автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.03, диссертация на тему:Повышение проходимости полноприводного автомобиля за счет реализации максимальной силы тяги колесного движителя с помощью гидрообъемного силового привода колес

кандидата технических наук
Эйдман, Артем Аркадьевич
город
Москва
год
2006
специальность ВАК РФ
05.05.03
Диссертация по транспортному, горному и строительному машиностроению на тему «Повышение проходимости полноприводного автомобиля за счет реализации максимальной силы тяги колесного движителя с помощью гидрообъемного силового привода колес»

Автореферат диссертации по теме "Повышение проходимости полноприводного автомобиля за счет реализации максимальной силы тяги колесного движителя с помощью гидрообъемного силового привода колес"

На правах рукописи

ЭЙДМАН Артем Аркадьевич

ПОВЫШЕНИЕ ПРОХОДИМОСТИ ПОЛНОПРИВОДНОГО АВТОМОБИЛЯ ЗА СЧЕТ РЕАЛИЗАЦИИ МАКСИМАЛЬНОЙ СИЛЫ ТЯГИ КОЛЕСНОГО ДВИЖИТЕЛЯ С ПОМОЩЬЮ ГИДРООБЪЕМНОГО СИЛОВОГО ПРИВОДА КОЛЕС

$

Специальность: 05.05.03 - Колесные и гусеничные машины

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2006

Работа выполнена на кафедре «Автомобили» Московского государственного технического университета «МАМИ» и в ОАО «Инновационной Фирме «НАМИ-Сервис»

Научный руководитель: доктор технических наук,

Шухман С.Б.

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Добромиров В.Н.; кандидат технических наук, старший научный сотрудник Плиев И.А.

Ведущее предприятие: ФГУП НИЦИАМТ

Защита диссертации состоится 20 апреля 2006 г. в 14°° на заседании диссертационного совета Д.212.140.01 при Московском государственном техническом университете «МАМИ» по адресу: 107023. г. Москва, ул. Б. Семеновская, 38. МГТУ «МАМИ», ауд. Б-304.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке университета.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах с подписью, заверенные печатью организации, просим направлять в адрес ученого секретаря диссертационного совета.

Автореферат разослан 17 марта 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессо!

С.В. Бахмутов

3

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Полноприводные автомобили по-прежнему занимают важное место в хозяйственной инфраструктуре транспортного обеспечения, особенно в регионах со слаборазвитой дорожной сетью, а также занимают доминирующее положение в автомобильном парке армии и других специальных ведомств.

Одним из важнейших показателей, обуславливающим эффективность использования полноприводной автомобильной техники является проходимость.

В настоящее время практика отечественного и зарубежного автомобилестроения предусматривает широкое использование в конструкции полноприводных автомобилей механических ступенчатых трансмиссий дифференциального и блокированного типа, которые имеют ограниченные возможности силового и кинематического регулирования с помощью бортовой электроники.

В последние годы в направлении кардинального повышения технического уровня полноприводных автомобилей наметилась устойчивая тенден-* ция исследований и конструирования так называемых «гибких интеллекту-

альных трансмиссий» как электрических так и гидрообъемных, приспособленных к оптимальному автоматическому управлению их функциями и позволяющих осуществлять в процессе движения автомобиля бесступенчатое распределение мощности двигателя по ведущим колесам в соответствии с текущими характеристиками взаимодействия «колесо-грунт». Структурный состав таких трансмиссий представляет собой совокупность системы датчиков, определяющих характеристику взаимодействия «колесо-грунт» для каждого колеса, электронной системы управления распределением мощности двигателя и бесступенчатого регулируемого силового привода.

Данное направление открывает дополнительные возможности, т.к. позволяет распределить мощность по ведущим колесам в соответствии с условиями их взаимодействия с фунтом, обеспечив тем самым повышение эксплуатационных свойств и, в частности, проходимости автомобиля за счет максимального использования тягово-сцепных свойств каждого ведущего колеса в системе «движитель - опорная поверхность».

Вышеизложенное определяет актуальность исследования.

Цель работы: разработка метода реализации максимальной силы тяги многоколесного движителя полноприводного автомобиля с помощью индивидуального регулируемого силового привода колес

Объект исследований: полноприводной автомобиль

Г'^'^Ыи, I i библиотека 1

5152)

Методы исследования, используемые в работе, базируются на основных положениях прикладной механики, теории фунтов, теории автомобиля, методов инженерного эксперимента, математического анализа и математической статистики. В работе нашли применение логический метод, анализ, синтез и математическое моделирование.

В качестве теоретической базы для проведения исследований использовались фундаментальные и прикладные труды ведущих отечественных и зарубежных ученых.

Научная новизна заключается в следующем:

- разработана математическая модель функционирования подсистемы «колесо - опорная поверхность» на режиме максимальной силы тяги с учетом грунтозацепов колеса;

- разработан метод расчета максимальной силы тяги автомобиля на основе аналитических выражений для параметров функционирования подсистемы «движитель - опорная поверхность»;

- определены закономерности распределения мощности двигателя между ведущими колесами автомобиля, обеспечивающие минимальное сопротивление движению на режиме максимальной силы тяги;

- разработаны основные положения алгоритма системы управления регулируемым силовым приводом колес автомобиля (6x6), обеспечивающего реализацию максимальной силы тяги в зависимости от условий и режимов движения;

- разработана методика оценки изменения параметров фунта при многократном проходе колеса автомобиля по следу в процессе испытаний.

Квалификационная формула работы: проведенные автором диссертации исследования обеспечивают решение актуальной научной проблемы, имеющей важное научно-практическое значение. Полученные результаты направлены на повышение проходимости полноприводного автомобиля с помощью гидрообъемного силового привода колес. Теоретические и практические решения, полученные в ходе проведенного исследования, могут быть положены в основу создания полноприводных автомобилей с регулируемыми силовыми приводами колес и систем автоматического управления ими, а также в основу методик проведения испытаний автомобилей с регулируемым приводом колес.

Достоверность результатов проведенных исследований подтверждается объемными расчетно-экспериментальными исследованиями. При этом были обеспечены достаточные для инженерных расчетов точность и сходимость экспериментальных и теоретических результатов. При проведении

экспериментальных исследований использовалась аттестованная измерительная и обрабатывающая аппаратура.

Практическая ценность. Проведенная научно-исследовательская работа позволяет при создании новых полноприводных автомобилей:

- выбирать конкретные схемы силового привода колес, исходя из предназначения полноприводного автомобиля;

- создавать на основе разработанного алгоритма электронные системы управления регулируемым силовым приводом колес;

- исходя из выбранной схемы трансмиссии, принимать компоновочные решения, обеспечивающие увеличение проходимости полноприводного автомобиля.

Реализация основных результатов исследования представлена:

- в осуществленном техническом проекте конструкции полноприводного автомобиля 6*6 с гидрообт.емным силовым приводом колес («Гидроход-49061»);

- в техническом проекте системы автоматического управления регулируемым бесступенчатым силовым приводом колес полноприводного автомобиля;

** - в работах AMO ЗИЛ, МГТУ им.Баумана и 21 НИМИ АТ МО РФ по

созданию экспериментальных образцов полноприводных автомобилей; < в учебном процессе кафедры «Автомобили» им. Е.А.Чудакова МГТУ

«МАМИ»;

- в РД-37.083-003-2005 «Определение параметров грунта и их изменения по проходам при проведении испытаний колесной машины на деформируемом грунте».

Апробация работы. Материалы диссертации в различное время были рассмотрены и обсуждены:

- на 47 конференции Ассоциации Автомобильных Инженеров (ААИ) «Повышение конкурентоспособности автотранспортных средств», Минск. 2004г;

- на 2 Международном Автомобильном Научном Форуме, ГНЦ РФ НАМИ, 2004г;

- на 48 конференции ААИ «Техническое регулирование в области автотранспортных средств», Дмитров, 2004г;

- на 49 конференции ААИ «Приоритеты развития отечественного автотракторостроения и подготовки инженерных и научных кадров», посвященная 140-летию МГТУ «МАМИ», Москва, 2005г

- на внеочередной конференции-семинаре ААИ «Значение технических регламентов в решении проблем создания и эксплуатации автомобилей в условиях Сибири и Крайнего Севера», посвященная 75-летию СИБАДИ, Сургут, 2005г;

- на заседаниях кафедр «Автомобили» МГТУ «МАМИ» и «Колесные Машины» МГТУ им. Баумана;

- на расширенных заседаниях отдела главного конструктора по спец. технике УКЭР AMO ЗИЛ;

- на постоянно действующих научных семинарах ОАО «Инновационной Фирмы «НАМИ-Сервис».

Публикации. Основные результаты диссертационной работы изложены в 11 печатных трудах автора, в том числе в 3 Патентах РФ.

Структура и объем работы: диссертация состоит из введения, пяти основных глав, общих выводов к работе, списка использованных источников в количестве 144 трудов и 3 приложений. Работа содержит 165 страниц машинописного текста, включая 8 таблиц и 88 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность, сформулированы цель и задачи диссертационной работы.

В первой главе проведен анализ работ по проходимости автомобиля. Были рассмотрены следующие вопросы: влияние типа силового привода и распределения мощности двигателя между ведущими мостами и колесами на показатели проходимости автомобиля, уравнения формы линии контакта колеса с фунтом, зависимости касательных напряжений от величины сдвига грунта.

Проблемы теории автомобиля нашли отражение в фундаментальных работах отечественных ученых, таких как: Е.А.Чудаков, Я.С.Агейкин, П.В.Аксенов, А.С.Антонов, Н.Ф.Бочаров, М.С.Высоцкий, А.И.Гришкевич, К.С.Колесников, Н.Ф.Кошарный, М.Н.Летошнев, В.А.Петрушов, Ю.В.Пирковский, В.Ф.Платонов, А.А.Полунгян, Г.А.Смирнов, В.С.Фалькевич, Я.Е.Фаробин, Н.Н.Яценко.

Наиболее глубокие работы, посвященные исследованиям полноприводных автомобилей и взаимодействия различного типа движителей с поверхностями движения, рассмотрены в трудах Л.В.Барахтанова, Г.Б.Безбородовой, Б.Н.Белоусова, В.В.Белякова, В.В.Ванцевича, В.Н.Добромирова, А.Н.Елисеева, Г.О.Котиева, Г.М.Кутькова, И.А.Плиева, В.И.Соловьева, М.П.Чистова, В М.Шарипова, С.А.Шуклина, С.Б.Шухмана.

Изучению различных эксплуатационных свойств полноприводной автомобильной техники, разработке автоматических систем \правления, проведению испытаний автомобилей посвящены работы С.В.Бахмутова, О.И.Гируцкого, М.И.Гриффа, Ю.К.Есеновского-Лашкова, А.Л.Карунина, Н.Т.Катанаева, В.И.Котляренко, В.Ф.Кутенева, В.В.Московкина, Р.А.Розова, В.В Селифонова, В.М.Семенова, А.Ф.Старикова и других.

Среди зарубежных ученых изучению взаимодействия полноприводного автомобиля с фунтом посвящены работы М.Г.Беккера, Дж.Вонга, Х.Дж.Ховленда, О.Ь.Ма^оШ, F.Armstrong и др.

Анализ работ, касающихся вопросов движения полноириводного автомобиля по деформируемому фунту, позволил установить зависимость между значениями показателей проходимости автомобиля и распределением мощности двигателя по ведущим колесам. При этом было показано, что распространенные на полноприводных автомобилях дифференциальный и блокированный типы силового привода имеют офаниченные возможности по распределению мощности, а, следовательно, и по повышению показателей проходимости.

На основании изученных работ была выявлена тенденция, указывающая на перспективность применения регулируемого силового привода колес на полноприводных автомобилях. Большинство авторов указывают на то, что данный тип привода обеспечивает автомобилю новые возможности с точки зрения повышения его эксплуатационных свойств. Среди возможных конструкций регулируемого силового привода колес выделяются гидрообъемный и электрический привод.

По результатам проведенного обзора был сделан вывод о том, что проходимость определяется возможностью движения автомобиля в данных условиях и затратами мощности, необходимыми для его движения.

Многообразие конструкций силового привода колес полноприводных автомобилей указывает на отсутствие единых подходов к распределению мощности двигателя по колесам автомобиля Это объясняется многообразием возможных условий движения автомобиля по грунту и большим количеством факторов, влияющих на эти условия.

На основании результатов проведенного обзора были сформулированы следующие основные задачи:

- анализ особенностей работы системы «двигатель - трансмиссия -движитель - опорная поверхность» с точки зрения повышения силы тяги полноприводного автомобиля;

- математическое описание взаимодействия одиночного эластичного колеса с деформируемым грунтом на режимах максимальной силы тяги с учетом грунтозацепов;

- проведение расчетного исследования влияния распределения мощности двигателя по колесам на величину силы тяги автомобиля 6*6, оснащенного регулируемым силовым приводом колес;

- создание алгоритма работы системы автоматического управления силовым приводом колес автомобиля, который обеспечивает движение автомобиля с минимальным сопротивлением движению на режиме максимальной силы тяги. Определение управляющих воздействий для этого режима;

- разработка метода оценки параметров грунта при многократном проходе колеса автомобиля по следу при проведении экспериментальных исследований; ,

- экспериментальное подтверждение представленных теоретических положений.

Во второй главе представлена математическая модель взаимодействия одиночного эластичного колеса с деформируемым грунтом, учитывающая работу грунтозацепов колеса. При разработке данной модели использовались положения теории качения одиночного колеса Ю.В.Пирковского.

Рассматривается прямолинейное равномерное качение плоской модели колеса. Грунт представляет собой анизотропную деформируемую среду, параметры которой на всем протяжении пути движения колеса не изменяются.

При рассмотрении деформации фунта в контакте с колесом используется известная зависимость для сопротивления грунта вдавливанию в функции глубины погружения {И):

ц = с-к" (1)

где с - показатель, характеризующий начальное сопротивление грунта вдавливанию; /и - показатель степени, характеризующий закон изменения сопротивления грунта. В данной модели принимается постоянство коэффициентов си/( вне зависимости от направления прессования грунта элементами колеса.

Максимальные касательные напряжения в контакте колеса с фунтом офаничиваются величиной внутренних напряжений сцепления в фунте, определяемых по уравнению Кулона:

=С0+д„-^(1 (2)

где Сц и (ро ~ начальное сопротивление фунта сдвигу и угол внутреннего трения фунта, qn - нормальные напряжения на поверхности контакта.

Из уравнения (1) следует, что, зная глубину погружения элемента колеса в грунт и величины с и ¡х, можно определить напряжения, возникающие в контакте колеса с грунтом. Глубина погружения (А), в свою очередь, взаимосвязана с формой линии контакта колеса с грунтом.

В работе получена расчетно-экспериментальная зависимость для описания формы линии контакта деформируемого колеса с грунтом (Рис.1), учитывающая влияние на форму линии контакта давления воздуха в шине и вертикальной нагрузки:

г — R — ■

/

К -рц+ с

гр* тф

1-В

■cosa (3)

где а - полярный угол положения радиус-вектора г; R - радиус ненагружен-ного колеса; Кри - эмпирический коэффициент, учитывающий изменение радиальной жесткости шины в зависимости от давления воздуха в ней; с^ тт -радиальная жесткость шины при минимальном давлении воздуха в ней; рл -давление воздуха в шине.

Линия контакта деформируемого колеса с грунтом, в зависимости от сочетания вертикальной нагрузки и давления воздуха в шине, может принимать форму близкую к окружности либо форму с плоской нижней частью. В этой связи уравнение (3) является универсальным, поскольку описывает обе формы линии контакта.

Определив форму линии контакта по уравнению (3) рассчитываем нормальные и касательные напряжения в зоне контакта (Рис.1).

Нормальные напряжения определяются из уравнения (1):

c(rcosa-r.cosa.Y

Ч„ = —-, ' ч (4)

cos(or - Р)

где Р - угол между радиус-вектором и нормалью к линии контакта в /-той точке А (Рис.1); r¡ - величина радиус-вектора в начальной точке контакта.

Касательные напряжения в контакте колеса с грунтом складываются из напряжений сдвига фунта фунтозацепами колеса и из напряжений трения элементов колеса о фунт: г = г + ттр.

Проекция мгновенного значения скорости У, на касательную к линии контакта в /-гой точке А (Рис.1):

Vtl =u)t - г- cos cok -rt- cos (а - ¡i) (5)

Тогда сдвиг фунта определится интефированием выражения VAT -dt.

Интегрируя (5), с учетом подстановки mk-dt- -da получим:

а, а,

j = J г ■ cos р ■ da -rk jcos(a - ¡3)- da (6)

a a

где rk - радиус качения колеса.

Для вычисления ттр используется зависимость:

Ттр = Яп Утр (7)

где vmp - коэффициент трения колеса о грунт.

Если элемент колеса не скользит по грунту, vmp равно коэффициенту трения покоя (vmp „), иначе - коэффициенту трения скольжения (vmpCK).

При достижении касательными напряжениями величины r„at происходит срез фунта фунтозацепами. В этом случае в данной математической модели принимается, что г = г,1<и.

Элементарные нормальные (п) и касательные (?) усилия определяются произведением нормальных и касательных напряжений на элементарные площади контакта (с1Г).

Равнодействующие вертикальных (/?_-) и горизонтальных (Ях) реакций (Рис.1) для колеса определятся из выражений:

а

Л. = В ¡п ■ со.ч(а - Р ) ■ с/а + В _(/■ зтСа -/в)-¿а

а а

а, 12/

В^-соз(а- Р)с1а-В\п-$1п(а- Р)-(1а (8)

а• а•

где В -ширина колеса.

Одной из основополагающих зависимостей в теории качения колеса по деформируемому грунту является зависимость г, = /(Рк).

Разработанная математическая модель одновременно позволяет получить эмпирическое уравнение, которое достаточно достоверно описывает функцию гк = /(Рк) в неявной форме:

Рк -0.85-Рк,

1-е

1 + е

(9)

где гь - радиус качения колеса в свободном режиме, г^ - радиус качения, соответствующий режиму максимальной силы тяги Рктах.

0,65

0,55-

0,45

0,35

О 12 3 4 5 6 7 8

1\,кН ^

——— 'Зависимость, построенная по уравнению (9) ..... Зависимость, построенная поуравнениям (2)-(Н)

....... Зависимость, построенная поречу штатам эксперимента

А Эксперимента/ьные (кшные

Рис 2 Зависимость радиуса качения от сты тяги д /я К01еса 16 00-20 ри =0 / МП а, Сп-16 6 кП Суглинистая пахота с-0 041. р-0 73

При выводе уравнения (9) использовались экспоненциальные зависимости, представленные в работах Я.С.Агейкина, М.Г.Беккера. И.Джаноси. Б.Ханомото. Универсальность данного уравнения заключается в описании зависимости гк = /(Я) с достаточной точностью для случаев качения колеса по неуплотняемым и уплотняемым фунтам.

На Рис.2 представлена зависимость гк = /{Р1) для колеса 16.00-20, построенная по уравнениям (2)-(9) и полученная экспериментально. Проведенное сравнение показало, что уравнение (9) обеспечивает расхождение экспериментальных и расчетных данных в пределах 10%.

Таким образом, использование уравнения (9) в сочетании с разработанной математической моделью обеспечивает построение зависимости гк = /(Р,) при качении деформируемого колеса по любому виду фунта, для различных Сочетаний вертикальной нафузки и давления воздуха в шине, что позволяет анализировать влияние параметров колеса и фунта на тягово-сцепные свойства колеса.

В третьей главе рассматриваются вопросы повышения проходимости автомобиля за счет реализации максимальных сил тяги всеми ведущими колесами.

При рассмотрении полноприводного автомобиля как системы взаимосвязанных колес, совершающих последовательные проходы по колее при прямолинейном движении, различия в условиях взаимодействия колес разных мостов с фунтом можно охарактеризовать изменением параметров фунта по проходам.

Для учета изменения начального сопротивления фунта вдавливанию при последовательных проходах используется известная зависимость, полученная М.П.Чистовым, с, сы(А,.,+1У , где / - номер прохода, Л,.; - величина, численно равная относительной глубине колеи, образуемой колесом предыдущего прохода.

Изменение начального сопротивления фунта сдвигу (Со) от числа проходов колес определяется но зависимостям, предложенным Я.С.Агейкиным, и экспериментально по разработанной автором методике.

Расчет силы тяги полноприводного автомобиля рассматривается на примере двух типов силового привода колес: блокированного и регулируемого.

Блокированный привод широко распространен на полноприводных автомобилях. Как правило, он используется в тяжелых условиях движения. В этом случае крутящий момент двигателя распределяется между ведущими

мостами автомобиля обратно пропорционально значениям тангенциальной эластичности пары «шина-грунт»

Основной недостаток блокированного привода - высокая чувствительность к появлению кинематического рассогласования, что приводит к значительному увеличению затрат мощности на движение автомобиля.

В данной работе для автомобиля 6x6 с блокированным приводом было получено распределение сил тяги по колесам разных мостов:

Р =__Г^гГ^-Ч_, У„, ■ (гш ~ У-т • ~О

р =_______, -(у. (10)

р __ _ УшЧ ' У* Рд___У' ~~ Уш<3 ' ~ ^ксз)

2 ' Уш,! + Уш.1 ' Ушгз + Уи. ' ' Ущ/1 + Ут I ' У^ + УШ2 ' Уш,1

где уш„ - коэффициенты тангенциальной эластичности пары «шина-грунт».

В уравнениях (10) первое слагаемое является частью силы внешних сопротивлений, приходящихся на данный мост, а второе слагаемое - дополнительной внутренней силой, возникающей в блокированном приводе из-за наличия кинематического рассогласования между мостами. Данные уравнения были построены на основании линейных зависимостей гк -/(Рк), что дает некоторое искажение при приближении колес автомобиля к режиму максимальной силы тяги, однако не меняет качественной стороны процесса.

Исходя из жесткой кинематики блокированного привода, условие достижения максимальной силы тяги п-осного автомобиля определится так:

[1 (11)

где га - радиус качения колес автомобиля с блокированным приводом.

Регулируемый силовой привод колес, в отличие от блокированного, способен обеспечить заданное кинематическое и силовое рассогласование между ведущими колесами.

На Рис.3 представлены зависимости гк = /(Рк), построенные по уравнению (9) с применением разработанной математической модели, для колес разных мостов автомобиля «Гидроход-49061» при его прямолинейном движении по суглинистой пахоте. Здесь - радиус качения, соответствующий режиму максимальной силы тяги автомобиля с блокированным приводом, определяемому условием (11).

При построении указанных зависимостей учитывалось изменение параметров фунта при последовательных проходах колес автомобиля по колее

О 2 5 5 7 5 10 12.5 15

Р>,кН >

Экспериментальные данные А - колеса первого моста; Ш - колеса второго моста « - колеса третьего моста

Рис 3 Зависимости п =/(Р0 при последовательных проходах кочес автомобиля «Гидроход-49061» по колее. Суглинистая пахота с-0.041, /.1=0 73

Расчет по условию (11) показывает, что силы тяги колес, соответствующие режиму максимальной силы тяги автомобиля с блокированным приводом меньше по сравнению с предельными по сцеплению силами тяги каждого из колес. Это обстоятельство указывает на резервы повышения силы тяги автомобиля за счет регулирования силового привода колес.

Условие достижения максимальной силы тяги п-осного автомобиля определится из общего правила нахождения экстремума функции-

^Рц _ с^Рц _ _ ^Рк1п _ ^ (12)

<1ги

С учетом уравнения (9) условие (12) примет вид:

0.85-Р __

ги, Гщ

1-2 е "" -3-е

-О, для /' = 1,2. 2п

В результате проведенных расчетных исследований установлено, что применение регулируемого силового привода колес при управлении по условию (12) обеспечивает автомобилю на разных типах грунта повышение силы тяги на 6-14% по сравнению с блокированным приводом.

В случае, когда для движения автомобиля не требуется максимальная сила тяги, подходы к регулированию силового привода колес должны быть

иными. В этом случае целесообразно распределять мощность двигателя по ведущим колесам в соответствии с условием, обеспечивающим минимальное сопротивление движению автомобиля.

Сопротивление качению колеса можно определить как отношение мощности сопротивления качению к скорости его поступательного движения:

уи-(13)

где Рр и г^ — сила сопротивления и радиус качения колеса в ведомом режиме.

Величина Л^/Р, имеет размерность силы. Для упрощения обозначения представим ее как силу сопротивления качению Р/. Однако данная скалярная величина не является реально существующей силой. Она отображает мощностные потери в контакте колеса с грунтом, отнесенные к Уа. С учетом уравнения (9) выражение (13) примет вид:

/ \ Г %~гкв Л ~г1,'.

Р, =0.85-Р ■ —■ + -05 е -О.ЗЗе

-085 Р_- Ьк^ь). [ + _ 0.5 ■ е^ -0.33■ е'^ | + Р,„ ■ ^

(14)

Исходя из условия обеспечения минимального сопротивления движению всего автомобиля, были получены зависимости для распределения крутящих моментов по колесам:

¿Л, ¿Рк2 с1Рк!п

или (15)

Ми ^ <1гк2 Мк1 ^ _ с1гип Мк!„ гк1 с1Мк2 гк! ¿М.и гки Согласно (14) был проведен расчет сопротивления движению в функции силы тяги для автомобилей с блокированным и регулируемым силовым приводом (Рис.4). Распределение крутящих моментов регулируемым приводом по колесам осуществлялось по условию (15).

Результаты расчетов показали, что управление регулируемым приводом колес по условию (15) обеспечивает уменьшение сопротивления движению по сравнению с блокированным приводом.

Р ., кН

Рис ¡1. Зависимость сопротивления движению от силы тяги автомобиля «Гидроход- 49061». Суглинистая пахота с~0 041,/1=0 73 (1) регулируемый, (2) блокированный силовой привод колес

На режиме, соответствующем максимальной силе тяги автомобиля с блокированным приводом ), регулируемый привод обеспечивает со-

противление движению на 23% меньшее (Рис.4), чем блокированный привод.

Режимы максимальных сил тяги как регулируемого так и блокированного приводов ведущих колес дают равенство сопротивления движению Р1а/п = Р/агЛ .„т ■ Таким образом, управление регулируемым силовым приводом по условию (15) обеспечивает увеличение максимальной силы тяги автомобиля без дополнительных затрат мощности по сравнению с блокированным приводом.

В результате проведенных расчетных исследований для разных типов грунта установлено, что при движении автомобиля на режиме, соответствующем Р^,^, регулируемый привод обеспечивает автомобилю снижение

сопротивления движению до 25% по сравнению с блокированным приводом.

Условия (12) и (15) позволили разработать основные положения алгоритма системы управления регулируемым силовым приводом колес, обеспечивающего достижение предельной по сцеплению силы тяги всеми колесами автомобиля при минимальном сопротивлении движению:

- для выполнения условия (15) все колеса автомобиля должны выйти на режим предельных по сцеплению сил тяги (РК]Ч0Х, Л !>,<«) одновременно;

- интенсивность нарастания крутящего момента для 1-го моста в интервале — гЬ1 должна быть выше, чем у 2-го моста в интервале ги.) — и еще выше, чем у 3-го моста в интервале гь.) -- гьз (Рис.3).

Регулируемый силовой привод предоставляет возможность определения близости предела по сцеплению: если с небольшой амплитудой, изменять величину необходимого передаточного отношения данного колеса, то достижение колесом предела сцепления выразится условием:

А/:

■ = X АМ.

(16)

где Хм,,,,, - заложенная в систему управления пороговая величина, указывающая на приближение колеса к пределу по сцеплению.

Величина Агк/ДМ1 может характеризовать близость начала буксования колеса: при полном буксовании это отношение равно бесконечно большой величине. Регулируемый привод колес позволяет принудительно изменять кинематическое рассогласование какого-либо из колес по отношению к другим колесам, т.е. изменять величину г„. Замеряя изменение величины крутящего момента на этом колесе АМ/,, можно судить о начале буксования колеса.

На Рис.5 представлен укрупненный алгоритм системы управления регулируемым силовым приводом колес, обеспечивающий максимальную силу тяги полноприводного автомобиля при минимальном сопротивлении движению. В данном алгоритме режим работы двигателя принят постоянным.

Рис 5 А ¡роритмуправлениярегушруемым сшовым приводом колес п-осного автомобиля

В работе проводилась оценка вредного воздействия движителя автомобиля на фунт на режимах максимальной силы тяги автомобиля согласно методике, изложенной в РД.37.083.002-2004 «Разрушающее воздействие полноприводного автомобиля на фунт. Критерии оценки. Методы определения». В результате установлено, что при движении автомобиля на режиме максимальной силы тяги разрушающее воздействие движителя на фунт существенно возрастает.

Целесообразность повышения проходимости полноприводного автомобиля при ухудшении его экологических показателей должна определяться в соответствии с назначением автомобиля. Режим Раиах возможен для военных и специальных автомобилей и недопустим для автомобилей общего назначения, в особенности предназначенных для использования в сельском и лесном хозяйстве, а также при эксплуатации автомобилей на слабых фунтах.

Четвертая глава посвящена выбору конструкции регулируемого силового привода колес автомобиля с точки зрения обеспечения им требуемого распределения мощности двигателя по колесам.

Результаты теоретических исследований показали, что параметры взаимодействия колес автомобиля с фунтом зависят от большого числа факторов и изменяются в широких пределах. Отсюда вытекает основное требование к конструкции регулируемого силового привода: распределение мощности должно осуществляться индивидуально для каждого колеса автомобиля и в большом диапазоне.

Установленным требованиям наиболее полно удовлетворяют широкодиапазонные бесступенчатые элеетрические (ЭП) и гидрообъемные (ГП) силовые приводы колес.

В главе рассматриваются преимущества и недостатки обоих типов привода, и обосновывается выбор ГП в качестве регулируемого силового привода колес полноприводного автомобиля.

С точки зрения обеспечения основного требования в полноприводных автомобилях целесообразно применять только полнопоточные ГП.

Для достижения большого диапазона ГП и высоких значений КПД трансмиссии обязательно применение регулируемых реверсивных аксиально-поршневых гидронасосов и гидромоторов. В этом случае общий силовой диапазон ГП достигает 23-26, а общий КПД фансмиссии может достигать 0,69+0.73.

При проектировании ГП рационально использовать модульную схему компоновки. Для обеспечения индивидуального распределения крутящих моментов, каждое колесо должно приводиться от отдельного регулируемого

гидромотора. В целях уменьшения веса и удешевления конструкции ГП целесообразно применять для привода двух гидромоторов один регулируемый гидронасос. В этом случае силовой привод п-осного автомобиля будет состоять из п модулей «один гидронасос - два гидромотора».

Модульная схема гидрообъемного привода колес легла в основу проекта опытного образца полноприводного автомобиля 6x6 с ГП (Рис.6).

С_Э СП) CZD

Рис 6 Гидрокинематическая схема ГП автомобиля «Гидроход-49061»

В пятой главе дано описание экспериментальных исследований полноприводных автомобилей на деформируемых грунтах, методики проведения исследований и определения параметров неуплотненного и уплотненного фунта, измерительных систем и испытательного оборудования.

Целью экспериментальных исследований являлась проверка теоретического положения о повышении показателей проходимости при использовании регулируемого привода по сравнению с блокированным приводом; проведение экологической оценки воздействия движителя колесной машины на деформируемый фунт; определение параметров фунта и его изменения при последовательных проходах колес по колее.

Экспериментальные исследования проводились в период с 2003 по 2005 год летом на специальных дорогах полигона и на фунтовом участке в районе Центрального Автополигона (НИЦИАМТ) г.Дмитров, Моск. обл.

За основу при проведении экспериментальных исследований была принята методика оценки показателей проходимости, изложенная в ГОСТ Р В 52048-03.

В качестве фунтового фона использовалась суглинистая пахота двух состояний влажности - 20% и 35%. Стабильность свойств грунта обеспечивалась за счет большой глубины вспахиваемого слоя с последующей обработкой дисковой бороной. Влажность 20% соответствовала естественному

состоянию фунта на момент проведения испытаний. Пашня влажностью 35% обеспечивалась за счет искусственного увлажнения фунта.

Методика определения параметров фунта основывалась на измерении сопротивления фунта пенетрации. Для этих целей применялся стандартный прибор Пенетрометр Грунтовой модели ПГ-1. Измерение параметров фунта до уплотнения колесами автомобиля осуществлялось на протяжении всего мерного участка. Параметры уплотненного фунта определялись вдоль одного борта автомобиля по всем трем проходам колес по колее, измерения проводились в 3-4 точках после каждого колеса.

По усилию вдавливания штампа определялись твердость фунта (д, МПа), модуль упругости фунта (Еу, МПа) и параметры сцепления фунта (С0 и <р„).

На основании измеренных значений твердости фунта и глубины колеи по уравнению (1) определялись параметры с и // при последовательных проходах колес автомобиля по колее.

Влажность фунта определялась весовым методом по методике РГАУ-МСХА им. К.А.Тимирязева.

Используемый измерительный комплекс состоял только из поверенной аппаратуры. В состав измерительного комплекса входили: четырнадцатика-нальный прецизионный магнитофаф ТЕАС-ХЯ510, шестиканальный усилитель НВМ К^'Б 3073, одноканальный осциллофаф С1-68, диагностический блок системы управления гидрообъемным силовым приводом колес, портативный компьютер. Для оцифровки и окончательной обработки полученной информации использовалась система, состоящая из многоканального измерительного усилителя НВМ МОСР1иБ и портативного компьютера.

Комплект датчиков, используемый при испытаниях, состоял из 6 датчиков давлений, 6 частотных датчиков для определения угловых скоростей вращения колес, индуктивного датчика угловой скорости вращения вала ДВС, динамометра для измерения силы тяги автомобиля, двух потенциомет-рических датчиков положения рулевого колеса и педали управления подачей топлива в ДВС.

При подготовке к испытаниям были проведены необходимые работы по тарировке датчиков. Проведенные мероприятия обеспечили высокую точность результатов измерений, их стабильность и надежность. Пофешность измеряемых величин находилась в пределах 3%.

Объектами экспериментальных исследований являлись: опытный образец автомобиля с гидрообъемным приводом колес «Гидроход-49061» и его автомобиль-аналог с механическим приводом колес ЗИЛ-4972.

Рис 7 Испытания автомобиля «Гидроход-49061» па суглинистой пахоте

Оба объекта испытаний были забалластированы до полной массы и имели развесовку близкую к равномерной.

Оценка проходимости автомобиля, согласно РТМ 37.001.053-2000, велась по величине силы тяги на крюке (Рнр), скорости движения (К„) автомобиля, коэффициентам буксования колес (5).

Методика эксперимента была направлена на обеспечение одинаковой скорости движения автомобиля и максимальной мощности двигателя во всех заездах. Изменение тяговых свойств объектов испытаний от заезда к заеду обеспечивалось изменением сопротивления буксированию тормозного автомобиля.

Каждому заезду автомобиля с регулируемым приводом соответствовало фиксированное сочетание передаточных отношений для колес разных мостов. Регулирование передаточных отношений между мостами производилось согласно табл. 1.

По результатам проведенных заездов (Рис.8) устанавливалось, при каком сочетании передаточных отношений колес разных мостов обеспечиваются наибольшие показатели проходимости.

1. Регулирование передаточных отношений по мостам при проведении испытаний

№ Тип привода ¡1 12 ¡3

1 Блокированный привод /? 13 'таг

2 Регулируемый привод 0 9ц 091, 1тах

3 Регулируемый привод 0 7-ц Овчз 1тах

4 Регулируемый привод Обч 0 7-ц 1/пах

5 Регулируемый привод 0 451з 0 6-13 ¡тих

6 Регулируемый привод 0 зь 0 51} '«ад:

7 Регулируемый привод 1 пшх 0 9 п 0 9ц

8 Регулируемый привод 'ш 0 75 11 0 8 и

9 Регулируемый привод 1тих 0 6ц О.? 1,

10 Регулируемый привод ; /„„„ 0 45ч, 0 6ч

Лр Заезда

Рис 8 Зависимость силы тяги автомобиля «Гидроход-49061» от сочетания передаточных отношений мостов Грунт - суглинистая пахота влажностью 20%

Результаты эксперимента показали преимущество регулируемого привода колес перед блокированным по величине показателей проходимости.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. На основании теоретически обоснованных зависимостей для описания формы линии контакта эластичного колеса с деформируемым фунтом, построена математическая модель качения эластичного колеса по деформируемому фунту с учетом фунтозацепов.

2. Получено аналитическое описание зависимости радиуса качения колеса от приложенной к колесу силы тяги Различие между расчетными и экспериментальными данными не превышает 10%.

3. Определены закономерности регулирования силового привода колес, заключающиеся в управлении силовым приводом по условию минимальных потерь мощности при достижении автомобилем режима максимальной силы тяги. Данные закономерности положены в основу алгоритма системы автоматического управления регулируемым приводом колес.

4. В результате проведенного расчетного исследования установлено, что применение регулируемого силового привода колес обеспечивает в зависимости от типа фунта увеличение силы тяги автомобиля на 6-14% по сравнению с блокированным приводом.

5. При проведении экспериментальных исследований автомобиля «Гидроход-49061» установлено, что на суглинистой пахоте влажностью 20% регулируемый силовой привод колес увеличивает силу тяги на 9% по сравнению с блокированным приводом колес. На суглинистой пахоте влажностью 35% данная разница составляет 14%. Максимальная сила тяги достигается

при сочетании передаточных отношений силового привода 1-го:2-го:3-го мостов на пахоте влажностью 20% - 0.7:0.8:1; на пахоте влажностью 35% -0.6:0.7:1.

6. Проведенные расчетные и экспериментальные исследования позволили установить, что применение регулируемого силового привода колес автомобиля обеспечивает снижение потерь мощности до 25% по сравнению с блокированным приводом.

7. Сравнительные испытания автомобилей-аналогов «Гидроход-49061» с гидрообъемным силовым приводом колес и ЗИЛ-4972 с механическим приводом показали преимущества первого автомобиля по величине показателей проходимости. В среднем величина силы тяги для автомобиля «Гидроход-49061» получилась на ~15% больше, чем у автомобиля ЗИЛ-4972.

8. Результаты экспериментальных исследований показали, что при реализации максимальной силы тяги автомобиля коэффициент вредного воздействия на грунт возрастает на 35%. А минимальные значения данного показателя достигаются, когда различия в передаточных отношениях первого и третьего мостов не превышают 0.15.

9. Разработана и апробирована методика оценки параметров грунта при многократном проходе колес автомобиля по следу при проведении экспериментальных исследований, которая нашла отражение в методическом документе РДЗ 7.083.003-2005.

Основные положения диссертации отражены в следующих печатных работах:

1. Пирковский Ю.В., Эйдман A.A. «Особенности баланса мощности полноприводного автомобиля». Труды НАМИ, Выпуск 232, М., 2004, стр.91111.

2. Соловьев В.И., Эйдман A.A. «Резервы повышения тяги полноприводных автомобилей». Вестник Тольяттинского Государственного Университета (ТГУ). №4, 2004, стр.87-93.

3. Эйдман A.A. «Повышение тяговых показателей многоосного полноприводного автомобиля за счет регулирования подвода мощности к колесам». Труды 47 международной научно-технической конференции Ассоциации Автомобильных Инженеров (ААИ) России, Белоруси и Украины. Минск, 2004, стр. 191-197.

4. Эйдман A.A., Коркин С.Н. «Повышение тягово-сцепных свойств полноприводного автомобиля за счет введения кинематического рассогласования между ведущими колесами». Материалы 49 международной научно-

гоо£А

24 р. 575* sisb

технической конференции ААИ, М., МГТУ «МАМИ», 2005, часть 2, стр. 1922.

5. Маляревич В.Э., Эйдман A.A., Прочко Е.И. «Повышение эксплуатационных свойств полноприводных автомобилей за счет индивидуального силового привода колес», Труды внеочередной конференции ААИ, г. Сургут, 2005, стр.57-61.

6. Маляревич В.Э., Эйдман A.A., Коркин С.Н. «Методы построения экспериментальных исследований автомобилей с гидрообъемными трансмиссиями», Сборник докладов всероссийской научно-технической конференции ТГУ, Тольятти, 2005,29-32. *

7. Соловьев В.И., Эйдман A.A. «Снижение потерь на сопротивление движению и повышение экологических показателей полноприводного автомобиля за с.чет регулирования мощности между ведущими колесами». Труды НАМИ, Выпуск 234, М., 2005, стр.32-37.

8. Шухман С.Б., Соловьев В.И., Эйдман A.A. «Снижение сопротивления движению полноприводного автомобиля за счет применения регулируемой трансмиссии», Вестник МГТУ им.Баумана, №4,2005, стр.72-80.

9. Патент РФ на изобретение №2256564С1 2005г «Гидрообъемная трансмиссия транспортной машины» (в соавторстве).

10. Патент РФ на изобретение №2264571С 1 2005г «Система управления гидрообъемной трансмиссией многоколесной транспортной машины» (в соавторстве).

11. Патент РФ на изобретение №2264572С1 2005г «Устройство управления гидрообъемной трансмиссией колесной машины» (в соавторстве).

Эйдман Артем Аркадьевич

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук «Повышение проходимости полноприводного автомобиля за счет реализации максимальной силы тяги колесного движителя с помощью шдрообъечного силового привода колес»

Подписано в печать /3 <2оое Заказ Объем 1.2 п.л Тираж 90

Бумага типографская_Формат 60x90/16_

МГТУ «МАМИ». 107023. Москва. Б. Семеновская ул.. дом. 38

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Эйдман, Артем Аркадьевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА

ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Взаимодействие одиночного колеса с опорной поверхностью, зависимости силовых параметров колеса от режима его качения

1.2. Форма контакта колеса с деформируемым грунтом

1.3. Повышение показателей проходимости полноприводных автомобилей за счет оптимального выбора конструкции силового привода колес и рационального распределения крутящих моментов между колесами

ВЫВОДЫ к главе I. Задачи исследования

ГЛАВА 2. ТЯГОВО-СЦЕПНЫЕ СВОЙСТВА ОДИНОЧНОГО ЭЛАСТИЧНОГО КОЛЕСА ПРИ КАЧЕНИИ ПО ДЕФОРМИРУЕМОМУ ГРУНТУ

2.1. Форма контакта эластичного колеса с деформируемым грунтом

2.2. Распределение сил в контакте эластичного колеса с деформируемым грунтом

2.3. Зависимость радиуса качения от силы тяги на колесе 54 ВЫВОДЫ к главе

ГЛАВА 3. ПОВЫШЕНИЕ ПРОХОДИМОСТИ АВТОМОБИЛЯ

ЗА СЧЕТ ОБЕСПЕЧЕНИЯ МАКСИМУМА СИЛЫ ТЯГИ КАЖДОГО ВЕДУЩЕГО КОЛЕСА

3.1. Изменение параметров грунта при последовательных проходах колес автомобиля по колее

3.2. Повышение силы тяги полноприводного автомобиля за счет применения регулируемого силового привода колес

3.3. Движение полноприводного автомобиля по грунту с силой тяги

3.4. Алгоритм системы автоматического управления регулируемым приводом колес по условию обеспечения максимальной силы тяги и минимального сопротивления движению

3.5. Влияние тягово-сцепных свойств полноприводного автомобиля на величину показателя вредного воздействия на грунт

ВЫВОДЫ к главе

ГЛАВА 4. ПРИМЕНЕНИЕ ГИДРООБЪЕМНОГО СИЛОВОГО ПРИВОДА КОЛЕС НА ПОЛНОПРИВОДНОМ АВТОМОБИЛЕ

ВЫВОДЫ к главе

ГЛАВА 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

5.1. Разработка методики проведения экспериментального исследования автомобиля с бесступенчатым регулируемым силовым приводом колес на деформируемом грунте

5.2. Измеряемые параметры и испытательное оборудование

5.3. Оборудование, программы, методы обработки экспериментальных данных

5.4. Методика и оборудование для оценки параметров грунта

5.5. Экспериментальные исследования грузового автомобиля 6x6, оснащенного гидрообъемным приводом колес, на грунте

5.6. Результаты проведенных испытаний 142 ВЫВОДЫ к главе 5 151 ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ 152 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 154 ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение 2006 год, диссертация по транспортному, горному и строительному машиностроению, Эйдман, Артем Аркадьевич

Полноприводные автомобили занимают важное место в хозяйственной инфраструктуре транспортного обеспечения, особенно в регионах со слаборазвитой дорожной сетью, а также имеют доминирующее положение в автомобильном парке армии и других специальных ведомств.

Одним из важнейших показателей, обусловливающим эффективность использования полноприводной автомобильной техники в условиях бездорожья и на местности, является проходимость.

Повышение проходимости автомобилей является важной народнохозяйственной задачей. Решение данной задачи невозможно без дальнейшего развития теории, конструкции и изучения эксплуатационных свойств полноприводных автомобилей.

Проблемы теории автомобиля нашли отражение в фундаментальных работах отечественных ученых таких, как: Е.А.Чудаков, Я.С.Агейкин, П.В.Аксенов, А.С.Антонов, Н.Ф.Бочаров, М.С.Высоцкий, А.И.Гришкевич, К.С.Колесников, Н.Ф.Кошарный, М.Н.Летошнев, В.А.Петрушов, Ю.В.Пирковский, В.Ф.Платонов, А.А.Полунгян, Г.А.Смирнов, В.С.Фалькевич, Я.Е.Фаробин, Н.Н.Яценко.

Наиболее глубокие работы, посвященные исследованиям полноприводных автомобилей и взаимодействия различного типа движителей с поверхностями движения, рассмотрены в трудах Л.В.Барахтанова, Г.Б.Безбородовой, Б.Н.Белоусова, В.В.Белякова, В.В.Ванцевича, В.Н.Добромирова, А.Н.Елисеева, Г.О.Котиева, Г.М.Кутькова, И.А.Плиева, В.И.Соловьева, М.П.Чистова, В.М.Шарипова, С.А.Шуклина, С.Б.Шухмана.

Изучению различных эксплуатационных свойств полноприводной автомобильной техники, разработке автоматических систем управления, проведению испытаний автомобилей посвящены работы С.В.Бахмутова, О.И.Гируцкого, М.И.Гриффа, Ю.К.Есеновского-Лашкова, А.Л.Карунина, Н.Т.Катанаева, В.И.Котляренко, В.Ф.Кутенева, В.В.Московкина, Р.А.Розова, В.В.Селифонова, В.М.Семенова, А.Ф.Старикова и других.

Среди зарубежных ученых изучению взаимодействия полноприводного автомобиля с грунтом посвящены работы М.Г.Беккера, Дж.Вонга, Х.Дж.Ховленда, D.L.Margolis, F.Armstrong и др.

Одним из основных направлений исследований в области повышения проходимости, которому уделяют внимание многие ведущие мировые автопроизводители и автомобильные исследовательские центры, является возможность индивидуального распределения мощности между колесами полноприводного автомобиля в соответствии с условиями качения колес. Решение данной задачи требует совершенствования конструкции трансмиссии автомобиля и разработки систем автоматического управления движением автомобиля.

В настоящее время практика отечественного и зарубежного автомобилестроения предусматривает широкое использование в конструкции полноприводных автомобилей механических ступенчатых трансмиссий дифференциального и блокированного типа, которые имеют ограниченные возможности силового и кинематического регулирования.

В последние годы в направлении кардинального повышения технического уровня полноприводных автомобилей наметилась устойчивая тенденция исследований и конструирования так называемых «гибких интеллектуальных трансмиссий» как электрических, так и гидрообъемных, приспособленных к оптимальному автоматическому управлению их функциями и позволяющих осуществлять в процессе движения автомобиля бесступенчатое распределение мощности двигателя по ведущим колесам в соответствии с текущими характеристиками взаимодействия «колесо-грунт». Структурный состав таких трансмиссий представляет собой совокупность системы датчиков, определяющих характеристику взаимодействия «колесо-грунт» для каждого колеса, электронной системы управления распределением мощности двигателя и бесступенчатого регулируемого силового привода.

Процесс исследования движения автомобиля по грунту основывается на изучении подсистемы «колесо-грунт». В рамках данной работы рассматривается наиболее общий случай взаимодействия колеса с грунтом, а именно: взаимодействие эластичного колеса, имеющего грунтозацепы, с деформируемым грунтом.

На сегодняшний день существует множество разнообразных моделей взаимодействия колеса с грунтом. Зачастую для проведения расчетов по данным моделям требуются данные, которые можно получить только в ходе сложных экспериментальных исследований. Поэтому в данной работе решается задача в построении достаточно простой расчетной модели качения колеса с грунтозацепами по грунту, основывающейся на таких характеристиках опорной поверхности, по величинам которых накоплено большое количество экспериментальных данных.

В настоящей работе проведено комплексное теоретическое и экспериментальное исследование возможностей повышения проходимости полноприводного автомобиля при его движении по деформируемым грунтам за счет рационального управления силовым приводом колес и двигателем автомобиля.

Следует отметить, что совершенствование любых параметров автомобиля сегодня обязательно согласовывается с требованиями экологической безопасности и снижения стоимости перевозки грузов. Поэтому при изучении вопросов повышения проходимости автомобилей не остались без внимания такие факторы, как воздействие автомобиля на окружающую среду и в первую очередь влияние движителя на почву.

Теоретические и практические исследования, полученные в ходе проведенного исследования, могут быть положены в основу создания полноприводных автомобилей с регулируемыми силовыми приводами колес и систем автоматического управления ими, а также в основу методик проведения испытаний автомобилей с регулируемым приводом колес.

Новизна диссертационной работы заключается в следующем:

- разработана математическая модель функционирования подсистемы «колесо - опорная поверхность» на режиме максимальной силы тяги с учетом грунтозацепов колеса;

- разработан метод расчета максимальной силы тяги автомобиля на основе аналитических выражений для параметров функционирования подсистемы «движитель - опорная поверхность»;

- определены закономерности распределения мощности двигателя между ведущими колесами автомобиля, обеспечивающие минимальное сопротивление движению на режиме максимальной силы тяги;

- разработаны основные положения алгоритма системы управления регулируемым силовым приводом колес автомобиля 6x6, обеспечивающего реализацию максимальной силы тяги в зависимости от условий и режимов движения;

- разработана методика оценки изменения параметров грунта при многократном проходе колеса автомобиля по следу в процессе испытаний.

Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю, доктору технических наук С.Б.Шухману, научному консультанту, кандидату технических наук В.И.Соловьеву, коллективу кафедры «Автомобили» МГТУ «МАМИ» и сотрудникам ОАО «Инновационной фирмы «НАМИ-Сервис» за оказанную поддержку и создание благоприятных условий для выполнения работы.

Заключение диссертация на тему "Повышение проходимости полноприводного автомобиля за счет реализации максимальной силы тяги колесного движителя с помощью гидрообъемного силового привода колес"

Основные выводы и результаты

1. На основании теоретически обоснованных зависимостей для описания формы линии контакта эластичного колеса с деформируемым грунтом построена математическая модель качения эластичного колеса по деформируемому грунту с учетом грунтозацепов.

2. Получено аналитическое описание зависимости радиуса качения колеса от приложенной к колесу силы тяги. Различие между расчетными и экспериментальными данными не превышает 10%.

3. Определены закономерности регулирования силового привода колес, заключающиеся в управлении силовым приводом по условию минимальных потерь мощности в процессе достижения автомобилем режима максимальной силы тяги. Данные закономерности положены в основу алгоритма системы автоматического управления регулируемым приводом колес.

4. В результате проведенного расчетного исследования установлено, что применение регулируемого силового привода колес обеспечивает в зависимости от типа грунта увеличение силы тяги автомобиля на 6-14% по сравнению с блокированным приводом.

5. При проведении экспериментальных исследований автомобиля «Гидроход-49061» установлено, что на суглинистой пахоте влажностью 20% регулируемый силовой привод колес увеличивает силу тяги на 9% по сравнению с блокированным приводом колес. На суглинистой пахоте влажностью 35% данная разница составляет 14%. Максимальная сила тяги достигается при сочетании передаточных отношений силового привода 1-го:2-го:3-го мостов на пахоте влажностью 20% -0.7:0.8:1; на пахоте влажностью 35% - 0.6:0.7:1.

6. Проведенные расчетные и экспериментальные исследования позволили установить, что применение регулируемого силового привода колес автомобиля обеспечивает снижение потерь мощности до 25% по сравнению с блокированным приводом.

7. Сравнительные испытания автомобилей-аналогов «Гидроход-49061» с гидрообъемным силовым приводом колес и ЗИЛ-4972 с механическим приводом на суглинистой пахоте влажностью 20% показали преимущества гидрообъемного силового привода колес по сравнению с механическим ступенчатым приводом колес с точки зрения повышения показателей проходимости автомобиля. Разница в величине максимальной силы тяги составила 15%.

8. Результаты экспериментальных исследований показали, что при реализации максимальной силы тяги автомобиля коэффициент вредного воздействия на грунт возрастает на 35%. А минимальные значения данного показателя достигаются, когда различия в передаточных отношениях первого и третьего мостов не превышают 0.15.

9. Разработана и апробирована методика оценки параметров грунта при многократном проходе колес автомобиля по следу при проведении экспериментальных исследований, которая нашла отражение в методическом документе РД37.083.003-2005.

Библиография Эйдман, Артем Аркадьевич, диссертация по теме Колесные и гусеничные машины

1. Автомобили. Качение колеса. Термины и определения: ГОСТ 17697-72

2. Автомобили многоцелевого назначения. Параметры проходимости и методы их определения: ГОСТ РВ 52048-03

3. Агейкин Я.С. Вездеходные колесные и комбинированные движители. -М., 1972.

4. Агейкин Я.С. Проходимость автомобилей. М., 1981.

5. Агротехническая оценка АТС сельскохозяйственного назначения/ Отчет, Тема 215-87, этап 1. ЦНИАП НАМИ, 1987.

6. Аксенов П. В. Многоосные автомобили. -М., 1989.

7. Аксенов П.В., Белоусов Б.Н. Критерии для оценки схем // Автомобильная промышленность, 1997, №6.

8. Аксенов П.В., Белоусов Б.Н., Стариков А.Ф. Основные принципы анализа и синтеза схем трансмиссии многоосных транспортных средств//Вестник МГТУ им.Н.Э.Баумана. Серия Машиностроение, 1998. -N4,- С.88-100.

9. Андреев А.Ф., Ванцевич В.В., Лефаров А.Х. Дифференциалы колесных машин. М., 1987.

10. Ю.Антонов А.С., Запрягаев М.П. Гидрообъемные передачи транспортных и тяговых машин. М.: Машиностроение, 1968. - 209 с.

11. П.Антонов А.С. Комплексные силовые передачи: Теория силового потока и расчет передающих систем. JL: Машиностроение, 1983 - 496 с.

12. Артемьев Б.Г., Голубев С.М. Справочное пособие для работников метрологических служб. М., Изд-во стандартов, 1982г. -280с.

13. Бабков В.Ф. Проходимость колесных машин по грунту/ Бабков В.Ф., Бируля А.К., Сиденко В.М. М.: Автотрансиздат, 1959.-189 с.

14. Барахтанов JI.B., Беляков В.В., Кравец В.Н. Проходимость автомобиля. Нижний Новгород, 1996.

15. Бахмутов С.В., Безверхий С.Ф. Статистическая обработка результатов и планирование эксперимента при испытаниях автомобиля. Учебное пособие. Московский Государственный Технический Университет МАМИ, 1994.

16. Башта Т.М. Машиностроительная гидравлика. М.: Машиностр., 1971.

17. Безбородова Г.Б. и др. К определению сопротивления качению колес многоосных автомобилей по сминаемым грунтам/Безбородова Г.Б., Кошарный Н.Ф., Задорожный В. И.//Автомобильный транспорт. 1968. - №5.

18. Беккер М.Г. Введение в теорию систем местность машина. - М., 1973.

19. Белоусов Б.Н. Основы теории системы общих проектировочно-конструктивных решений колесных транспортных средств особо большой грузоподъемности: Автореферат дисс. . д-ра техн. наук: 20.02.14. -Бронницы, 1997.-380 с.

20. Белоусов Б.Н., Демик В.В., Шухман С.Б. САУ движением автомобиля. Постановка задачи. «Автомобильная промышленность», 2000. -№4, С. 17-18.

21. Беляков В.В. Взаимодействие со снежным покровом эластичных движителей специальных транспортных машин: Автореферат дис. . канд. техн. наук. 1999. 32 с.

22. Бируля А.К. К теории качения пневматического колеса по деформируемой поверхности//Труды ХАДИ. 1958. - Вып. 21.

23. Бойков В.П., Левин Н.А. Определение некоторых показателей взаимодействия колесного движителя трактора с почвогрунтом // Тракторы и сельхозмашины. 1986. - №6 - С.6-10.

24. Бойков В.П., Белоковский В.Н. Шины для тракторов и сельскохозяйственных машин. М.: Агропромиздат, 1988. -240 с.

25. Бочаров Н.Ф. Транспортные средства на высокоэластичных движителях. М., 1978.

26. Бочаров Н.Ф., Цитович И.С., Полунгян А.А. Конструирование и расчет колесных машин высокой проходимости. М., 1983.

27. Бурудун Г.Д., Марков Б.Н. Основы метрологии, М., Изд-во стандартов, 1972.312с.

28. Бутылин В.Г., Высоцкий М.С., Иванов В.Г, Лепешко И.И. Активная безопасность автомобиля. Беларусь, 2002.

29. Ванцевич В.В. Синтез схем привода к ведущим мостам и колесам многоприводных транспортно-тяговых машин: Автореферат дис. . д-ра техн. наук., Минск, 1992.

30. Ванцевич В.В., Высоцкий М.С., Гилелес Л.Х. Мобильные транспортные машины: взаимодействие со средой функционирования. Минск: Белорусская навука,1998.

31. Васильев И.П., Баздырев Г.И., Захаренко А.В., Сафонов А.Ф. Практикум по земледелию. Учебник для студентов агрономической специальности. -М. 2004.

32. Вездеходные транспортно-технологические машины / Под общей редакцией Белякова В.В. и Куляшова А.П. Нижний Новгород, 2004.

33. Вонг Дж. Теория наземных транспортных средств, М., 1982.

34. Высоцкий М.С., Беленький Ю.Ю., Московкин В.В. Топливная экономичность автомобилей и автопоездов. Минск., Наука и техника, 1984.

35. Гируцкий О.И., Есеновский-Лашков Ю.К., Поляк Д.Г. Электронные системы управления агрегатами автомобиля. М.: Транспорт, 2000. 213 с.

36. Гринченко И.В., Розов Р.А., Лазарев В.В., Вольский С.Г. Колесные автомобили высокой проходимости. -М., 1967.

37. Гриф М.И. Проблема перспективного развития специализированного автотранспорта для строительства. М., 1998. 181с.

38. Гришкевич А.И. Автомобили: Теория., Минск, 1986.

39. Горбутович Ю.Г. Криволинейное движение эластичного диска по линейно-деформируемой поверхности // Теоретическая и прикладная механика: Тематический сборник БПИ. Минск, 1973. - С.32-40.

40. Гуськов В.В. Теория, тракторы. -М., 1988.

41. Динамика систем дорога-шина-автомобиль-водитель/Под редакцией Хачатурова А.А. -М.: Машиностроение, 1976.

42. Добромиров В.Н. «Методы оценки и пути снижения нагруженности трансмиссий автомобилей 8x8 общетранспортного назначения»: Автореф. дис. на соиск. учен. степ, к.т.н. М.: 1989. МАМИ.

43. Дубовик Д.А. Повышение проходимости внедорожной машины посредством рационального привода колес управляемых мостов: Автореферат дис. . канд. техн. наук. Минск, 2003.

44. Егоров А.И., Петрушов В.А. О радиусе качения и коэффициенте буксования эластичного колеса на грунте // Автомобильная промышленность -1976. №9.

45. Есеновский-Лашков Ю.К., Поляк Д.Г., Волобуев Е.Ф. Характеристики бесступенчатых механических трансмиссий, перспективы и области применения//Труды НАМИ 1990. с.23-26.

46. Ечистов Ю.А. Распределение крутящего момента по ведущим осям автомобиля с блокированным приводом //Автомобильная промышленность -1964.

47. Илларионов В.А., Фаробин Я.Е., Щупляков B.C., Юрчевский А.А. Теория и конструкция автомобиля. М.: Машиностроение, 1979.

48. Исследование опорно-тяговых качеств колесного движителя особо большой грузоподъемности на деформируемых грунтах: Отчет о НИР / Киевский автомобильно-дорожный институт. Рук. Н.Ф. Кошарный. Киев, 1978. 136 с.

49. Карунин А.Л., Повышение эксплуатационных свойств многоцелевой автомобильной техники при использовании альтернативных видов топлива. Автореферат дис. . д-ра техн. наук. М., 1999. 52с.

50. Кацыгин В.В. Макаров Н.А., Мацепуро М.Е. Вопросы технологии механизированного сельскохозяйственного производства. Часть 2. Минск, 1963.

51. К вопросу неравномерного распределения крутящих моментов по мостам трехосного автомобиля/Филюшкин А.В., Бочаров Н.Ф., Семенов В.М. и др.//Автомобильная промышленность. 1968. - №7. - С.20-22.

52. Клепик Н.К., Гудков В.А., Тарановский В.Н. Планирование эксперимента в задачах автомобильного транспорта. Волгоград, 1996.

53. Колесников А.И., Добромиров В.Н. Система эксплуатационных свойств вооружения и военной техники (БТВТ и ВАТ): Науч,-техн.сб.М1/21НИИИ МО России. 38НИИИ бронетанкового вооружения и техники МО России. Бронницы,2000. - 121с.

54. Конструкция Автомобиля. Шасси / под редакцией Карунина A.JI. -М., 2000.

55. Коротоношко Н.И. Исследование тягово-мощностного баланса и проходимости полноприводного автомобиля в связи с разработкой унифицированных семейств транспортных средств: Автореферат дис. . д-ра техн. наук М., 1969.

56. Кошарный Н.Ф. Технико-эксплуатационные свойства автомобилей высокой проходимости. Киев, 1981.

57. Ксеневич И.П., Кутьков Г.М. Технологические основы и техническая концепция трактора второго поколения // Тракторы и сельхозмашины, -1982.-№ 12.- С.31-33.

58. Ксеневич И.П., Скотников В.А., Ляско М.И. Ходовая система почва -урожай. М, 1985.

59. Кутьков Г.М. Основы теории трактора и автомобиля. М., МГАУ им.В.П. Горячкина, 1995.бЗЛевин М.А. Фуфаев Н.А. Теория качения деформируемого колеса. -М.: Наука, 1989.

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

61. Лефаров А.Х. Исследование тяговых свойств автомобилей и колесных тракторов типа 4x4 в зависимости от схемы привода: Автореферат дис. . д-ра техн. наук, Минск, 1974.

62. Литвинов А.С., Фаробин Я.Е. Автомобиль: Теория эксплуатационных свойств. М., 1989.

63. Лильбок А.Э. Методы оценки и пути улучшения показателей опорной проходимости полноприводных автомобилей: Автореферат дис. . канд. техн. наук. М. 1989.

64. Маляревич В.Э., Эйдман А.А., Прочко Е.И. Повышение эксплуатационных свойств полноприводных автомобилей за счет индивидуального силового привода колес // Труды внеочередной конференции Ассоциации Автомобильных Инженеров. Сургут, 2005, С.57-61.

65. Маляревич В.Э., Эйдман А.А., Коркин С.Н. Методы построения экспериментальных исследований автомобилей с гидрообъемными трансмиссиями // Сборник докладов всероссийской научно-технической конференции ТГУ. Тольятти, 2005, С.29-32.

66. Методы определения воздействия движителей: ГОСТ 26953-86

67. Методы определения нормальных напряжений в почве: ГОСТ 26954-86

68. Методы определения параметров проходимости ВАТ: Нормативный документ. РТМ 37.001.053-2000

69. Передвижение по грунтам Луны и планет/под редакцией Кемурджиана JI.А. -М.: Машиностроение, 1986.

70. Переладов А.С. Метод повышения эффективности полноприводных автомобилей с учетом негативного влияния движителя на грунт: Дис. . канд. техн. наук. М, 2004.

71. Петров В.А. Автоматическое управление бесступенчатых передач самоходных машин. М.: Машиностроение, 1969. - 231 с.

72. Петров В.А. Гидрообъемные трансмиссии самоходных машин. М.: -Машиностроение, 1988. 248 с.

73. Петрушов В.А, Шуклин С.А., Московкин В.В. Сопротивление качению автомобилей и автопоездов. М.:Машиностроение,1975.-225с.

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

75. Пирковский Ю.В., Чистов М.П. Затраты мощности при качении колеса по деформируемому грунту // Труды НАМИ, 1971, №131.

76. Пирковский Ю.В. Сопротивление качению многоприводных автомобилей и автомобильных поездов по твердым дорогам и деформируемому грунту: Автореферат дис. . д-ра техн. наук. М., 1974.

77. Пирковский Ю.В., Эйдман А.А. Особенности баланса мощности полноприводного автомобиля // Труды НАМИ, Выпуск 232. -М., 2004. С.91-111.

78. Планетоходы/Под ред. Кемурджиана A.JI. М.: Машиностроение, 1982.-319 с.

79. Пирковский Ю.В., Бочаров Н.Ф., Шухман С.Б. Влияние конструктивных показателей полноприводных автомобилей на сопротивлениедвижению по деформируемому грунту. Учебное пособие. М., МГТУ им.Н.Э.Баумана, 1996. 72 с.

80. Пирковский Ю.В., Шухман С.Б. САПР и создание полноприводных автомобилей. // Автомобильная промышленность. 1996, № 4. С.29-30

81. Пирковский Ю.В., Шухман С.Б. К вопросу оптимального распределения крутящего момента двигателя по ведущим мостам полноприводного автомобиля//Труды НАМИ (сборник Автобусы и автомобили). М., НАМИ, 1998. С.197-205.

82. Пирковский Ю.В., Шухман С.Б. Теория движения полноприводного автомобиля (прикладные вопросы оптимизации конструкции шасси). М., 2001.

83. Платонов В.Ф. Полноприводные автомобили. -М., 1989.

84. Плиев И.А. Выбор параметров четырехгусеничного транспортера с учетом особенностей криволинейного движения: Автореферат дис. . канд. техн. наук. -М., 1989. 16 с.

85. Полетаев А.Ф. Основы теории сопротивления качению и тяги жесткого колеса по деформируемому основанию. М., 1971.

86. Полунгян А.А. и др. Проектирование полноприводных колесных машин: В 2 т. Учеб. для вузов/Афанасьев Б.А., Белоусов Б.Н., Бочаров Н.Ф., Жеглов Л.Ф. и др.; Под общ. ред. Полунгяна А.А. М.: Изд-во МГТУ им.Н.Э. Баумана, 1999-2000.

87. Прочко Е.И. Расчет, проектирование, изготовление и испытание гидрообъемной трансмиссии быстроходной транспортной машины // Реферативный журнал Автомобилестроение №3 и №5, ВНИИАВТОПРОМ, 1980.

88. Прочко Е.И. Вопросы проектирования гидрообъмной трансмиссии транспортной машины // ЭИ Конструкции автомобилей. ВНИИАВТОПРОМ, М, 1980, Выпуск №5.

89. ЮО.Пупонин А. И., Матюк Н.С., Русанов В.А., Епрынцев В.Д., Деформация дерново-подзолистой почвы ходовыми системами тракторов и урожай // Земледелие, №6.1981

90. Ю1.Работа автомобильной шины/Под ред. В.И. Кнороза. М.: Транспорт, 1976. 238 с.

91. Разрушающее воздействие полноприводного автомобиля на грунт. Критерии оценки. Методы определения: Методический документ РД37.083.002-2004

92. ЮЗ.Распределение крутящих моментов в трансмиссии многоприводных автомобилей на пневмокатках / Бочаров Н.Ф., Крадинов Е.Б., Макаров С.Г., Семенов В.М. //Автомобильная промышленность. 1965. - № 2. С. 14-17.

93. Рождественский Ю.Л., Наумов В.Н. Математическая модель взаимодействия металлоупругого колеса с уплотняющим грунтом // Труды МВТУ им.Н.Э.Баумана. 1980. №339. С.84-111.

94. Русанов В.А. Проблема переуплотнения почв движителями и эффективные пути ее решения. М.: ВИМ, 1998. - 368 с.

95. Юб.Селифонов В.В., Гируцкий О.И.: Конструкции и принципы регулирования бесступенчатых передач. Учебное пособие. М., МГТУ МАМИ, 1999.

96. Смирнов Г.А., Леликов С.П. Влияние схемы силового привода на тягово-сцепные качества автомобиля 8x8 // Автомобильная промышленность. 1967.-№6. С.14-18.

97. Смирнов Г.А. Влияние схемы трансмиссии полноприводных автомобилей на их проходимость. // Труды Всесоюзного совещания: Проблемы повышения проходимости автомобилей.

98. Смирнов Г.А. Теория движения колесных машин. -М., 1981.

99. Ю.Соловьев В.И., Шухман С.Б., Прочко Е.И. АСУ гидрообъемной трансмиссией полноприводного автомобиля // Автомобильная промышленность. 1999. - № 5. С.10-14.

100. Ш.Соловьев В.И. К вопросу об определении потерь мощности при качении эластичного колеса / Автомобили и двигатели // Сб. науч. трудов НАМИ. 2002. - Вып. 230. С.128-137.

101. Соловьев В.И., Шухман С.Б. Условия, обеспечивающие снижение потерь мощности в системе взаимосвязанных колес полноприводных колесных машин // Вестник Машиностроения. М., 2003. - №3.

102. ПЗ.Соловьев В.И., Эйдман А.А. Резервы повышения тяги полноприводных автомобилей // Вестник ТГУ. №4. - Тольятти, 2004. С.87-93.

103. Соловьев В.И., Эйдман А.А. Снижение потерь на сопротивление движению и повышение экологических показателей полноприводного автомобиля за счет регулирования мощности между ведущими колесами//Труды НАМИ. Выпуск 234. - М., 2005. С.32-37.

104. Степанов М.Н. Статистическая обработка результатов механических испытаний. М., 1972. 232с.

105. Нб.Степанов Ю.А. Бесступенчатая коробка передач / Автомобильная промышленность. 1985. - № 2. С.20-22.

106. Тракторные поезда / Артемьев П.П., Атаманов Ю.Е., Богдан Н.В. и др. Под ред. Гуськова В.В. М.: Машиностроение, 1976. - 359с.

107. Троицкая М.Н. Зависимость между силой и деформацией, как основа расчета прочности грунтов в дорожных конструкциях // Труды ДОРНИИ, М. 1947. - №5. С.14-19.

108. Ульянов Н.А. Колесные движители строительно-дорожных машин. Теория и расчет. М.: Машиностроение, 1982.

109. Ульянов Ф.Г. Повышение проходимости и тяговых свойств колесных тракторов на пневматических шинах. М.: Машиностроение, 1964. -136 с.

110. Чистов М.П. Исследование сопротивления качению при движенииполноприводного автомобиля по деформируемым грунтам: Дисс. . канд. техн. наук. МВТУ им.Н.Э.Баумана. - М., 1971. 136 с.

111. Чистов М.П. Математическое описание качения деформируемого колеса по деформируемому грунту // Известия ВУЗов, Машиностроение, 1986, №4.

112. Чиченко В.М. Разработка и исследование дифференциалов колесных машин с управляемым коэффициентом блокировки. Автореферат . канд. техн. наук. МВТУ им.Н.Э.Баумана. - М., 1985.

113. Чудаков Е.А. Боковая устойчивость бездифференциального автомобиля. М,: Машгиз., 1945.

114. Чудаков Е.А. Движение бездифференциальной тележки с эластичными колесами. -М.: Машгиз., 1946.

115. Чудаков Е.А. Теория автомобиля. М.: Машгиз., 1950.

116. Хабатов Р.Ш. Эксплуатация машинно-тракторного парка. М., 1999.

117. Характеристики шин 15.00-10, 16.00-20, 1800x530-960, 1550x450-840, 1525x400-768, 1800-24, 21.00-28 и некоторых других. Отчет 71-06 ОГК ЗИЛ. 1971.

118. Ховленд Х.Дж. Механика взаимодействия колеса с грунтом/Всесоюзный центр переводов. Перевод Ц-81502. М., 1976. 136 с.

119. Шалягин В.Н. Транспортные и транспортно-технологические средства повышенной проходимости. М., 1986.

120. Шарипов В.М. Движитель для тяговых и транспортных машин высокой проходимости. // Сб. тяговые качества и совершенствование конструкции тракторов. М., 1995.

121. Шарипов В.М. Ходовые системы колесных тракторов. Учебное пособие. МАМИ. -М., 1999. 44 с.

122. Шуклин С.А. Проблемы повышения эффективности многоприводных грузовых автомобилей и пути их решения. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. М., 1980.

123. Шухман С.Б., Шур 0.3. Совершенствование методов сбора и обработки экспериментальных данных при исследовании характеристик грунта. -М.: НИИНавтопром, 1984. -№ 1105.1984.

124. Шухман С.Б., Соловьев В.И., Прочко Е.И. Гидрообъёмные передачи перспектива для полноприводных АТС. //Автомобильная промышленность, 1997, №6. С.21-23.

125. Шухман С.Б. Исследование и разработка метода повышения эффективности колесных машин за счет рационального типа силового привода: Дисс. . д-ра техн. наук. М., 2001.

126. Шухман С.Б., Анкинович Г.Г., Соловьев В.И., Прочко Е.И. Полноприводной автомобиль с гидрообъемной трансмиссией // Журнал Ассоциации Автомобильных Инженеров. 2003. - № 6.

127. Шухман С.Б., Соловьев В.И., Эйдман А.А. Снижение сопротивления движению полноприводного автомобиля за счет применения регулируемой трансмиссии // Вестник МГТУ им.Н.Э.Баумана. №4, 2005. С.72-80.

128. Armstrong F. Soils Testing Eguipment Test for Field Use. Military Engineer, 1967, March, April, p.328.

129. Usui H., Nishikura S. Analysis of Part-Time Fourwheel Drive Vehicle. SAE Technical Paper Series.- 1982. p.7-9.

130. Willis B.M.D. The Lood Sinkage Equation in Theory and Practice. Proceeding of the Second Intern. Conf. of the Soc. for Terrain Vehicle Systems. - 1966.

131. Zhidan Wang and Reecet A. The Performance of Free Rolling Rigid and Flexible Wheels on Sand Journal of Terramechanics.-1984. p.347-360.