Обоснование давления в шинах автотранспортных средств при контроле технического состояния на стендах тяговых качеств

Целью исследования является повышение эффективности диагностики АТС на стендах тяговых качеств, на основе оптимизации давления рабочего тела в шинах. Одним из наиболее эффективных средств диагностики АТС в условиях эксплуатации являются стенды тяговых качеств (СТК), реализующие принцип обратимости движения и позволяющие оперативно измерять параметры, характеризующие тяговые свойства автотранспортных средств. Изложены научно обоснованные доказательства того, что, изменение давления рабочего тела в шинах, их износ и изменение нагрузки на колеса значимо влияют на результаты измерений силовых и кинематических параметров, характеризующих техническое состояние АТС, снижая эффективность их диагностики на СТК. Разработаны теоретические предпосылки, включающие математическое описание процессов в пятнах контакта шин АТС с цилиндрическими поверхностями СТК, представленное расчетными схемами, а также полученными на их основе интегралами I1 и I2. Они позволяют определять влияние силовых и скоростных потерь, при вариации давления в шинах ведущих колес, на результаты измерения силовых и кинематических параметров, характеризующих тяговые свойства АТС на СТК, а также включающие основы теории технической диагностики АТС, позволяют определять влияние давления в шинах их колес на эффективность диагностики транспортных средств на стендах. Выявлена функциональная зависимость радиуса rко качения колеса в ведомом режиме от давления Pw рабочего тела в шине, нагрузки Gк на колесо и высоты h ее протектора, при качении по роликам СТК, которая описывается нелинейной регрессионной моделью и учитывает скоростные потери в шинах ведущих колес АТС. Выявлена функциональная зависимость суммарного коэффициента ∑f сопротивлению качению шины, от нагрузки на колесо, давления рабочего тела в шине и высоты ее протектора при качении колеса в ведомом режиме по двум роликам СТК, которая описывается нелинейной регрессионной моделью. Выявлена функциональная зависимость, отражающая снижение 𝜀 силы тяги в результате силовых и скоростных потерь в шинах ведущих колес, при вариации давления рабочего тела, в процессе контроля тяговых качеств АТС на СТК, которая описывается нелинейной регрессионной моделью. Значение полученных соискателем результатов исследования для практики подтверждается тем, что разработана и внедрена уточненная методика контроля технического состояния АТС на стендах тяговых качеств на таких предприятиях как ООО «Техноцентр» г. Братска и Областном государственном бюджетном учреждении здравоохранения «Братская станция скорой медицинской помощи». Результаты внедрения показывают, что разработанная методика позволяет значительно повышать стабильность и снижать погрешности измерения силы тяги на колесах автомобилей. За счет снижения силовых потерь в шинах с 25% до 3,3% разброс измеренных значений силы тяги на ведущих колесах АТС снизился с 21,3 % до 4,7%, что значительно повышает эффективность контроля их технического состояния на стендах тяговых качеств. При этом ошибки «пропуск отказа» снижаются до 17,3%...19,7%, а ошибки «ложная тревога» - до 13,2%...18,3%. Доказаны научные положения, вносящие весомый вклад в исследования в области контроля технического состояния АТС на стендах тяговых качеств. Доказано, что на период диагностики АТС на СТК, целесообразно устанавливать давление рабочего тела в шинах на 50 % больше его значений, рекомендованных заводами изготовителями. Это позволит значительно снизить величину скоростных и силовых потерь в шинах, до уровня их значений на ровной асфальтированной дороге и повысит эффективность диагностики АТС на стендах. Разработанная уточненная методика позволяет операторам СТК, выполняющим контроль параметров, характеризующих тяговые свойства АТС, значительно повышать информативность, стабильность и снижать погрешности измерения силы тяги на колесах автомобилей при диагностировании на стендах тяговых качеств.