автореферат диссертации по транспорту, 05.22.10, диссертация на тему:Влияние эксплуатационных факторов на курсовую устойчивость грузового автомобиля со сдвоенными задними колесами

На правах рукописи

Феватов Сададин Асанович

ВЛИЯНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ФАКТОРОВ НА КУРСОВУЮ УСТОЙЧИВОСТЬ ГРУЗОВОГО АВТОМОБИЛЯ СО СДВОЕННЫМИ ЗАДНИМИ КОЛЕСАМИ

05.22.10 - Эксплуатация автомобильного транспорта

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени £ ~ Д[|г ^¡щ кандидата технических наук

005561589

Волгоград - 2015

005561589

Работа выполнена на кафедре «Автомобильный транспорт и инженерные дисциплины» в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего образования Республики Крым «Крымский инженерно-педагогический университет».

Научный руководитель кандидат технических наук, доцент

Абдулгазис Азиз Умерович

Официальные оппоненты: Кочетков Андрей Викторович

доктор технических наук, профессор, Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А., кафедра «Транспортное строительство», профессор;

Ганзин Сергей Валерьевич

кандидат технических наук, доцент, Волгоградский государственный технический университет,

кафедра «Автомобильный транспорт», доцент.

Ведущая организация Нижегородский государственный

технический университет им. Р.Е. Алексеева.

Защита состоится 2 октября 2015 года в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 212.028.03, созданного на базе Волгоградского

государственного технического университета, по адресу: 400005, г. Волгоград, проспект им. В. И. Ленина, 28, ауд. 209.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волгоградского государственного технического университета и на сайте www.vstu.ru по ссылке http://www.vstu.ru/nauka/dissertatsionnye-sovety/d-21202803.html

Автореферат разослан «/¿Ь> ¿у /э2.е/с 15 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Ляшенко

Михаил Вольфредович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Установка на ведущих мостах грузовых автомобилей сдвоенных колес обеспечивает повышение их грузоподъемности, но приводит к снижению курсовой устойчивости. Это вызвано неравномерностью нагружения шин сдвоенных колес. В литературе недостаточно исследовано влияния неравномерности нагружения шин сдвоенных колес нормальной нагрузкой на курсовую устойчиуувость грузовых автомобилей. Неравномерность нагружения нормальными реакциями шин сдвоенных колес приводит к снижению их бокового коэффициента сцепления с дорогой. Определение бокового коэффициента сцепления шин сдвоенных колес с дорогой имеет важное значение при расследовании причин дорожно-транспортных происшествий, а также при проведении мероприятий, по обеспечению безопасности движения в процессе технического обслуживания и ремонта грузовых автомобилей. Необходима разработка методов определения продольного и бокового коэффициентов сцепления непосредственно на автомобиле, совершившим дорожно-транспортное происшествие. Это позволит уйти от использования упрощенных вероятностных методик определения коэффициентов сцепления при расследовании дорожно-транспортного происшествия.

Степень разработанности темы. Сцепление пневматической шины с дорогой определяет тягово-скоростные и тормозные свойства, а также управляемость и устойчивость автомобилей. Исследованию и моделированию фрикционного контакта шины с дорогой посвящено значительное количество научных работ Е.А. Чудакова, Я. М. Певзнера, И.А. Бережного, М. А. Петрова, В. И. Кнороза, М. А. Левина, У. А. Абдулгазиса, М.А. Подригало, Л. В Гуревича, W. Kamm.

Коэффициент сцепления колеса с дорогой рассматривается в работах В.И. Кнороза, Е.А. Чудакова, И. Раймпеля, A.C. Литвинова, Я.Е. Фаробина, И.С. Туревского, А.П. Васильева, И.И. Леоновича, C.B. Богдановича, И.В. Нестеровича, В.Ф. Бабкова, Е.В. Балакиной, В.В. Сильянова и др.

Анализ результатов известных исследований, приведенных в научно -технической и патентной литературе показал следующее:

— существующие математические модели, позволяющие оценить величины продольного и бокового коэффициентов сцепления в зависимости от относительного буксования колес, с учетом конструктивных параметров, технического состояния шин и влияния эксплуатационных факторов требуют доработки. Так малоисследованным остается вопрос оценки влияния неравномерности нагружения шин сдвоенных колес нормальной нагрузкой на максимальные величины продольного и бокового коэффициентов сцепления;

— вызывает необходимость рассмотрения вопрос оценки устойчивости движения автомобилей в тяговом режиме, при различном распределении нормальной нагрузки между шинами сдвоенных задних колес.

Цель н задачи исследования. Целью исследования является повышение безопасности дорожного движения путем улучшения устойчивости грузовых автомобилей за счет реализации максимального значения бокового коэффициента сцепления шин задних сдвоенных колес и повышения качества экспертизы ДТП.

Задачи исследования:

1. Провести теоретические исследования контакта пневматических шин

3 N

дорогой и определить влияние неравномерности нагружения шин сдвоенных колес нормальной нагрузкой на величины продольного и бокового коэффициентов сцепления;

2. Провести экспериментальное исследование контакта колес автомобиля с дорогой, с разработкой новых методов экспериментального определения максимальных значений продольного и бокового коэффициентов сцепления колеса с дорогой;

3. Провести теоретическое и экспериментальное исследование влияния неравномерности нагружения шин сдвоенных колес на устойчивость движения грузового автомобиля в тяговом режиме.

Научная новизна:

- впервые предложен новый показатель — динамический параметр контакта колеса с дорогой, связывающий между собой предельный по сцеплению крутящий момент, нормальную нагрузку и свободный радиус колеса;

- получила дальнейшее развитие физическая модель взаимодействия деформируемого колеса автомобиля с твердым дорожным покрытием в направлении определения максимальных значений продольного и бокового коэффициентов сцепления шин сдвоенных колес;

- усовершенствована теория курсовой устойчивости грузового автомобиля в тяговом режиме с учетом неравномерности распределения нормальных реакций между шинами задних сдвоенных колес.

Теоретическая и практическая значимость работы состоит в том, что результаты позволяют сократить время определения продольного и бокового коэффициентов сцепления в эксплуатационных условиях и при проведении автотехнической экспертизы.

Разработанные методы и устройства для определения продольного и бокового коэффициентов сцепления внедрены в Харьковском научно-исследовательском институте судебных экспертиз им. Засл. проф. М.С. Бокариуса Министерства юстиции Украины, для проведения судебных автотехнических экспертиз и исследования ДТП, а также в учебный процесс кафедры автомобильного транспорта и инженерных дисциплин Государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования Республики Крым «Крымский инженерно-педагогический университет».

Методы исследования. В теоретической части диссертационной работы использовались методы дифференциального и интегрального исчислений, численные методы решения дифференциальных уравнений. В экспериментальной части - методы электрических измерений механических величин.

Положения, выносимые на защиту:

- физическая и математическая модели фрикционного контакта шин сдвоенных колес с дорогой.

- методы определения продольного и бокового коэффициентов сцепления колес автомобиля с дорогой в эксплуатационных условиях.

- метод теоретической оценки влияния неравномерности распределения нормальной нагрузки между шинами задних сдвоенных колес на устойчивость движения грузового автомобиля.

- метод экспериментальной оценки устойчивости движения грузового автомобиля при неравномерном распределении нормальной нагрузки между шинами задних сдвоенных колес.

Степень достоверности и апробации результатов. Достоверность полученных результатов подтверждена корректным использованием современных методов теоретических и экспериментальных исследований, а также сходимостью теоретических и экспериментальных результатов.

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на XVI, XVII, XVIII, XIX, XX, XXI; научно-теоретических конференциях профессорско-преподавательского состава и студентов ГБОУ ВО РК «КИПУ» / г. Симферополь, 2010, 2011, 2013, 2014, 2015; Всеукраинской научно-практической конференции «Теория и практика усовершенствования машин: проблемы и перспективы / г. Херсон, ХГУ 24-25 ноября 2011 г. седьмой конференции молодых ученых и специалистов «Сверхтвердые, композиционные материалы и покрытия: получение, свойства, применение» / г. Киев, Национальная академия наук Украины, Институт сверхтвердых материалов им. В.Н. Бакуля, 27-31 мая 2013 г; На международной научно-методической конференции. «Проблеми пщготовки кадр'т автомобшьноТ галуз1 та шляхи Тх виршення» / г. Харьков, ХНАДУ, 7-8 ноября 2013 г; на международной научно-технической конференции «Современные направления и перспективы развития технологий обработки и оборудования в машиностроению) / г. Севастополь, СевНТУ, 22 - 26 сентября 2014 г; на международной научно-практической конференции «Новггш технолоп\* розвитку конструкцп, виробництва, експлуатацн, ремонту I експертизи автомобшя» / г. Харьков, ХНАДУ, 15-16 октября 2014 г.

Основные результаты работы опубликованы в написанной в соавторстве монографии, 6 статьях в специализированных научных журналах, входящих в перечень ВАК, 2 патентах на полезную модель.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, выводов и приложения. Содержит 153 страниц машинописного текса, 10 таблиц и 54 рисунков. Список использованной литературы из 114 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цели и задачи исследования, определена научная новизна, практическое значение и ценность полученных результатов.

В первом разделе приведен аналитический обзор известных исследований и обосновано направление работы. Отмечено влияния коэффициента сцепления на эксплуатационные свойства автомобилей и безопасность дорожного движения

Устойчивость является одним из наиболее важных эксплуатационных свойств, определяющих безопасность автомобилей. Большое влияние на устойчивость движения автомобилей оказывают боковой и продольный коэффициенты сцепления задних ведущих колес.

Проведенный анализ известных работ по исследованию коэффициента сцепления колес с дорогой и улучшению курсовой устойчивости автомобилей

показал, что в настоящее время отсутствуют математические модели, позволяющие определить величины продольного <рх и бокового <ру коэффициентов сцепления в зависимости от относительного буксования Б* с учетом конструктивных параметров, технического состояния шин и влияния эксплуатационных факторов. Неисследованным остается вопрос оценки влияния неравномерности нагружения шин сдвоенных колес нормальной нагрузкой на максимальные величины продольного <рхтах и бокового (рутах коэффициентов сцепления. Не изучен вопрос оценки устойчивости движения автомобилей в тяговом режиме при различном распределении нормальной нагрузки между шинами сдвоенных колес.

Во втором разделе выполнено теоретическое исследование контакта пневматических шин с дорогой.

Определена зависимость максимального значения продольного коэффициента сцепления от параметров нагружения шины

1агсц>!Л

а I

-сся — 1п 2

«I

-СОБ _ 1п 2

1 + эт -

I — ят -

- при а0 ча,

- при аа '¿.а,

(1)

где — коэффициент трения резины в контакте с дорогой; а - центральный угол окружности радиусом гсе, соответствующий теоретической длине пятна контакта Ькт\ ао - угловая координата части длинны пятна контакта шины с дорогой, на которой отсутствует упругое скольжение.

На рисунке 1 приведен график зависимости максимального значения продольного коэффициента сцепления <рхтах от угла а при различных значениях коэффициента трения резины в контакте с дорогой //.

Также получена зависимость продольного

коэффициента сцепления буксования колеса

а-сов—1п 2

=-

2 №

от

1 + 8111-

относительного

ЙЙНИ 0.8

1 — БШ -

0.6

ол

2 « , сое — 1 2

«I

сое—ш 2

1 • о

1 + 81П —

. а

-вш — 2

(2)

0.2

-вшаг

¡1-0.8

{1=0,7

1*"0.6

(1-05

(¡-0,4 -ч

(1-0,3

(1-0.2

О 20

40

где Ргк - нормальная нагрузка на колесо; Е- модуль упругости резины; Р — площадь поперечного сечения периферийной части шины

Рисунок 1 - Зависимость

флпах=(|>лпах(а)

при различных значениях ц

На рисунке 2 приведена возможная визуализация диаграммы, иллюстрирующая зависимость (2), позволяющая моделировать (рх-5х диаграмму в докритической зоне (5, < 5^).

На рисунке 3 приведена зависимость коэффициента сопротивления качению колеса / от угла а, характеризующего радиальную деформацию шины.

На рисунке 4 приведена зависимость продольного коэффициента сцепления от относительного буксования колеса при различных значениях угла а.

Произведена оценка боковой устойчивости неподвижных сдвоенных колес автомобиля против бокового скольжения.

Рисунок 2 - График иллюстрирующий зависимость (2)

ос = 5°а=10°а =1^ a=2(f а =2$

о ю 2о а, град

Рисунок 3 - Зависимость коэффициента сопротивления качению колеса/от угла а

0.02 0.04 0.06 0.08 sx

Рисунок 4 - Зависимость продольного коэффициента сцепления tpx от относительного буксования при различных значениях угла а

Получена математическая модель контакта неподвижных сдвоенных колес автомобиля с дорогой и определена зависимость бокового коэффициента сцепления (ру сдвоенных колес от конструктивных параметров шин и значений эксплуатационных факторов.

2агссо:

sA С, '<i

1 +

g-.P, , gi-P?

1-2

я, К

е., Л СК 1 -g,

т

1--

соэД

2 arceos

1-0-А)

1+

\

2(1-Ab

-8.J4

Ö-sJ:

i-0-s.b

COS ßj

4ßl-tg2ßidß2

(3)

где С2ь Сй- радиальные жесткости шин внутреннего и наружного колес; gz - доля нормальной нагрузки приходящееся на внутренне колесо; гд- динамические радиусы внутреннего и наружного колес.

Получено аналитическое выражение позволяющее моделировать зависимость бокового коэффициента сцепления шин ведущих сдвоенных колес с дорогой при различном распределении нормальной нагрузки между колесами. На рисунке 5 приведены графики зависимости <ру (&) при различных значениях <рх.

Разработан обобщенный критерий для оценки сцепления колеса с дорогой, названный динамическим параметром контакта колеса с дорогой

£> =

М„

и.

С.-Г1 \ЕР

С.-г:

а сое — 2

- Зависимость сру (&) при различных значениях <рх

а 1 ог-соз —1п 2 , . а 1 + эт — 2

, . а 1 — 51П — 2

а 1 сое —1п 2 1 ■ « 1 + БШ — 2 -Вт а

1 ■ о 1 — 51П — 2

-+0,5//

. ■ а 1 + вт — _2

1 с 1 - БШ

Рл . а -втаг + и—=-ип — ЕР 2

(4)

где К - кинематический параметр; Мк - прикладываемый крутящий момент к колесу

Максимальное значение динамического параметра контакта колеса с дорогой или обобщенный параметр, соответствующий <рхтт, может быть определен по следующей формуле

4» = +/), (5)

где Хг - параметр радиальной деформации шины

В третьем разделе проведены экспериментальные исследования контакта колес автомобиля с дорогой.

Для проведения экспериментальных исследований контакта колеса с дорогой разработан комплекс устройств позволяющих определять продольный и боковой коэффициенты сцепления колеса неподвижного автомобиля с дорогой. Эти устройства могут быть использованы не только при проведении технического обслуживания или контроля технического состояния автомобилей находящихся в эксплуатации, но и при проведении экспертизы дорожно-транспортного происшествия автомобилей со сдвоенными колесами.

Для экспериментального исследования продольного коэффициента сцепления колеса с дорогой разработано устройство (рисунок 6).

колеса с полотном дороги: 1 - червячный редуктор; 2 - динамометрический ключ; 3 - быстроходный вал редуктора; 4 - соединительная муфта; 5 - тихоходный вал редуктора; 6 - зажимные болты; 7 - пластина; 8 - регулирующая по высоте опора; 9 - ступица автомобиля; 10 - колесо.

При проведении экспериментальных исследований варьировались количество колес (одно или два) и величины давления воздуха в шинах. Вследствие изменения внутреннего давления воздуха в шинах сдвоенных колес изменялось и распределение нормальной нагрузки между указанными колесами.

После определения давления воздуха в шинах и нормальной нагрузки на каждое из них, производилось определение максимальных значений динамического параметра контакта колес с дорогой Дтах и продольного коэффициента сцепления <рхтах с помощью устройства, схема которого представлена на рисунке 6. На рисунке 7 показана схема соединения экспериментального устройства с задними колесами неподвижного автомобиля.

Анализ результатов испытаний, показывает, что с уменьшением внутреннего давления воздуха в шинах как одинарных, так и сдвоенных колес происходит увеличение коэффициента сцепления <рхтах. Указанное увеличение (рхтах может происходить за счет увеличения отношения / / <рхтах при снижении внутреннего давления воздуха и увеличении длины пятна контакта шины с дорогой.

Для проведения экспериментальных исследований бокового коэффициента сцепления сдвоенных автомобильных шин с полотном дороги нами разработано устройство показанное на рисунке 8.

Рисунок 7 - Схема

соединения экспериментального устройства с задними колесами неподвижного автомобиля

Л' а я

Рисунок 8 - Устройство для определения бокового сцепления и боковой жесткости шин 1 - ось; 2 - фланец под ступицу; 3 - посадочные отверстия под ступицу; 4 - патрубок; 5 - фланец; 6 - посадочные отверстия под испытываемые колеса; 7 - ушки; 8 - скоба; 9 -резьбовое отверстие; 10 - стержень; 11 - рукоятка; 12 - шаровая опора; 13 - пружинный динамометр; 14 - индикатор часового типа фиксирующий усилие прилагаемое на колеса; 15 -индикатор часового типа фиксирующий перемещение колес; 16 - автомобильные колеса.

Автомобиль, на котором проводились измерения коэффициента сцепления, устанавливался на горизонтальном участке дороги с качественным покрытием. После чего устанавливается устройство для определения бокового коэффициента сцепления шин автомобильных колес с полотном дороги (рисунок 9).

Анализ полученных экспериментальных результатов показал, что наибольшее значение футах реализуется при давлении воздуха в шинах, равном Рш=0,35 МПа, Однако при сохранении давления воздуха в шине внутреннего колеса, равном Ршв=0,4 МПа и уменьшении давления воздуха в наружной шине от величины Рш„=0,4 МПа до величины Рщ„=0,3 МПа наблюдалось в начале уменьшение (рупшх а затем увеличение. Минимальное значение (рутах в этом случае реализуется при давлении воздуха в наружной шине, равном Рши=0,35 МПа. Если использовать коэффициент распределения нормальной нагрузки на внутреннее колесо, то наибольшее значение бокового коэффициента сцепления Футах реализуется при gZ|=0,5. Это подтверждает результаты проведенного теоретического исследования контакта неподвижного сдвоенного колеса с дорогой.

В четвертом разделе приведены результаты теоретического и экспериментального исследования влияния неравномерности нагружения шин сдвоенных колес на устойчивость движения грузового автомобиля.

Рисунок 9 - Определение бокового коэффициента сцепления шин с полотном дороги

Построена математическая модель процесса движения грузового автомобиля при неравномерности нагружения шин задних сдвоенных колес. На рисунке 10 приведена схема сил, действующих на полноприводный автомобиль при разгоне.

Рисунок 10 - Схема сил, действующих на автомобиль при разгоне: Ь — продольная колесная база автомобиля; а, Ь - координаты проекции центра масс автомобиля на горизонтальной плоскости; Нц, Км - боковые реакции дороги на колесах передней и задней осей; Яц, йи - касательные реакции на колесах передней и задней осей (суммарные по левым и правым колесам); V— линейная скорость автомобиля

Коэффициент устойчивости автомобиля

g■a + \—■V2 + V Ь I т,

(Л-

(6)

(А-л

где А - высота центра масс автомобиля; г л - динамический радиус колес (принимается равным для всех колес); т„ - общая масса автомобиля; к- коэффициент сопротивления воздуха; /•"- лобовая площадь автомобиля; <рУ1 - боковой коэффициент сцепления с дорогой колес передней оси; <?У2 - боковой коэффициент сцепления с дорогой колес задней оси.

Предложенные зависимости позволяют выполнять оценку устойчивости автомобиля со сдвоенными шинами против заноса. Устойчивость обеспечивается при значениях Куст > 1. Определим из выражения (6) величины предельных ускорений по условию устойчивости автомобиля со сдвоенными колесами

у У- <_

(7)

На рисунке 11 приведены графики зависимости ускорений, развиваемых автомобилем и предельных ускорений по условию устойчивости от скорости его движения при различных величинах коэффициентов (рх и gz. В качестве варьируемых параметров приняты следующие: а = 1,5 м; Ь = 1,4 м; т = 3500 кг; Сг = 2...5-105Н/м;^=3,7 м2; г„ = 0,316 м;/= 0,013.

Проведенное теоретическое исследование показало, что с ростом ц и С, предельные ускорения по условию устойчивости автомобиля со сдвоенными шинами повышаются. При ц = 0,8, gг = 0,5 и Сг = 4-Ю5 Н/м устойчивость исследуемого автомобиля обеспечивается на всех скоростях его движения. Изменение коэффициента распределения суммарной нормальной нагрузки на

2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0,00

0 4 8 12 16 20 24 28 32 36

а)

»4 Г&-0.5

12 16 20 24 28 32 36 г,с

в)

V™ 2,50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00

12 16 20 24 28 32 36 1,с б)

______ _ /- ,<г~*0.5

3; &=0.7 ^

£

«.=0,4; «.=0,6

12 16 20 24 28 32 36 /,с

г)

Рисунок 11 - Зависимости ускорений, развиваемых автомобилем и предельных ускорений по условию устойчивости от скорости его движения при различных величинах коэффициента & при а) ц = 0,8; Сг = 4-105 Н/м; б) ц = 0,6; С2 = 4-Ю5 Н/м; в) ц = 0,8; Сг = 3-105 Н/м; г) и = 0,8; Сг =

5'105 Н/м

внутреннее колесо на 10 % вызывает опасность заноса при интенсивном разгоне на первой и второй передачах. Максимальные величины предельных ускорений по условию устойчивости автомобиля можно достичь при равномерном распределении суммарной нормальной нагрузки на шины сдвоенного колеса (&= 0,5).

При проведении экспериментального исследования использовался измерительно-регистрационный комплекс для испытаний мобильных машин и их элементов, разработанный на кафедре ТМ и РМ ХНАДУ. Комплекс состоит из двух датчиков ускорений а также ЭВМ для снятия и архивации данных.

Экспериментальное исследование устойчивости грузового автомобиля при неравномерном распределении нагрузки между шинами сдвоенных колес проводились на горизонтальном участке двухполосной в обоих направлениях дороги, с качественным покрытием, при номинальной загрузке автомобиля ГАЗ 330202 - 1375 кг, и без загрузки. Датчики ускорения были установлены в кабине водителя на панели приборов и задней части кузова (рисунок 12).

Рисунок 12 - Измерительное оборудование, установленное на автомобиль

Для проведения эксперимента были подготовлены шины 185/75Ш6С. Свободный радиус всех шин составлял 0,339 мм. Колеса предварительно

обмерялись специально разработанным штангенциркулем. Наружный диаметр колес дополнительно уточнялся обмером длинны окружности стальной рулеткой.

Проведенные экспериментальные исследования автомобиля ГАЭ-330202 показали, что при неравномерном распределении нормальной нагрузки между шинами задних сдвоенных колес боковое ускорение автомобиля составляет от 0,5-0,8 м/с2. При равном распределении нормальных реакций между шинами задних сдвоенных колес максимальное боковое ускорение составляет 0,3 м/с2, что на 37,5 % ниже чем при наличии неравномерности нагружения указанных шин.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Решена задача оценки влияния неравномерности нормальных нагрузок в пятне контакта шин сдвоенных задних колес грузового автомобиля на реализацию сцепных свойств в продольном и боковом направлениях и курсовую устойчивость в тяговом режиме для повышения качества экспертизы ДТП.

2. Анализ проведенных исследований показал, что устойчивость движения грузовых автомобилей во многом зависит от реализации коэффициента сцепления шин задних сдвоенных колес с дорогой. При этом недостаточно освещен вопрос влияния неравномерности нагружения шин сдвоенных колес нормальной реакцией и ее влиянию на величину реализации сцепных свойств поверхности в продольном и боковом направлениях.

3. Проведенные теоретические исследования контакта одиночного колеса с дорогой позволили получить следующие результаты:

- удобную для моделирования и практических расчетов при экспертизе ДТП зависимость продольного коэффициента сцепления от относительного проскальзывания;

- установлено, что максимальное значение <рхтах продольного коэффициента сцепления зависит от коэффициента трения /л материала шины о дорожную поверхность и от угла а, характеризующего радиальную деформацию шины;

- определено, что при коэффициенте трения ц материала шины о дорожную поверхность больше 0,5, имеем (рхта при //<0,5 с увеличением угла а происходит резкое снижение <рхтах;

- полученные зависимости для определения <рхтах, (рх и 8хкр, позволяют строить <рх-Б диаграммы, используемые при экспертизе ДТП автомобиля с противобуксовочными и антиблокировочными системами.

4. Доказано, что максимальное значение бокового коэффициента сцепления (руты с дорогой как неподвижных, так и ведущих сдвоенных колес реализуется только при равном распределении нормальной нагрузки между шинами. При возникновении различия реализованные сцепные свойства сдвоенных колес снижаются.

5. Предложен обобщенный критерий оценки сцепления колеса с дорогой — динамический параметр Д контакта колеса с дорогой, который позволяет в комплексе учесть влияние максимального продольного коэффициента сцепления <рхтах, коэффициента сопротивления качению / радиальные деформации (динамического радиуса колеса гд) на предельную по сцеплению касательную реакцию дороги.

6. Полученные аналитические выражения позволяют с использованием поправочного коэффициента уточнить известный метод определения максимального продольного коэффициента сцепления <рхтах по величине максимального крутящего момента, соответствующего началу пробуксовывания колеса неподвижного автомобиля относительно дороги.

7. Разработанные методы и конструкции стендов для определения максимальных значений продольного (рхтах и бокового (р}те1Х коэффициентов сцепления позволили установить следующее:

- использование в качестве критерия оценки сцепления колеса с дорогой максимального динамического параметра контакта Дтш, взамен максимального продольного коэффициента сцепления <рхтах, несущественно влияет на точность расчетов; максимальная относительная погрешность между Дтах и <РхтаХ превышает 6%, а максимальная погрешность косвенного измерения <рхтах составляет 15,6%.;

- при снижении внутреннего давления воздуха в шинах происходит увеличение максимального крутящего момента на колесе, соответствующего началу пробуксовывания колеса, что обусловлено увеличением коэффициента сопротивления качению за счет увеличения длины пятна контакта колеса с дорогой; последнее подтвердило результаты теоретических исследований;

- определены максимальные значения бокового коэффициента сцепления футах одинарных и сдвоенных колес для рассмотренных вариантов конструкций шин сдвоенных колес. Наибольшее значение максимального бокового коэффициента сцепления <р>тах реализуется при внутреннем давлении воздуха, равном 0,35 МПа и равном распределении нормальной нагрузки между шинами сдвоенных колес;

- при износе протектора шин повышение внутреннего давления воздуха в них позволяет увеличить значение максимального бокового коэффициента сцепления футах для сочетания шин сдвоенных колес ROSA VA БЦ-24 и VORONEZH START (изношенная) это увеличение составляет 18%, что необходимо учитывать при оценке устойчивости движения автомобилей.

8. Проведенные теоретические и экспериментальные исследования подтвердили гипотезу о том, что увеличение неравномерности распределения нормальной нагрузки между шинами задних сдвоенных колес приводит к снижению курсовой устойчивости автомобилей. Экспериментальные исследования показали, что увод автомобиля в сторону при наличии неравномерности нормальных реакций на шины задних сдвоенных колес может достигать 3,5 м (в левую или правую сторону). Боковое ускорение автомобиля в этом случае может достигать 0,8 м/с2.

9. Проведенные экспериментальные исследования автомобиля ГАЭ-330202 показали, что при равном распределении нормальных реакций между шинами задних сдвоенных колес максимальное боковое ускорение составляет 0,3 м/с2, это на 37,5 % ниже, чем при наличии неравномерности нагружения указанных шин.

Основные положения диссертационного исследования опубликованы в следующих работах:

Монография

1. Абдулгазис У. А. Моделирование контакта колеса автомобиля с дорожной поверхностью / У. А. Абдулгазис, А. У. Абдулгазис С. А. Феватов ; под ред. У.А. Абдулгазис. - Симферополь : Изд-во «ДИАЙПИ», 2013. - 189 с.

в изданиях, рекомендованных ВАК

2. Феватов С.А. Экспериментальные исследования влияния неравномерности нагружения сдвоенных колес грузового автомобиля на боковой коэффициент сцепления / С.А. Феватов // Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 46. Технические науки. - Симферополь: НИЦ КИПУ, 2014 - С. 7-12.

3. Феватов С.А. Анализ пригодности для расследования ДТП известных методов експериментального определения коэффициента сцепления / С.А. Феватов, А.У. Абдулгазис, У.А. Абдулгазис // Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Технические науки. - Симферополь. Вып. 38,2013. - С. 11-18.

4. Феватов С.А. Моделирование контакта пневматической шины с дорогой / С.А. Феватов,

A.У. Абдулгазис // Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Технические науки. - Симферополь. Вып. 36,2012. — С. 9-16.

5. Феватов С.А. Оценка устойчивости ведущего сдвоенного колеса автомобиля против бокового скольжения / С.А. Феватов, А.У. Абдулгазис // Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Технические науки. - Симферополь. Вып. 40, 2013. -С. 10-16.

6. Абдулгазис А.У. Метод экспериментальной оценки сцепления колес автомобиля с дорогой / А.У. Абдулгазис, С.А. Феватов, М.А. Подригало // В1сник СевНТУ. Машиноприладобудування та транспорт. - Севастополь., 2014 - Вып. 151. - С. 3-7.

7. Абдулгазис А.У. Оценка устойчивости неподвижного сдвоенного автомобильного колеса против бокового скольжения / А.У. Абдулгазис, С.А.Феватов // Вестник НТУ. - К., 2013 -Вып. 27.-С. 253-258.

8. Патент Украши на корисну модель №78286, МПК (2013.01) G01C 7/00 Е01С 23/00 ПристрШ для визначення коефщента зчеплення ведучих колю автомобиля з дорожшм покриттям / Феватов С.А., Абдулгазш А.У., Подригало М.А., АбдулгазисУ.А., Байцур М.В.; заявители и патентообладатели № и 2012 11452; заявл. 04.10.2012, опубл. 11.03.2013, Бюл. №5.

9. Патент Укршни на корисну модель №87396, МПК (2013.01) G01M 17/02 (2006.01) Пристосування для визначення 6i4HOi твердосп шин / Феватов С.А., Абдулгазю А.У., Гацько

B.И., Подригало М.А., АбдулгазисУ.А., Клец Д.М.; заявители и патентообладатели № и 2013 08616; заявл. 09.07.2013, опубл. 10.02.2014, Бюл. №3.

в других изданиях.

10. Абдулгазис А.У. Оценка устойчивости движения автомобиля со сдвоенными колесами в тяговом режиме. / А.У. Абдулгазис, С.А. Феватов, Д.М. Клец // Альтернативные источники энергии на автомобильном транспорте: проблемы и перспективы рационального использования [Текст] : в 2 т. : сб. науч. Трудов по материалам Международной науч.-практ. Конф., Воронеж, 20-21 марта 2014 г. / под общ. Ред. А.И. Новикова ; ФГБОУ ВПО «ВГЛТА». - Воронеж, 2014. -Т. 2. С. 7-9.

11. Абдулгазис А.У. Влияние рационального распределения нормальных реакций дороги между шинами сдвоенных колес на боковой коэффициент сцепления / А.У. Абдулгазис, С.А. Феватов // Сверхтвердые, композиционные материалы и покрытия: получение, свойства, применение: Тезисы докладов Седьмой конференции молодых ученых и специалистов, 27-31 мая 2013 г., пос. Морское. - К.: ИСМ HAH Украины, 2013. - С. 7-10

12. Феватов С.А. Устройство для определения тангенциального коэффициента сцепления ведущих колес грузовых автомобилей с полотном дороги / С.А. Феватов, А.У. Абдулгазис // Ьшовацп у тдготовщ фах!вщв технолопчно!, професШно! освгги та готельно-ресторанного 6i3Hecy. 36ipiniK наукових праць за матер1алами II Всеукрашсько! науково-практично! конференцй 17-18 жовтня 2013 року. - Херсон: Айлант, 2013 С.232-234

13. Абдулгазис А.У. Метод демонстрации влияния разности диаметров сдвоенных ведущих колес автомобиля на величину его увода / А.У. Абдулгазис, С.А Феватов, С.Б. Шемиев, У.А. Абдулгазис // Проблеми пщготовки кадр1в автомобшьно! галуз1 та шляхи 1х вирйпення: зб1рник матер1ал1в М1жнародно1 науково-методично'1 конференци, 7-8 листопада 2013 р. - X.: ХНАДУ, 2013. С. 164-166

14. Феватов С.А. Демонстрация определения бокового коэффициента сцепления шин с полотном дороги на лабораторно - практических занятиях / С.А Феватов, А.У. Абдулгазис, С.Б. Шемиев, У.А. Абдулгазис // Проблеми шдготовки кадр1в автомобшьно1 галуз1 та шляхи ¡¡х вирппення: зб1рник матер1алш М1жнародно! науково-методично! конференци, 7-8 листопада 2013 р.-X.: ХНАДУ, 2013. С. 146-148

15. Абдулгазис А.У. Влияние применения сдвоенных ведущих колес на максимальный боковой коэффициент сцепления шин с полотном дороги / А.У. Абдулгазис, С.А. Феватов // «Прогрессивные направления развития машиноприборостроения, транспорта и экологии» Материалы Международной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых г. Севастополь, 19 -22 мая 2014 г. С. 15-16.

16. Феватов С.А. Устройства и методы определения продольного и бокового коэффициентов сцепления колеса с полотном дороги / С.А. Феватов // Международная научно-практической конференции по случаю Дня автомобилиста и дорожника «Новейшие технологии развития конструкции, производства, эксплуатации, ремонта и экспертизы автомобиля» ХНАДУ г. Харьков (15-16 октября 2014 г.). С. 71-74.

17. Феватов С.А. Взаимосвязь распределения суммарной нормальной нагрузки на шины сдвоенных колес и устойчивость движения автомобиля / С.А. Феватов, А.У. Абдулгазис, Д.М. Клец, Шемиев С.Б. // Перспективы : сборник научных трудов молодых ученых. Выпуск 4. -Симферополь: НИЦ КИПУ, 2014. С. 104-110.

18. Феватов С.А. Моделирование бокового коэффициента сцепления сдвоенных ведущих колес автомобиля / С.А. Феватов // Всероссийская с международным участием научно-практическая конференция «Социокультурные и экономико-правовые механизмы развития науки и образования в современных условиях», 10 октября, 2014 г. : [материалы] / отв. ред.: О.В. Сульдина; Мордов. гос. пед. ин-т. - Саранск, 2014. - 430 С. 130-132.

Подписано в печать /О. 2015 г. Заказ № . Тираж 100 экз. Печ. л. 1,0 Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная.

Отпечатано в типографии ГБОУ ВО РК «Крымский инженерно-педагогический университет» 295015, Республика Крым, г. Симферополь, пер. Учебный, 8.