выражения (9), <* - относительное открытие дроссельной заслонки (рейки ТНВД) двигателя ( & =1 при

• " к.п.д. трансмиссии автомобиля,^ и у - постоянные коэффициенты (для дизеля ^ = I, для карбюраторного двигателя ^ =0, /'«2), а, £ и С 1 - к-ты уравнения Лейдермана, -радиус качения ведущих колес, ^ - передаточное отношение трансмю-сии, М - полная масса автомобиля.

Нагрузочный и скоростной режимы работы двигателя, а значит и топливная экономичность автомобиля но многом определяются передаточным отношением трансмиссии ( Для рационального выбора этого параметра в работе предложено использовать уравнение связи скорости движения с мощностью двигателя, полученное в результате иссле дования формализованной универсальной топливной характеристики ав-

двигателей внутреннего сгорания

(п)

где А - (mst'notf* [pcffsvf

В - a ft (рг- ex cos <к

С-&лг \[/noos«f+ (pstmt) ]- (r»p) 4/Vr AffK ' лП- О,- - П, ,

а П9 и - координаты центра кривых универсрльной топливной характеристики двигателя,

После определения граничных значений /?у и с использованием полученной в ходе исследования системы уравнений производится расчет рационального числа ступеней и передаточного отношения трансмиссии:

V-

✓ таи

>

(Г2)

J''* * ■>

где ( - индекс А^- и , соответствующих участку пути о , у - номер ступени трансмиссии, Л^ и ¡^ - интервальные значения реализуемых уровней мощности я скорости движения АТС, ^ - заданный уровень удельного расхода топлива, - плотность распределения параметра ^ .

Расчеты по указанной системе уравнений, выведенной из условия неразрывности .скоростного и нагрузочного режимов движения автомобиля, позволили рассчитать рациональные значения указанных параме? ров для основных базовых моделей АТС отечественного производства.

С использованием аналогичного подхода для рационального выбора исходных данных по проектированию автомобилей и обоснованного нормирования расхода топлива и запасных частей в усложненных ДКУЭ в диссертации предложены выражения для оценки удельного пробега АТС на разных ступенях трансмиссии, полученные на основе анализа универсальной тягово-тормозной характеристики автомобиля /рис.3/ вида:

' Рис.Э, Универсальная тягово-тормозная характеристика автомобиля

^max finj/пах

/vW=/J

fyjfniñ -ъп) Ájj/ът

f /

™ »

остальные обозначения соответствуют ранее принятым.

Для выявления путей снижения энергозатрат на качение в работе разработана модель энергетических затрат пневматической шины, осна* ванная на исследовании потерь энергии на гистерезисные явления при деформации тела шины и элементарное схолмение в зоне контакта, а также их минимизации за счет рационального выбора рцггулируемых параметров подвески и шины. Выражения для определения энергозатрат яа качение пневматической шины'по опорной поверхности о заданным чихропрофилем образуют систему уравнений вида:

ас

-JfWxé

о a _

V¿<í*Jfa - JÍHa/^JM^

w

uá

Sen

и

J?

где £ vi f - длина и ширина контактного пятна колеса, Р -сила натяжения протектора шины, /С - радиус колеса, X ,у и/ -координаты элементарной площадки протектора с началом координат в экватор ной плоскости шины по ходу автомобиля, # - линейная плотность коэффициента упругости, т.е. сила упругости #¿4, приходящаяся на длину протектора 4 • /щ ~ плотность распределения внешней силы, Afcf - к-т боковой жесткости шины, - угол увода, Г -натяжение брекера, f - к-т трения скольжения резины протектора по опорной поверхности, /? - к-т продольной эластичности, -угол кинематического увода колеса, jr; и Xt - границы зоны скольжения, &tH - напряжение смятия опорной поверхности, -суммарные энергопотери на качение, - вертикальная нагрузка на колесо, к-т сопротивления качанию, Гус - установившаяся температура катящегося колеса. Toc - температура окружающей среды,-давление воздуха на высоте И над уровнем моря (f-Û,)

Теоретический и расчетный анализ полученной системы уравнений показывают, что есть два практически реализуемых направления для существенного снижения энергозатрат на -качение пневматической шины:

- обеспечение номинального рабочего давления воздуха в шине путем рационального нормирования начального давления воздуха в холодной шине;

- минимизация кинематического увода управляемых колес путем оптимизации формы рулевой трапеции автомобиля.

Однако, если первое из них реализуется путем решения системы уравнений (14), то для второго направления необходимо проведение дополнительного кинематического анализа подвески управляемых колес и рулевой трапеции. В результате такого исследования была найдена функциональная связь между углами поворота наружного и внутреннего управляемых колес вида:

где и &й углы поворота наружного и внутреннего колзс; в ■ длина продольной,а £ - поперечной рулевой тяги, - межшкворнв-вое расстояние, rf и д ~ конструктивные к~ты, равные соответственно: л аск Al^ÎÎ/^fklë:

Решение уравнения (15) позволяет определить величину кинематического увода управляемых колес из выражения:

СХсф [в/1 * ¿£¿9,] *л/- (16)

и далее:

- компенсировать его соответствующим выбором угла начального схода для наиболее часто встречавшихся углов поворота управляемых колес;

- обеспечить автоматическую корректировку схода управляемых колес при любых углах поворота использованием специального устройства,

В диссертации использованы и проверены оба указанных направления и в обоях случаях получены положительные результаты - снижение износа шин управляемых колес на 6-9 % и 13-16 ведущих - на 4-5 % и 6-8 %, улучшение топливной экономичности на 3,2 % и % соответственно.

Повышение эффективности автомобильного транспорта в общем случае-является весьма многогранной задачей в зависимости от выбранного критерия оптимизации. Однако, с точки зрения народного хозяйства страны важнейшими критериями оценки эффективности подвижного состава является производительность ( и/ ) и себестоимость ( СЙ/, ). Первый из этих показателей объединяет в себе комплекс организационно-технических вопросов, а второй - учитывает экономические аспекта указанной проблемы.

Исходя из этого, в работе предложен комплексный критерий оценки эффективности подвижного состава - коэффициент эффективности :

^^Л^ , (Г?)

где - коэффициент гарантированное™ доставки груза (отношение возможного времени доставки груза к гарантированному),/ и О -индексы сравниваемого и альтернативного вариантов. При этом, для определения производительности автомобиля используется выражение вида:

(18)

1 ' , {'-/*

где К- - к-т использования грузоподъемности, Мг - грузоподъемность автомобиля, уЗ - к-т использования пробега, - средняя скорость движения автомобиля, <*/•• и - к-тн эксплуатационной технологичности.

Эффективность использования подвижного состава согласно выражения (17) во многом определяется уровнем приведенных затрат (Ср ), величина которых рассчитнвается отнесением всех видов расходов к единице транспортной рабом. С этой целью предложены выражения для их аналитического определения, полученные с использованием методов регрессионного анализа:

где - к-т сложности ДКУЭ, Л/ - к-т,учитывающий модификации подвижного состава и организацию его работы (1,0-1,25), - к-т, учитывающий пробег с начала эксплуатации СО,3-2,0), Л^ - к-т, учитывающий размер ЛТП (0,8-1,3), - к-т грузоподъемности АТС, й » В к С - к-ты пропорциональности ( для дизельных АТС ^=6,64, ¿?=б.2, С =116, а для АТС с карбюраторными двигателями /9 =11,1, д -9,5, С .-1,75).

Для учета влияния различных факторов на эффективность использования подвижного состава был разработан алгоритм расчета рациональных конструктивных и регулируемых параметров автомобиля. Расчеты проводились с использованием ЭВМ ЕС-ВДЗО, и ЕК-ООЮ, в ходе которых били получены расчетные значения рациональных углов установки управляемых колес, давления воздуха в шинах, передаточные отношения и числа ступеней трансмиссии, рациональные значения мощностей двигателей АТС, позволившие выявить наивысший возможный уровень эффективности различных серийных моделей автомобилей, а также оптимальные сочетания скоростного и нагрузочного режимов их движения по дорогам разной категории сложности по широкому диапазону нормируемых скоростей движений в различных ДКУЭ.

В результате проведенных расчетов составлены карты оптимальных режимов эксплуатации для всех групп грузоподъемности, используемых в народном хозяйстве страны, одна из котбрых показана на рис. Использование таких карт в эксплуатационной практике позволяет пол-костью задействовать потенциальные возможности, заложенные в конструкцию автомобиля и существенно повысить эффективность его работы в любых дорожно-климатических условиях эксплуатации.

На основании проведенных расчетов получены также рациональные ряды мощностей двигателей .чисел ступеней и передаточных отношений

к>

6

г

300 200 юо

Уг

Т. г*н

(50

/00 60

9>»

г/гкн 150

/00 50

/о /г 16 /з «22 ¿б га

Рис.'К Карта оптимальных эксплуатационных параметров автомобилей

У группы грузоподъемности (5Т-80 кН) при оптимальном (- )

и поминальном (----) нагрузочных режимах на дорогах Т.П и Ш

категории сложности (9- 2ФАЛ-377; 10- МАЗ-5335; П - КаЧАЗ-5320(6,53); Г?- КаМАЯ-5320(7,22): 13- КаМАЗ-5320(5,54))

/г /з з

а ю н

«

/г и

л» н

н и

п «

н

| I 1 1_

il.il

1 п

1

1!

11

трансмиссии длч основных базовых моделей отечественных автомобилей в зависимости от категории сложности ДКУЭ.

Проверка полученных теоретических выводов, направленных на повышение эффективности одиночного автомобиля за счет рационального выбора диапазона регулируемых параметров и оптимизации скоростного и нагрузочного режимов эксплуатации потребовала проведения ряда экспериментов, для чего была расработана соответствующая методика, научное оборудование'и приборы.

В частности, изготовлен стенд по замеру контактнчх напряжений в зоне контакта катящегося колеса и комплекс приемо-передавдей телеметрической аппаратуры со своими датчиками для исследования макро- и микродеформаций пневматической шины при её качении в стендошх и дорожных условиях, создана подвижная научная лаборатория на базе автомобиля УАЗ-451ДМ для изучения характеристик транспортных потоков и режимов движения с использованием магнитографа МСРП-64-2, ксм-плекта дешифрирующей аппаратуры "ЛУЧ-74" и рядом оригинальных датчиков, изготовлен ряд редукторов главной передачи автомобилей ЗИЛ с разными передаточными отношениями, а также устройство для оценки степени сложности дорожных условий эксплуатации и устройство автоматической корректировки угла схода управляемых колес автомобилей семейства ЗИЛ, защищенные 0 авторскими свидетельствами СССР.

С использованием вышеуказанного оборудования были проведены серии- экспериментов по*.

1. Исследованию энергетических затрат на качение колеса с уче>-том неравномерности эпюр контактных напряжений в зоне контакта шины

с опорной поверхностью в различных ДКУЭ, а также влияния некоторых регулируемых параметров установки управляемых колес на износ шин и расход топлива.

в ходе этой серии экспериментов было испытано устройство "Автоматический корректор начального схода управляемых колес". В этой серии было задействовано 157 автомобилей 5 моделей при общем пробеге 2,?. млн.км. В результате проведенного цикла исследований энергозатрат на качение выяснилось, что за счет правильного выбора установки управляемых колес автомобиля возможно уменьшение энергопотерь ш качение и износа шин до 8-1а расхода топлива - до 4,1 %.

2. Изучении скоростного и нагрузочного режимов движения аптсю -билей в реальных эксплуатационных условиях, статистическое исследование характеристик транспортных потоков в условиях региона Грузии,

определение зависимости скоростей движения и топливной эконоиич-ности некоторых моделей автомобилей от передаточного отношения трансмиссии, входящие во вторую серию экспериментов, показали, что несмотря на вероятностный характер, математическое ожидание параметров движения автомобиля коррелирует с ДКУЭ. При этом, с увеличением коэффициента сложности ДКУЭ возрастает не только амплитуда, но и частота воздействия нагрузок'на большинство узлов и агрегатов автомобиля.

Проведенный цикл исследований показал на существование наиболее рационального сочетания скоростного и нагрузочного режимов движения автомобилей о различными передаточными числами главной .передачи, позволяющими увеличить среднюю скорость движения на Ю-12% и повысить топллвную экономичность до -1-5 %, что в целом обеспечивает рост эффективности автомобилей на дорогах I категории сложности - на 15-18 на дорогах Г! категории - на 11-14 %, а на дорогах 111 категории1 сложности - на 7-9 %.

3. Изучению степени сложности ДКУЭ и характеристик дорожной сети горного региона ГССР по предложенному вше критерию - коэффициенту сложности условий эксплуатации, позволило привести ДКУЭ этого решена ко П категории сложности, что необходимо учитывать при комплектовании регионального парка автомобилей и оптимизации скоростного и нагрузочного режимов их эксплуатации.

В целом, проведенное экспериментальное исследование позволило накопить необходимый статистический материал для разработки методики формирования рациональной структуры парка в зависимости от категории сложности ДКУЭ. В отличие от существующей практики стихийнаго формирования парка на основе ориентировочного определения объема транспортной работы с учетом лишь суммарной грузоподъемности парка и средней выработки на одну списочную автотонну, в диссертации предложена математическая модель транспортных потребностей региона и провозных возможностей парка подвижного состава с учетом влияния дорожно-клтатпческих факторов и структуры экономики региона с оптимизацией структуры парка по критерии эффективности. ■

В частности, анализ существующих грузоперевозок по региону ГССР за последние 10 лет показал, что характер перевозимых грузов и их партионность с увеличением объема выборки грузоперевозок все в большей степени подчиняются определенным закономерностям и могут

прогнозироваться заранее, Соотношение объемов перевозок различных грузов в масштабах экономики крупных регионов меняется медленно /рис.5/ и остается на относительно стабильном уровне, хотя абсолют -ные значения объемов грузоперевозки растут гораздо быстрее (3-6 % в год).

/Ц

цз

т

о 80 аО 2',0 Ж -<~

Рис.5, Зависимость рационального удельного веса грузоперевозок автомобилями различных типов от их грузоподъемности по ГССР (I - фургоны, 2 - борровые платформы, 3 - самосвалы, Ч -цистерны)

Указанное обстоятельство позволяет на основе аппроксимации фактически сложившихся соотношений в структуре грузопотоков, которые, в основном, задаются уровнем и характером развития экономики региона, получить расчетные выражения для определения удельного веса различных видов грузов в зависимости от их партионноити, Далее, при наличии плановой информации о предполагаемом суммарном объеме грузоперевозок можно рассчитать ожидаемые структуру грузопотоков и количество грузов по группам партионноети. Это позволяет осуществить рациональный выбор соответствующего подвижного состава как по типш кузовов, так и по грузоподъемности, а с учетом рассчитанных для данных ДКУЭ .критериев эффективности по отдельным АТС и конкретные модели автомобилей.

Исходя из вышеотмеченнога, предлагаемая методика применима для перспективного планирования развития автомобильного транспорта региона с использованием системы уравнений, входящих в состав предлагаемой в диссертации модели рациональной структуры парка региона:

wn--Z pfyfrZwtyti

С , -I

к г А (20)

щф^н .

ц.^лчЛГ

1ри значениях А =26,7; р =0,92; <4 =0,9'*; / =0,073;=0,5; 4 =0,43; ^ =0,015; П =1,61; 4=5.2; Л =21,1; ^ =0,63; /7,-0,3;

»2,0; где - доля груза , перевози-

мого по ^-тым дорожным условиям, Aj - доля общего пробега , триходящаяся на J- тые дорожные условия, - доля грузов

нассой , перевозимых на расстояние , fy - доля гру-

зов, перевозимых в у'-тых дорожных условиях, lt/р - плановый объем грузоперевозок, с* - к-т выпуска парка, - верхний предел той группы грузоподъемности.

Формирование рациональной структуры парка по предлагаемой методике осуществляется по двум параметрам - грузоподъемности и типу подвижного состава, а состав парка, т.е. выбор конкретных моделей автомобилей - по вышеприведенным картам оптимальных эксплуатационных параметров автомобилей, обеспечивающим рациональное сочетание скоростного и нагрузочного режимов движения автомобилей с использованием предложенного критерия оценки их эффективности.

Расчеты по составленной математической модели позволили рассчитать оптимальную структуру парка грузовых, автомобилей для регионального парка подвижного соотпвэ общего пользования в ГССР. Они иыявияи возможность значительного (до 38д0 роста обшей годовой про-

изводительности регионального парка по сравнению с современной, соответствующей стихийно сложившейся структуре.

Фактическое распределение подвижного состава грузового автомобильного транспорта ГССР общего пользования по группам грузоподъемности и типа).» кузовов не совпадает с рекомендованным. Именно вследствие такого несоответствия в народном хозяйстве региона ощущается недостаток автомобилей большой и повышенной грузоподъемности при избытке автомобилей средней грузоподъемности. Все это приводит к снижению эффективности автомобильных перевозок в республике, уменьшению производительности труда, повышению приведенных затрат на выполнение транспортной работы.

Важнейшим направлением ускорения темпов роста удельной производительности подвижного состава является повышение эффективности его использования, одним из критериев которого является темп роста и уровень коэффициента выпуска автомобилей на линии, во многом зависящий от величины коэффициента технической готовности парка. Следует отметить, что процесс функционирования автотранспортного предприятия как системы является марковским,т.к. его состояние в будущем зависит только от состояния в настоящем и не зависит от пути око прихода к настоящему состоянию. Для математического описания надежности функционирования этой системы можно воспользоваться Vм®* тодом динамики средних", анализируемых теоретически марковскими случайными процессами. ,

В результате такого анализа было получено выражение для определения величины коэффициента выпуска автоюбилей на линию (<*):

¿Л

«-1 ["ЧУ-УпрА/" . (21)

т>[<}= Л £ " ^ДЛА

при этом /V - количество автомобилей в АТП, ^ ~ удельный вес автомобилей у-той модели,/**^ и матожиданио и дисперсия потерь времени в различных технологических состояниях АТС, Т - фощ рабочего времени автомобилей, . ,и - затраты времени' на соответствующие ТО и ТР автомб&илей у-той модели, . и ¿ю^ - нормативный пробеги между соответствующими ТО, и ¿,- средний пробег АТС на начало и в течение анализируемого периода, -удельная частота внезапных отказов от ДТП, ^ и - постояннш к-ты, зависящие от организационного совершенства управления транспортным процессом, /? - показатель надежности обеспечения заданного уровня о<

Для обеспечения максимального уровня коэффициента выпуска (°0 и минимального количества резервных автомобилей ПРИ'гарант«-

рованнш уровне ТО необходимо выполнение условий:

<**[ , (22) ъ--1. Ид

<*г ■ ■

при этом величина Ау может служить критерием уровня (совершенства) управления, а величина - критерием его стабильности (качества).

Следует отметить, что техническая надежность АТС,зависящая от ДКУЭ, оказывает существенное влияние на уровень <х через слагаемое МфШ1 •ПОЭТОМУ мероприятия по её повышению !10чти непосредственно влияют на рост эффективности использования подвижного состава.

выводи

1. На основе сравнительного анализа технико-экономических показателей работы различных видов транспорта в горных и равнинных регионах страны установлена повыв-енная значимость автомобильного транспорта для народного хозяйства горных регионсв. Так, удельный вес трудоспособного населения ГССР, занятого автомобильными перевш ками (7,5 Ю, почти в 3,5 раза превышает аналогичный показатель в среднзм по стране при ггримерком равенстве удельного веса населения, занятого на всех видах транспорта (около II %).

2. В результате проведенного исследования выявлен основной фактор снижения эффективности использования автомобильного транспорта в горной местности- - недостаточное соответствие конструктивных параметров и режимов эксплуатации подвижного состава условиям ого использования, что приводит к недоиснользованию имеющихся у него потенциальных возможностей и существенному ухудшении основных технико-экономических показателей работы. В частности, себестоимость перевозок массовых грузов в ГССР на 20 25 % выше, чем в Бвропейсксй иаста Р05СР, а выработка на I автомобиль - на 15 % меньше, что много нижа научно обоснованного уровня эффективности АТС в горной местности-,

3. Для количественной оценки влияния характера дорожно-климащ -ческих условий на эффективность автомобиля предложен метод их оценки и классификации с использование« критерия - коэффициента сложности условий эксплуатации, учитывающий важнейшие составляющие анерге-тическпх затрат на движение: сопротивление прямолинейному движению, дополнительное сопротивление от извилистости дороги и условное приращение сопротивления движению, обусловленное падением мощности двигателя с высотой.

На основе этого критерия произведена классификация всего многообразия горных дорог на 4 категории сложности и установлены количественные границы предельных значений этого коэффициента для I категория - до 0,03, для второй категории - до 0,06, для Ш категории -до 0,12, для 1У категории - до 0,2'*. При этом выявлена корреляционная связь коэффициента слежиостл условий эксплуатация с высотой местности над уровнем моря с коэффициентом корреляции 0,93.

1. В работе предложены три основные группы мероприятий по повч-' тению эффективности АТС в горной местности за счет оптимизации:

- конструктивных параметров автомобиля, в т.ч. мощности двигателя, передаточного отношения и числа ступеней трансмиссии, параметров колесного движителя и рулевой трапеции; ■

- регулируемых параметров и значений эксплуатационных нормати^-вов, определяющих энергетические затраты на движение;

- структуры и состава автомобильного парка региона по типам кузовов и грузоподъемности автомобиле?' (с учетом его поэтапного обновления).

5. Доказано, что для обеспечения максимального соответствия условиям реального движения процесс формирования режимов использования автомобиля должен быть рассмотрен в вероятных условиях движения при наложении1 статистически определенных ограничений по ви~ бронагруженности, тягово-сцепным-свсйствам, безопасности движешь и параметрам транспортного потока с учетом работы двигателя в режиме частичных нагрузок, в т.ч. и режиме торможения двигателем.

В ходе математического моделирования движения автомобиля установлено, что основными фактор&ми, влияющими на производительность автомобиля в горной местности являются энергозатраты на движение, при учете указанных ограничений,

6. Предложена методика определения максимальной мощности двигателя, передаточного отношения и «исла ступеней трансмиссии для различных категорий ДКГЭ. Методика основана на анализе тягово-тор-мозной динамики автомобиля с учетом обеспечения гарантированной топливной экономичности на переменных режимах движения и работы двигателя в режима частичных нагрузок. С использованием данной методики разработаны рекомендации по рациональному выбору характеристик важнейших параметров базовых моделей отечественных автомобилей.

7. Выявлено отклонение фактической траектории качения колеса от расчетной из-за специфических особенностей динамики колебательного процесса управляемых колес автомобиля на горных дорогах, приводящее к боковому скольжении и повышенному износу протектора шин не только управляемых, но и неуправляемых колес.

Для снижения величины этого отклонения предложена методика выбора и практическое обоснование оптимальных значений начального схождения управляемых колес 5 наиболее распространенных отечественных автомобилей, при которых осуществляется достаточно удовлетворительное согласование кинсмагикк системы рулевого управления с

фактической траекторией движения в наиболее вероятных условиях эксплуатации автомобиля. Установлено, что для П-1У категорий сложности ДКУЭ эти углы существенно меньше рекомендуемых заводскими инструкциями.

8. Предложены конструктивные решения по автоматическому регулированию схождения управляемых колео в процессе движения автомобиля, обеспечивающие минимизацию их кинематического увода. Дорожные испытания одного из вариантов такого корректора на АТС модели ШЗ-4502 показали снижение износа шин управляемых /.олес на 7 %, ведущих колес - на 2,5 %, повышение топливной экономичности на 2,1% с общим экономическим эффектом порядка 195,5 рублей на один автомобиль в год и соответствующим экологическим эффектом.

9. На основе моделирования процесса качения шины получены аналитические выражения по определению коэффициента сопротивления калению и путем его минимизации разработаны рекомендации по выбору номинального начального давления воздуха.в шинах. В частности, установлено, что с ростом категории сложности- ДКУЭ величина начального давления воздуха в холодной шине должна быть уменьшена на 15-20 %.

Ю. Обоснованы рекомендации по эксплуатационным нормативам существующего парка автомобилей ГССР, а также определены рациональные значения мощности двигателей и параметр® трансмиссии- автомобилей, предназначенных для массовых перевозок в горных, регионах. Расчетами выявлено наличие резерва роста производительности у большинства автомобилей для I категории и недостаток тяговых свойств для остальных категорий ДКУЭ. Для прикладного использования результаты расчета сведены в карты рекомендуемых эксплуатационных режимов по антомобилям каждой группы грузоподъемности.

11. Для экспериментального исследования параметров и режимов движения автомобилей, а также для получения необходимой статистической информации разработаны и изготовлены стенд для исследования взаимодействия колеса с опорной поверхностью, телеметрическая система, замера параметров автомобиля, комплекс режиме м е тр к ческой аппаратуры

с датчиками, комплекс измерительного оборудования для статистической оценки характеристик дорог, новизна которых зафиксирована 8 авторскими свидетельствами СССР.

12, Анализ эпюр распределения вертикальных, касательных и тангенциальных напряжений в пятне контакта колеса с опорной поверхноо-

тыо позволил установить, что в зависимости от категория ДКУЭ меняется не только форма, но и величина максимальных значений контактных напряжений и их дисперсия. В среднем, переход с одной категории сложности на последующую приводит к возрастанию пиковых вертикальных напряжений в 1,4 раза.боковнх - в 1,3 раза, а тангент-альных - в 1,25 раза, при увеличении дисперсия их разброса в 1,25 раз. Одновременно зафиксировано увеличение эффекта сглаживающей способности шины с ростом скорости движения.

13. Выполненные на 106 автомобилях разных моделей экспериментальные исследования влияния углов схождения управляемых колес на износ нин и расход топлива показали, что для каждой модели автомобиля имеется зона значений этих углов, в которой обеспечивается минимальный износ протектора и наивысшая топливная экономичность как для управляемых, так и для неуправляемых колес в соотношении 1:0,6, По результатам экспериментов определены рациональные значения углов схождения управляемых колес, реализация которых позволяет уменьшить расход топлива на '-»-6 % и снизить износ шин до 16-И?,

14. Проведенные экспериментальные исследования подтвердили целесообразность дифференцирования передаточных отношений главной передачи автомобиля применительно к условиям горного региона. Установлено, что для наиболее характерных условий П и Ш категорий ДКУЭ предпочтительными являются передаточные отношения,например, для ЗШМЗО - б,65, а для КШЭ-5320 - 6,05. '

15. Разработана методика и обоснованы предложения по оптимизации структуры и состава парка подвижного состава автомобилей для региона ГССР с использованием критерия "эффективность - стоимость" и учета ограничений по ресурсам. Их полное внедрение только а системе автомобильного транспорта общего пользования ГССР позволит повысить производительность труда на 38^ и снизить себестоимость транспортной работы на 10-12$.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах автора:

li Леиашвили Г.Р. Моделирование процесса стабилизации управляемых колес, автомобиля Дезисы X?. республиканской научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава ГШ им. В.И, Ленина и работников производства.-Тбилиси; 28-30 октября 1976.

2. Леиашвили Г.Р. К вопросу стабилизации управляемых колес автомобиля /5 сборники научных трудов ГПЙ им. В.И .Ленина №6/188.-Тбилиси,-1976. - С.63-67

3, Леиаагаили Г,Р. К вопросу стабилизации управляемых колес автомобиля. /Тезиек XIX научно-технической конференции профессорско-пре

• подавательского состава втузов Закавказья ¿-Тбилиси, h-'l апреля 1977.

Леиашвили Г.Р. Метод стабилизации управляемых колес автомобиля/ В сборнике научных трудов ГГй им.В.Й.Ленина по безопасности дви-жвш1й2-Тбилиеи,1978. .

5. Лзиашвилк Г.Р. О влиянии некоторых параметров установи управляемых колес на эксплуатационные свойства автомобиля Дезисы Г республиканской научно-технической конференции "Пути повышения безопасности дорожного движения",-Тбилиси, 6-7 апреля 1978,-C.W-M.

6. Леиашвили Г.Р. Оптимизация угла схода управляемых колес автомобиля, эксплуатируемого в городских условиях.Дезисы ХХП республиканской научно-технической конференции про$ессорско-преподова-тзльского состава ГПИ им.В.Й.Ленина и работников производства.-Тбилиси,29 апреля 1979.- С.30-31.

7. Леиаишкли Г.Р. и др. Повышение экономичности автомобиля за счет оптимизации углов установки управляемых колес автомобиля // Автомобильная . промышленность -19БЗ..-$4. -С. 17..

8. Леиашвили Г.Р. К обоснованию эксплуатационных нормативов тягово-трансиортных средств.// Известия вузов машиностроения СССР.-Т9Р4.-2КЗ.-С.90-94.

9. Леиашвили Г.Р., Мола вшили Т.З. Методика корректировки углов установки управляемых колес автомобиля при его эксплуатации в горных услозилхУ В сборнике научных трудов Грузинского политехнического института им.В.И.Ленина НЗ/270,- Тбилиси, 1983.-0.96-102.

'С. Леиашвили Г.Р. Энергетические .-затраты на качение пневматического колеса автомобиля / Тезисы ХХ1У республиканской научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава ГПЙ.-Тбилиси, 15-16 декабря 1983.- С.32-34.

il. Леиашвили Г.Р., Молашвили Т.З. Методика исследования контактных напряжений в зоне контакта катящегося колеса / Тезисы докладов ХХП научно-технической конференции профессорско-преподова-тельского состава втузов Закавказья. - Тбилиси, £98'4,- 0,12.

".'¿. Леиашвили Г.Р. Методика расчета средней скорости движении автомобилей в транспортном потоке /Тезисы докладов республиканской научно-технической конференции молодых ученых и специалистов и работников производства "Наука-практике". - Тбилиси, ноябрь 1984,- С.310.

:3. Леиашвили Г.Р. Методика и аппаратура для исследования параметров колебаний подрессоренных масс движущегося транспортного средства,'/ Тезисы Всесоюзной научной конференции по вибротехнике, Телави, ноябрь 1984 .- С.ЙО.

Л, Леиашвили Г.Р., Молашвили Т.З. Методика исследования контактных напряжений в зоне контакта катящегося колеса /В сборнике научных трудов ГПИ им. В.И .Ленина ЙГ5/297,- Тбилиси, 1985.. „ С.114—116.

.5, Леиашвили Г.Р. Работа автомобильной иины./ Тезисы докладов международной научной конференции "Трлние,износ и смазочные материалы",- Ташкент, 22-26 мая 1985 . ...ТЛУ,-С.20-21.

:в. Леиашвили Г.Р. Нормирование скорости автомобилей на горных дорогах с учетом безопасности движе.ния в потоке / Тезисы докладов У Всесоюзной межвузовской научной конференции "Пути повышения безопасности движения",- Вильнюс, 16-18 октября 1965.», С. 99-101.

7. Критерий оценки эффективности подвижного состава.// Известия вузов машиностроения СССР,-1965,-tfb.-С.70-73.

.8. Леиашвили Г.Р. Дорожно-климатические условия эксплуатации автомобилей в горных регионах // Известия вузов машиностроения СССР.-198$.9.Г-.С>91-93.

."9. Леиашвили Г.Р.,Молашвили Т.З. Температурный режим пневматической шины и выбор давления воздуха в ней./ Тезисы докладов на Всесоюзной конференции не теории и расчету мобильных машин

и двигателей внутреннего сгорания. - Телави,22-25 октября, 1985.- С.133.

20. Леиаивили Г.Р. Пути повышения эффективности АТС в горных регионах /Тезисы докладов на Всесоюзной научной конференции по теории и расчету мобильных машин и двигателей внутреннего сгорания.- Телави,22-25 октября 1985. г С.133.

21. Леиашвили Г.Р,, Мола швили Т.Э, Снижение токсичных выбросов автомобильного транспорта на единицу транспортной работы../ В сборнике научных трудов ГНИ им.В .И .Ленина йб/288.-Тбилиси,1985.. -С, 6-9.

22. Леиаивили Г.Р. Влияние полной массы автопоезда на скорость его движения в потоке /Тезисы докладов Всесоюзного семинара "Проблемы совершенствования автомобильной техники",-МВТУ им.Н.Э.Баумана,-Москва, 14-16 октября ,1986.. - С,65-66.

23. Леиашвили Г.Р. и др. Гусеничные и колесные транспортно-тяго-вые машины.-М: ¡Машиностроение, 1986.. т /С.295.

24. Леиашвили Г.Р..Тандилашвили Л.Г. Выбор рациональных передаточных отношений трансмиссии АТС при гарантированной надежности ее узлов./ В сборнике научных трудов "Механика мобильных маний'

- Тбилиси. Мецниереба, 1986, - С.51-57.

25. Леиашвили Г.Р. Методика оптимизации структуры парка грузовых автомобилей в горных регионах // Известия вузов машиностроения СССРг19й7т№9 .-.С.69-91. .

26. Леиашвили Г.Р, Методика формирования скоростного режима движения АТС в транспортном потоке по условиям безопасности движегоя в горном регионе / Тезисы докладов 71 Всесоюзной науч ней конференции "Пути повышения безопасности движения" МАДИ и НС по БД ГККТ ГССР,- Тбилиси, 8-11 октября 1987.' - С.174-176.

27. Леиашвили Г.Р. Прогнозирование ресурса трансмиссии автомобилей в условиях горной местности./ Тезисы выездного заседания координационного совета по триботехнике правления союза ВДО СССР,

- Кобулети, 10-12 ноября 1988. - С.44.

28. Леиашвили Г.Р. Тягово-тормозная характеристика АТС./В сборнике научных трудов ЙШ' АН ГССР "Механика мобильных машин".-Тбилиси, Мецниереба, 1988. - С.66.

29. АС 6475 (СССР) . Прибор для вычерчивания кривых конических сечений (Леиашвили Г.Р. и др. - опубл. в БЙ,№28,1979).

30; АС 1210086 (СССР). Стенд для определения усилий в контакте пневматической шины с опорной поверхностью.(Леиашвили Г.Р. и др. - опубл. в Ш,19д6,» 5). . . ■

31. АС 1266778 (СССР). Передний управляемый мост с регулируемыми углами установки колес транспортного средства, (Леиашвили Г.Р. Леиашвили Р.Г. - опубликов. в БИ, 1986,* 40).

32. АС 1293476 (СССР). Емкостный да/тчик для измерения деформаций. (Леиашвили Г.Р. - олубл.в В!, 1987 , № 8).

33. АС 1323898 (СССР). Устройство для оценки дорожных условий эксплуатации транспортного средства. (Леиашвили Г.Р. - опубл. в Ш, 1987.Ii.26).

34. АС 1335494 (СССР). Рулевая трапеция транспортного средства. (Леиашвили Г.Р., Молашвили Т.З. - опубл. в Ell, 1987, № 33).

35. АС 1428908 (СССР). ВмкостньгЯ датчик для измерения перемещений по трем координатным осям. (Леиашвили Г.Р. - опубл. в ЕИ. 1988, .4 12).

36. АС I2I0086 (СССР) - дополнительное. Стенд для определения усилий в контакте пневматической шины с опорной поверхностью. (Леиашвили Г.Р. - опубл. в ЕЙ, 1966). ,

Материалы диссертация докладывались на:

1. XX республиканской научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава ГГМ и работников производства,Тбилиси, 1976.

2. XIX Научно-технической конференции профессорско-преподавательсю-га состава втузов Закавказья, Тбилиси, 1977,

3. I республиканской научно-техническрй конференции "Пути повншегоп безопасности движения", Тбилиси, 1978.

4. XXIУ республиканской научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава ГПИ, Тбилиси, 198Я

5. ХХП научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава втузов Закавказья, Тбилиси, 1984,

6. Республиканской научно-технической конференции молодых ученых и специалистов и работников производства "Наука - практике", Тбилиси, 1984 . „

7. Всесоюзной конференции1 по вибротехнике, Телави, 1984.

0. Международной научной конференции "Трение,износ и смазочные материалы", Ташкент, 198!*.

9. У межвузовской научной конференции "Пути повышения безопасности движения", Вильнюс, 1985. ,

10. Всесоюзной наяной конференции по теории и расчету мобильных машин и двигателей внутреннего сгорания, Телаеи, 1985,

11. Всесоюзном семинаре "Проблемы совершенствования автомобильной техники", Москва, 1986, ;

12. Выездном заседания координационного совета по триботехнике правления союза ШО СССР, Кобулети, 1988.

13. Заседании кафедры "Автомобили" МДДЙ, Москва, 1984.

14. Заседании кафедры К~3 МВТУ им.Н.Э.Баумана, Москва, Х984. . ,

15. Заседании кафедры "Техническая эксплуатация автомобилей", ХАДИ, Харьков, 1985, 1

16. Совместном заседании кафедр "Автомобили"Тракторы" и "Техническая эксплуатация автомобилей" БПЙ, Минск, 1985. ■,

1?. Заседании кафедры "Автомобили, двигатели внутреннего сгорания и горюче-смазочные материалы" ГПй, Тбилиси, 1985.

18. Научных семинарах ИЬШ АН ГССР , Тбилиси, 1987, .

19. Заседаниях ученого совета ИШ АН ГССР, Тбилиси, 1988. ,