Обоснование давления в шинах автотранспортных средств при контроле технического состояния на стендах тяговых качеств тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Камнев Алексей Васильевич

• Камнев Алексей Васильевич
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Камнев Алексей Васильевич

ВВЕДЕНИЕ

1. ВВЕДЕНИЕ В ПРОБЛЕМАТИКУ, ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ

1.1. Общие положения

1.2. Стендовые методы контроля тягово-мощностных качеств автотранспортных средств

1.3. Требования к диагностическим параметрам при контроле технического состояния АТС на роликовых стендах

1.4. Анализ тягово-мощностных параметров автомобиля

1.5. Источники снижения качества контроля тягово-мощностных параметров АТС на стендах с беговыми барабанами

1.6. Математические модели, описывающие процесс взаимодействия эластичной шины с опорной поверхностью

1.7. Выводы по первой главе

1.8. Задачи исследования

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ВЛИЯНИЯ СИЛОВЫХ И СКОРОСТНЫХ ПОТЕРЬ В ШИНАХ НА РЕЗУЛЬТАТЫ КОНТРОЛЯ ТЯГОВЫХ СВОЙСТВ АТС НА РОЛИКОВЫХ СТЕНДАХ

2.1. Информативность диагностических параметров при контроле технического состояния АТС на роликовых стендах

2.2. Структурная и детализованная схемы системы «Автомобиль -Шина - Ролики - Стенд»

2.3. Математическое описание процессов измерения скоростных и кинематических параметров автомобиля на роликовых стендах

2.3.1. Математическое описание процесса взаимодействия эластичной шины автомобильного колеса с роликовым стендом

2.3.2. Определение эпюр распределения нормальных реакций по длине пятен контакта шины с роликом диагностического

стенда

2.3.3. Определение скорости деформации шины в пятнах контакта с цилиндрической поверхностью роликов стенда

2.3.4. Расчёт равнодействующей нормальных реакций и плеча сноса при движении колеса с эластичной шиной по ролику стенда

2.4. Алгоритм расчета силовых параметров системы «Автомобиль

- Шина - Ролики - Стенд»

2.5. Выводы по второй главе

ГЛАВА 3. МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Методика определения тяговых свойств автомобиля на диагностических роликовых стендах

3.1.1. Содержание методики определения тяговых свойств автомобиля на диагностических роликовых стендах

3.1.2. Оборудование для реализации методики определения тяговых свойств автомобиля на диагностических роликовых стендах

3.1.3. Метрологическое обеспечение систем измерения параметров тяговых свойств автомобиля на стенде с беговыми барабанами

3.1.4. Калибровка систем измерения параметров стенда с беговыми барабанами для измерения тяговых свойств автомобиля

3.2. Экспериментальное исследование силовых потерь в шинах автомобильного колеса при качении по роликам стенда

3.2.1. Методика экспериментального исследования силовых потерь в шинах автомобильного колеса при качении по роликам стенда

3.2.2. Требования к оборудованию и системам измерения

силовых и кинематических параметров при определении силовых потерь в шинах на роликах стенда

3.2.3. Оборудование для экспериментальных исследований силовых потерь в шинах колеса при качении по роликам

стенда

3.2.4. Методика тарирования систем измерения параметров стенда

3.2.4.1. Методика тарирования системы измерения элементарных касательных реакций

3.2.4.2. Методика тарирования системы измерения элементарных нормальных реакций

3.2.5. Оценка погрешностей системы измерения элементарных нормальных и касательных реакций

3.3. Методика экспериментальных исследований скоростных

потерь в шинах на стенде с замкнутым контуром

3.3.1. Содержание методики определения скоростных

потерь в шинах на стенде с замкнутым контуром

3.3.2. Оборудование для реализации методики определения скоростных потерь в шинах на стенде с замкнутым

контуром

3.3.3. Тарирование систем измерения силовых параметров

на стенде с замкнутым контуром

3.4. Методика определения радиуса качения колеса в ведомом режиме

3.4.1. Реализация методики по определению радиуса

качения в ведомом режиме

3.4.2. Требования к оборудованию и системе измерения по определению радиуса качения в ведомом режиме

3.4.3. Оборудование для реализации методики определения радиуса качения в ведомом режиме

3.5. Методика планирования экспериментов

3.6 Методика аппроксимации экспериментальных данных

3.7. Методика оценки адекватности математической модели

3.8. Выводы по третьей главе

ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ НАУЧНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

ДАВЛЕНИЯ В ШИНАХ АТС ПРИ КОНТРОЛЕ ИХ ТЕХНИЧЕСКОГО

СОСТОЯНИЯ НА РОЛИКОВЫХ СТЕНДАХ

4.1. Результаты измерений радиуса качения колеса в ведомом

режиме на роликовом стенде

4.2. Результаты экспериментальных исследований силовых потерь

в пятнах контакта шин при качении по двум роликам стенда

4.3. Результаты исследований скоростных потерь в шинах на

стенде с замкнутым контуром

4.4. Результаты измерения параметров тяговых свойств автомобилей на роликовых стендах

4.5. Уточненная методика контроля технического состояния АТС

на роликовых стендах с измерением силы тяги

4.6. Результаты производственной проверки проведенного

научного исследования

4.7. Выводы по четвёртой главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Приложение

Приложение

Приложение

Приложение

Приложение

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование давления в шинах автотранспортных средств при контроле технического состояния на стендах тяговых качеств»

Актуальность темы исследования

Поддержание технического состояния современных автотранспортных средств (АТС) в условиях эксплуатации немыслимо без эффективных методов и средств их диагностики. Интенсивное развитие конструкций современных АТС, к сожалению, не сопровождается столь же бурным развитием методов их контроля и диагностики в условиях технической эксплуатации. Причинами непроизводительных простоев современных АТС в ремонте являются временные и трудовые простои на поиск неисправностей и их причин.

Для диагностики и контроля технического состояния современных АТС в условиях их эксплуатации наибольшее распространение получили стендовые методы. Стендовые методы позволяют определять эффективность функционирования силовых установок, агрегатов и сложных систем автомобилей на постах диагностики станций технического обслуживания (СТО) и автотранспортных предприятий (АТП). Стенды тяговых качеств (СТК) реализуют известный принцип обратимости движения, когда автомобиль стоит, а «дорога» под его колесами движется. Современные диагностические стенды позволяют контролировать тягово-динамические свойства АТС, имитируя разгон их ведущих колес с измерением кинематических и временных параметров (динамический метод), либо имитируя движение при постоянной нагрузке и заданной скорости вращения ведущих колес, с измерением силовых и мощностных параметров (силовой метод).

Для эффективной диагностики АТС, их агрегатов, узлов и систем на стендах тяговых качеств необходимо по возможности более точно измерять силовые и кинематические параметры на колесах. В свою очередь на результаты их измерения в значительной степени влияют силовые и скоростные потери в контакте шин ведущих колес АТС с цилиндрическими поверхностями роликов стенда. Эти потери значительно больше, чем

аналогичные силовые и скоростные потери в контакте шин ведущих колес АТС с плоской опорной поверхностью дороги. Большие скоростные и силовые потери в шинах на стендах вызваны их большей (чем на плоской дороге) деформацией. Величина деформации шин в значительной степени зависит от давления рабочего тела в шинах. При одном и том же давлении рабочего тела в шинах, их деформация на двух цилиндрических роликах стенда всегда больше, чем на плоской опорной поверхности дороги. Поэтому силовые и скоростные потери в шинах, работающих на роликах стенда, всегда больше, чем на плоской опорной поверхности. Поэтому силовые и скоростные параметры, измеренные на колесах АТС в дорожных условиях, значительно отличаются от аналогичных параметров, измеренных на стендах. В итоге результаты контроля тяговых параметров АТС на стендах малоинформативны и негативно влияют на результаты контроля их технического состояния.

Попытки обеспечить высокоэффективный контроль технического состояния современных АТС на стендах тяговых качеств, вступают в противоречие с недостатком знаний о закономерностях формирования силовых и скоростных потерь в шинах, работающих на роликах стендов и их влияние на результаты измерения сил, характеризующих техническое состояние транспортных средств. В связи с этим, задача повышения эффективности контроля технического состояния и диагностики АТС на стендах тяговых качеств, на основе оптимизации давления рабочего тела в их шинах актуальна и имеет важное народнохозяйственное значение. Её решение позволит сократить временные и трудовые затраты на поиск неисправностей современных АТС, их агрегатов, механизмов и систем, а также их причин, повысит уровень их технического состояния, сократит эксплуатационные затраты.

Степень разработанности темы

Вопросам контроля функциональных свойств АТС на СТК, посвящены труды как российских, так и зарубежных ученых, в том числе: Аринин И.Н.,

Биргер И.А., Бойко А.В., Борц А.Д., Болдин А.П., Блянкинштейн И.М., Веденяпин Г.В., Гернер Б.В., Говорущенко Н.Я., Горелов В.А., Григорьев И.М., Гредескул А.Б., Гришкевич А.И., Гурьянов С.И., Колчин А.В., Косолапов Г.М., Косицын Б.Б. Котиев Г.О., Крамаренко Г.В., Марков А.С., Малюков А.А., Мирошников Л.В., Михлин В.М., Павлов Б.В., Портнягин Е.М., Потапов А.С., Сергеев А.Г., Серов А.В., Смолин А.А., Степанов А.Н., Терских И.П., Федотов А.И., Халезов В.П., Харазов А.М., Яньков О.С., Gethoffen H., Lange F. H., Rabiner R. и другие.

Разработаны методы контроля технического состояния, испытаний и диагностики АТС на стендах тяговых качеств. Разработаны режимы испытаний АТС, «установившийся» - для получения стационарных характеристик, а также «неустановившийся» - для получения динамических характеристик. Разработано стендовое оборудование, позволяющее исследовать тяговые, тормозные качества АТС, их топливную экономичность, а также экологические показатели.

Отмечена главная функциональная особенность роликовых стендов, в их способности реализовывать «принцип обратимости движения». В основе этого принципа заложены, во-первых, неподвижность АТС относительно стенда. Во-вторых, обеспечение возможности функционирования агрегатов, механизмов и систем АТС на режимах, аналогичных тем, которые имеют место в дорожных условиях. В-третьих, возможность устранения действия на тестируемые АТС погодных и климатических факторов.

Многолетний опыт использования роликовых стендов показывает, что им свойственен и ряд недостатков, в том числе: необходимость подбора конструктивных параметров стенда для разных категорий АТС (диаметры и межцентровые расстояния роликов, моменты инерции маховых масс, мощность нагружающего устройства и т.п.); отсутствие воздействия на АТС воздушных потоков; отсутствие перераспределения нагрузки между осями АТС в режимах разгона и торможения; необходимость надежной фиксации АТС на стенде и др. Наибольшие проблемы возникают за счет

отличных от дорожных, форм пятен контакта шин с цилиндрическими поверхностями роликов стендов.

Изучению работы колеса с эластичной шиной посвятили свои труды многие ученые: Антонов Д.А., Балабин И.В., Блянкинштейн И.М., Бухин Б.Л., Дик А.Б., Енаев А.А., Ечеистов Ю.А., Иванов А.М., Илларионов В.А., Кнороз В.И., Котиев Г.О., Левин М.А., Литвинов А.С., Малюгин П.Н., Певзнер Я.М., Петров М.А., Петрушов В.А., Фалькевич Б.С., Федотов А.И., Хачатуров А.А., Чудаков Е.А., Юрьев Ю.М., Янчевский В.А., Bergmann W, Bohm F, Broulhiet G., Bull A.W., Dugoff H., Ellis J., Fiala E., Forstier B., Frank E., Freudenstein G., Fromm H., Gengenbach W, Gough V.E., Huber L., Joy T. J. P., Julien M., Kamm W., Krempel G., Livingston D.I., Mitschke M., Nordeen D., Phillips B.D.A., Pacejka H.B., Sakai H., Schallamach A., и др.

Большой вклад в изучение вопросов взаимодействия шин с опорными поверхностями разного профиля и покрытия внесли научные коллективы таких учреждений как «НИИШП», ФГУП «НАМИ», «МГТУ им. Н.Э. Баумана», «МАДИ», «НГТУ им. Р.Е. Алексеева», «Московский политех», «Иркутский политех», «СибАДИ», «ВолгГТУ» и другие.

Глубоко проработаны вопросы теории взаимодействия шин с опорными поверхностями, вопросы влияния шин на обеспечение устойчивости и управляемости АТС, их тормозной и тяговой динамики, топливной эффективности, влияние на шум и загрязнение окружающей среды. Большая работа ведется в направлении разработки и совершенствования математических моделей для решения вопросов проектирования новых моделей шин, обеспечивающих заданные эксплуатационные свойства АТС, в направлении повышения их износостойкости, сцепных свойств с мокрыми, скользкими опорными поверхностями. Аномальная деформация шин на роликах стендов вдет к значительному росту силовых и скоростных потерь мощности в шинах ведущих колес. Особенно значительно и негативно это влияет на результаты измерения сил на колесах АТС в режимах разгона, выбега, рекуперации, и

как следствие, на результаты контроля технического состояния и диагностики АТС.

В этой связи актуальными являются вопросы снижения силовых и скоростных потерь при работе колес с эластичными шинами на цилиндрических поверхностях роликов стендов. В условиях эксплуатации попытки обеспечить эффективный контроль технического состояния и диагностику современных АТС на стендах тяговых качеств, вступает в противоречие с недостатком знаний о закономерностях формирования силовых и скоростных потерь в шинах в процессе измерения сил на колесах, о влиянии на эти потери давления в шинах, от величины которого зависит их деформация.

В связи с этим, задача повышения эффективности диагностики АТС на стендах тяговых качеств, на основе оптимизации давления рабочего тела в шинах актуальна и имеет важное народнохозяйственное значение. Её решение позволит значительно сократить временные и трудовые затраты на поиск неисправностей АТС, их агрегатов, механизмов и систем, а также их причин, повысит уровень их технического состояния, позволит качественно выполнять настройку электронных систем управления и газобаллонного оборудования, сократит эксплуатационные затраты.

Цель исследования: повышение эффективности диагностики АТС на стендах тяговых качеств, на основе оптимизации давления рабочего тела в шинах.

Научная гипотеза. Эффективность контроля технического состояния АТС на стендах тяговых качеств можно значительно повысить, если снизить влияние на результаты измерений контролируемых параметров силовых и скоростных потерь в шинах, за счет уменьшения их деформации, на основе оптимизации давления рабочего тела.

Объект исследования: процесс влияния величины давления рабочего тела в шинах ведущих колес на формирование сил в пятнах их контакта с цилиндрическими поверхностями роликов СТК при диагностике АТС.

Предмет исследования: закономерности, характеризующие влияние величины давления рабочего тела в шинах колес на результаты измерения параметров, характеризующих техническое состояние АТС на стендах тяговых качеств.

Задачи исследования:

1) разработать теоретические предпосылки, позволяющие определять влияние силовых и скоростных потерь в шинах ведущих колес на результаты измерения параметров, характеризующих тяговые свойства АТС на стендах тяговых качеств;

2) выявить зависимости, характеризующие влияние величины давления рабочего тела, нагрузки на колеса и высоты протектора шин на результаты измерения параметров, характеризующих техническое состояние АТС на стендах тяговых качеств;

3) на основе выявленных зависимостей разработать методику, позволяющую значительно повышать эффективность диагностики АТС на стендах тяговых качеств;

4) выполнить производственную проверку результатов исследования и дать им оценку.

Научная новизна и теоретическая значимость исследования:

1) разработанное математическое описание процессов в пятнах контакта шин АТС с цилиндрическими поверхностями роликов стендов, позволяет впервые учитывать влияние давления рабочего тела, нагрузки на колеса и высоты протектора шин на результаты измерения силовых параметров, характеризующих техническое состояние АТС;

2) разработанные нелинейные регрессионные модели: е =/(Р™, Ок, к), для АТС с колесными формулами 4x4 и 4x2, а также ^=/(Р™, Ок, к) и гко = ДРм,, Ок, к), позволяют впервые учитывать влияние давления рабочего тела Рнагрузки на колеса Ок и высоты протектора шин к на результаты измерения силовых и кинематических параметров в процессе контроля технического состояния АТС на стендах тяговых качеств;

3) научно обоснованная методика позволяет впервые рассчитывать оптимальную величину давления рабочего тела в шинах, на период контроля технического состояния АТС на стендах тяговых качеств, и тем самым значительно повышать эффективность контроля их технического состояния.

Практическая значимость

Оптимизация давления рабочего тела в шинах позволяет значительно снижать силовые и скоростные потери в шинах колес, а также повышать качество результатов измерений параметров, характеризующих техническое состояние АТС, в процессе контроля на стендах тяговых качеств, снижать ошибки первого и второго рода (имеются акты внедрения на предприятиях ООО «ТЕХНОЦЕНТР» и ОГБУЗ «Братская городская станция скорой медицинской помощи» г. Братска), тем самым, значительно повышать показатели информативности и стабильности силовых и кинематических параметров измеряемых на ведущих колесах, сокращать временные и трудовые потери на поиск неисправностей и их причин, повышать уровень технического состояния АТС, сокращать затраты на их эксплуатацию, выполнять настройку и диагностику электронных систем управления силовыми установками АТС, проводить качественную настройку их газобаллонного оборудования.

Методология и методы исследования

Планирование экспериментальных исследований выполняли на основе статистической теории планирования экспериментов. Разработку теоретических предпосылок и аналитические исследования системы «Автомобиль - Эластичная шина - Опорные ролики - Стенд» выполняли на основе теории технической эксплуатации автомобилей, теоретической механики, теории эксплуатационных свойств автомобиля, дифференциального и интегрального исчисления. Обработку результатов исследования, а также оценку адекватности разработанного математического описания процессов в пятнах контакта шин АТС с цилиндрическими поверхностями роликов стендов выполняли на основе теории вероятности,

математической статистики, регрессионного анализа. Моделирование исследуемых процессов выполняли в программных средах: MathCad и Microsoft Excel.

Экспериментальные исследования фрикционных характеристик шин (в том числе и в пятнах их контакта с опорными роликами), а также исследования силовых и скоростных потерь в шинах АТС, выполняли на основе стендовых методов, с использованием поверенного цифрового измерительного оборудования и аналого-цифровых преобразователей фирмы L-Card.

Положения, выносимые на защиту

1. 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, позволяет впервые аналитически исследовать влияние величины давления рабочего тела, нагрузки на колеса и высоты протектора шин на механику их взаимодействия в пятнах контакта с цилиндрическими опорными поверхностями роликов стенда, определять влияние силовых и кинематических потерь в шинах на результаты измерений силовых и кинематических параметров, характеризующих техническое состояние АТС, их агрегатов, механизмов и систем на стендах.

2. Установленные функциональные зависимости в виде нелинейных регрессионных моделей вида s = f(Pw, Gk, h) (для АТС с колесными формулами 4x4 и 4x2), а также Yf = f(Pw, Gk, h) и Гко = f(Pw, Gk, h), позволяют впервые, расчетными методами определять скоростные и силовые потери s в эластичных шинах колес, суммарный коэффициент сопротивления качению Yf, силовые радиусы колес Гко, в зависимости от величины давления Pw рабочего тела, нагрузки Gk на колеса и высоты протектора шин h, как наиболее значимо влияющие на результаты диагностики АТС на СТК.

3. Разработанная на основе выявленных функциональных зависимостей

методика позволяет оптимизировать давление рабочего тела в шинах, на период диагностики АТС на стендах тяговых качеств, и тем самым значительно повышать эффективность их диагностики за счет снижения силовых и скоростных потерь в шинах.

Степень достоверности результатов исследования обоснована:

- надежным статистическим материалом, полученным в ходе экспериментальных исследований процессов взаимодействия шин ведущих колес АТС в пятнах их контакта с цилиндрическими опорными поверхностями роликов стендов, в тяговом режиме, при варьировании давления рабочего тела, нормальной нагрузки, что позволило провести тщательный качественный и количественный анализ исследуемых процессов;

- валидностью использованных в работе методик и полученных результатов исследования, поставленным в работе задачам;

- использованием поверенных измерительных систем и измерительных приборов с высокими метрологическими показателями;

- репрезентативным массивом полученного экспериментального материала;

- непротиворечивостью полученных результатов и выводов, результатам и выводам ранее проведенных исследований.

Апробация результатов работы. В период с 2019 по 2025 гг. результаты исследований были рассмотрены и одобрены на: 106-й МНТК ААИ «Безопасность колесных транспортных средств в условиях эксплуатации», ИРНИТУ, Иркутск, 23-26 апреля 2019 г.; 110-й МНТК ААИ «Безопасность колесных транспортных средств в условиях эксплуатации», ИРНИТУ, Иркутск, 02-04 июня 2021 г.; 116-й МНТК ААИ «Безопасность колесных транспортных средств в условиях эксплуатации», ВСГУТУ, Улан-Удэ, 12 - 13 сентября 2023 г; 81-й международной научно-методической и научно-исследовательской конференции МАДИ, 30 января - 3 февраля 2023 г.; 82-й международной научно-методической и научно-исследовательской конференции МАДИ, 29 января - 2 февраля 2024 г.; 83-й международной

научно-методической и научно-исследовательской конференции МАДИ, 2731 января 2025; 124-й МНТК ААИ «Безопасность колесных транспортных средств в условиях эксплуатации». ИРНИТУ, Иркутск, 17-19 сентября 2025 г.

Публикации. Содержание и основные положения диссертации отражены в 12 опубликованных печатных трудах, объемом 7,53 усл. п. л., (автору принадлежит 3,21 усл. п. л.), из которых 5 публикаций в изданиях из Перечня ВАК РФ, 1 публикация в издании из реферативной базы Scopus.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы из 156 наименований. Работа изложена на 213 страницах машинописного текста, включая 30 таблиц, 74 рисунков и 5 приложений.

Благодарности. Автор выражает глубокую признательность за ценные советы и замечания научному руководителю, заведующему кафедрой автомобильного транспорта ФГБОУ ВО «ИРНИТУ», Заслуженному деятелю науки РФ, доктору технических наук, профессору А.И. Федотову и доктору технических наук, доценту кафедры автомобильного транспорта ФГБОУ ВО «ИРНИТУ» О.С. Янькову.

1. ВВЕДЕНИЕ В ПРОБЛЕМАТИКУ, ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ

В данной главе приведены результаты анализа методов и средств, используемых при контроле технического состояния автотранспортных средств (АТС) на стендах с беговыми барабанами. Особое внимание уделено информативности определения потерь силы тяги в эластичных шинах ведущих колес АТС в процессе контроля их технического состояния на стендах тяговых качеств (СТК).

Исследованы теоретические модели, характеризующие процесс взаимодействия эластичных шин с опорной поверхностью.

1.1. Общие положения

Стендовые методы получили широкое распространение для диагностики и контроля технического состояния современных АТС в условиях эксплуатации. Данные методы позволяют определять параметры, характеризующие состояние АТС, как на станциях технического обслуживания, так и на автотранспортных предприятиях.

Стенды с беговыми барабанами (роликами), реализующие принцип обратимости движения (транспортное средство неподвижно, а опорная поверхность перемещается), обеспечивают моделирование условий работы всех агрегатов. Однако эффективный контроль технического состояния осложняется значительными силовыми и скоростными потерями в шинах при контакте с цилиндрической поверхностью роликов, превышающими потери на плоской дороге из-за повышенного деформационного прогиба, что снижает достоверность измерений силовых параметров на ведущих колесах [5, 56, 65, 81-83, 108, 126, 132].

Деформационный прогиб шин значительно зависит от нормальной нагрузки на шины АТС и давления рабочего тела в них. При одном и том же давлении, их деформация, а также скоростные и силовые потери в шинах на двух цилиндрических беговых барабанах стенда всегда больше, чем на

плоской опорной поверхности дороги [65, 108, 132, 81, 56, 5, 83, 82, 126].

1.2. Стендовые методы контроля тяговых качеств автотранспортных

средств

Для контроля параметров, характеризующих тягово-скоростные свойства АТС, в условиях СТО и АТП используют барабанные (рис. 1.1., а, б) или роликовые (рис. 1.1., в, г, д) стенды.

Опорной частью подавляющего большинства существующих стендов является опорно-приводное устройство [108, 72, 5, 120]. Оно представляет собой раму с беговыми барабанами, для постановки одной или нескольких осей АТС (см. рис. 1.1.). Опорно-приводные устройства снабжают тормозными устройствами (в зависимости от назначения стенда) и устройствами, блокирующими или выталкивающими колеса АТС, установленными между беговыми барабанами, для обеспечения съезда АТС со стенда [108, 72, 5, 120].

Одним из наиболее важных конструктивных параметров стендов с беговыми барабанами является диаметр беговых барабанов.

Установка колёс АТС на стенд с барабанами большого диаметра обеспечивает приближение условий качения и сопротивления качения шин к условиям плоской опорной поверхности.

Использование барабанов большого диаметра позволяет улучшать стабильность и повторяемость измерений силовых параметров АТС на стендах. Недостатками, при использовании в конструкции с большим диаметром барабанов, являются большие размеры платформ стенда [65, 108, 120] и необходимость жесткой фиксации АТС во время испытаний.

При контроле АТС на стендах с барабанами малых диаметров (роликов) каждая шина контактирует с двумя цилиндрическими поверхностями роликов. При этом её беговая дорожка значительно искривляется в пятнах контакта. Растет деформация шины и концентрация нагрузки на нее [65, 108, 120].

Г

rhrfl fíí^

L|J 4a

rb

Г

L.

1 с гН

с т

И i

4

rr

+

rh

4-

ft

+i

-H

Г'

v

в)

г)

д)

Рис. 1.1. Типы опорно-приводных устройств стендов с беговыми барабанами для измерения силы тяги и мощности двигателя: а) и б) - барабанного типа; в), г), д) - роликового типа.

Поэтому, при качении колеса с пневматической шиной по барабанам малых диаметров, сопротивление его качению значительно больше, чем при его качении по плоской опорной поверхности дороги [65, 108, 72, 56].

В зависимости от типа автомобилей, для которых предназначен стенд диаметр беговых барабанов принимают равным (0,5 - 0,7) • гк и обычно, он составляет 0,20 - 0,45 м. [108, 72, 73].

Важным конструктивным параметром стендов с беговыми барабанами является межосевое расстояние ¡0 между беговыми барабанами.

Выбор оптимального расстояния между беговыми барабанами должно обеспечивать устойчивое положение АТС при диагностике, предотвращая самопроизвольный выезд его колес со стенда [65, 108, 72].

Радиус Гб бегового барабана и межосевое расстояние ¡о стенда, определяются на этапе его проектирования, с учетом радиусов колес,

минимального сопротивления качению шин и возможности обеспечения невыезда АТС во время измерений при полной реализации силы F тяги.

Чем меньше межосевое l0 расстояние между беговыми барабанами, тем меньше деформация шины, тем лучше её взаимодействие с барабанами стенда, меньше сила сопротивления качению, выше стабильность и повторяемость результатов измерений силовых параметров АТС [65, 108, 72].

Для обеспечения съезда АТС с беговых барабанов, стенды оборудуют специальными устройствами: выталкивающими колеса автомобиля с роликов и (или) блокирующим ролики от вращения. (рис. 1.2.) [108, 72].

а) б) в)

Рис. 1.2. Схемы устройств, обеспечивающих выезд автомобиля со стендов: а) устройство, выталкивающее колесо; б) устройство, блокирующее вращение беговых барабанов; в) устройство, блокирующее вращение беговых барабанов и выталкивающее колесо [108].

Для имитации на стендах дорожного сопротивления (нагрузочного и скоростного режима работы диагностируемого АТС), вращение беговых барабанов стенда затормаживают, создавая искусственное сопротивление вращению ведущих колес, используя такой важный элемент стенда как нагрузочное устройство, которое соединяется с его беговыми барабанами. Управление нагрузочным устройством, в процессе задания тестовых режимов нагружения АТС на стендах, производят посредством ЭВМ.

Существует два основных типа нагрузочных устройств, а также их

комбинации. В зависимости от назначения, нагрузочное устройство может быть выполнено в виде балансирного тормоза, для стендов силового типа (см. рис. 1.3, а), или в виде маховых масс, для инерционных стендов (см. рис. 1.3, б) [108].

а) б) в)

5 6

г) д)

Рис. 1.3. Типы нагрузочных устройств стендов, обеспечивающих нагружение силового агрегата АТС: а) балансирное; б) инерционное; в) комбинированное; г) инерционное с измерителем крутящего момента; д) силовое, с измерителем крутящего момента; 1 - маховик; 2 - тормоз; 3 - ротор; 4 - датчик реактивного момента; 5 - барабан; 6 - колесо с пневматической шиной; 7 - бесконтактный измеритель крутящего момента; 8 - муфта жесткого соединения [108].

Первый из них, (силовой) тип нагрузочных устройств (рис. 1.3, а), используют на стендах силового типа, второй (см. рис. 1.3, б) - на

инерционных стендах. Так же существуют стенды с комбинированным нагружающим устройством, в конструкции которых используют как (силовой) балансирный тормоз, так и (инерционные) маховые массы (см. рис. 1.3, в). Инерционные и силовые стенды с измерителем крутящего момента представлены, соответственно, на рис. 1.3, г) и д) [108, 72, 73].

Каждый тип нагрузочного устройства имеет возможность создания для АТС определенных режимов тестовых воздействий и позволяет измерять только свой, индивидуальный для данного типа нагрузочного устройства, спектр диагностических параметров [108, 72, 73].

Для контроля тяговых качеств АТС в стендах силового типа (рис. 1.3., а) в качестве нагружающего устройства применяются: электродвигатель переменного или постоянного тока (работающий в режиме генератора), а также гидравлический или электродинамический тормоз (работающий в режиме тормоза). Оно подводит к колесам автомобиля тормозной момент. Все вышеперечисленные нагружающие устройства для силовых стендов состоят из балансирного статора, имеющего степень свободы относительно оси его вращения, и вращающегося ротора, который соединен с беговым барабаном стенда.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Камнев Алексей Васильевич, 2025 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Автомобиль: Теория эксплуатационных свойств: Учебник для вузов по специальности «Автомобили и автомобильное хозяйство». - М.: Машиностроение, 1989. - 240.: ил.

2. Адлер, Ю.П., Маркова Е.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова. М.: Наука, 1976.

3. Антонов, А. С. Армейские автомобили: Теория / А.С. Антонов, Ю.А. Кононович, Е.И. Магидович, В.С. Прозоров. Воениздат. Москва, 1970. 192 с.

4. Балабина, Т.А., Механика качения эластичного колеса по жесткой опорной поверхности / Т.А. Балабина, А.Н. Мамаев // Технические науки: тенденции, перспективы и технологии развития: сб. науч. тр. межд. научно-практ. конф, 2014 г. С. 19-25.

5. Балабина, Т. А. Теоретические основы испытаний шин и трехосных полноприводных автомобилей на барабанных стендах : монография / Т. А. Балабина, М. Ю. Карелина, А. Н. Мамаев. - Москва : Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ), 2020. - 76 с.

6. Балакин, В.Д., Динамические процессы при испытаниях шин / В.Д. Балакин, П.Н. Малюгин, В.А. Щередин // Проблемы создания и эксплуатации автомобилей, специальных и технологических машин в условиях крайнего Севера: материалы 43-й Междунар. науч.-техн. конф. ААИ. Омск: СибАДИ, 2003.С. 167-169.

7. Балакина, Е.В. Анализ факторов, определяющих текущее положение вектора поступательной скорости управляемого колеса. / Е.В. Балакина // Известия ВолгГТУ. стр. 59-67

8. Балакина, Е.В. Влияние гистерезисных потерь в эластичном колесе на результаты математического моделирования параметров его движения при торможении. / Е.В. Балакина, В. М. Зотов, Н. М. Зотов, А. П. Федин, И. А. Платонов, Т. Н. Зотова, А. Р. Хамидулина // ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ . ст 20-24.

9. Балакина, Е.В. Метод косвенного измерения ф(1:)- и Ф(б) - диаграмм через зависимости скорости автомобиля от времени. / Е.В. Балакина, Н.М. Зотов, А.П. Федин // Известия ВолгГТУ. стр. - 12-13.

10. Балакина, Е. В. Моменты сил в пятне контакта управляемого колеса с опорной поверхностью при различных режимах движения автомобиля / Е.В. Балакина // Автомобильная промышленность. 2009. N 1. М.: Машиностроение.С.20 - 23. 18л.

11. Балакина, Е.В. Определение взаимного расположения сил, реакций и зон трения в пятне контакта эластичного колеса с твёрдой поверхностью / Е.В. Балакина, Н.М. Зотов // Трение и износ. 2015. Т. 36, N 1. С. 36-40.

12. Балакина, Е.В. Проблемы моделирования динамических процессов в реальном времени (на примере тормозной динамики автомобиля).: монография : под ред. С.В. Бахмутова. / Е.В. Балакина, Н.М. Зотов, В.М. Зотов, И.А. Платонов, А.П. Федин //- М. : Машиностроение, 2013. - 299 с.

13. Blyankinshtein, 1.М. BRAKING FORCE MEASUREMENT ERRORS ON A STAND WITH HORIZONTAL SUPPORT DISCS / Blyankinshtein I.M., Tarasov P.M. // In the collection: E3S Web of Conferences. 2023. p. 10037.

14. Blyankinshtein, 1М. ANALYSIS OF THE DYNAMICS OF VEHICLE MOTION IN CASE OF SUDDEN BRAKING CONNECTED WITH DAMAGE OF THE TIRE Kovalev V., Blyankinshtein I., Morozov D., Kazantsev A. Transport Problems. 2020. Т. 15. № 1. С. 15-23.

15. Блянкинштейн, И.М. Обоснование величины плеча тормозной силы при испытаниях на стенде Блянкинштейн И.М., Тарасов П.М. Транспорт: наука, техника, управление. Научный информационный сборник. 2024. № 1. С. 35-38.

16. Блянкинштейн, И.М. Роликовый стенд для испытания тормозных качеств автомобилей Блянкинштейн И.М., Михайлов С.П., Шиховцов К.Б., Тарасов П.М. Патент на изобретение RU 2824950 C1, 16.08.2024. Заявка № 2024103339 от 10.02.2024.

17. Берестова, С. А. Принцип Даламбера. Инженерные задачи : учебное пособие / С. А. Берестова, Ю. В. Денисов. - Екатеринбург : Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, 2016. - 92 с.

18. Бидерман, В.Л. Автомобильные шины / В. Л. Бидерман, Р. Л. Гуслицер // М.: Госхимиздат, 1963.

19. Бируля, А. К. Проектирование автомобильных дорог. Дориздат. Москва, 1948. 347 с.

20. Белкин, А.Е. Расчет деформаций автомобильной шины при стационарном качении / А. Е. Белкин, Н. Л. Нарская, О. А. Одинцов // Проблемы шинирезинокордных композитов: труды XVI Междунар. конф. Т. 1. М., 2005. - С. 52-59.

21. Белкин, А.Е. Решение контактных задач стационарного качения автомобильной шины / А. Е. Белкин, Н. Л. Нарская, О. А. Одинцов // М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005.

22. Белкин, А. Е. Численное решение геометрически нелинейной задачи контакта автомобильной шины с твердой опорной поверхностью / А. Е. Белкин, О. А. Одинцов // Вестник Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана. Серия Машиностроение. -2007. - № 1(66). - С. 20-34.

23. Бойко, А. В. Математическая модель для расчета нормальных и касательных напряжений в пятне контакта эластичной шины с дорогой и беговым барабаном диагностического стенда / А. В. Бойко // Вестник Иркутского государственного технического университета. - 2012. - № 11(70). - С. 128-132.

24. Бойко, А. В. Математическое описание процесса взаимодействия эластичной шины с плоской и цилиндрической опорной поверхностью / А. В. Бойко // Автомобиль для Сибири и крайнего Севера: конструкция, эксплуатация, экономика : 90-я Международная научно-техническая

конференция Ассоциации автомобильных инженеров в ИРНИТУ, Иркутск, 09-10 апреля 2015 года. - Иркутск: Иркутский национальный исследовательский технический университет, 2015. - С. 425-440.

25. Бойко, А. В. Совершенствование метода диагностики тормозных систем автомобилей в условиях эксплуатации на силовых стендах с беговыми барабанами : специальность 05.22.10 "Эксплуатация автомобильного транспорта" : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Бойко Александр Владимирович. - Иркутск, 2008. - 217 с.

26. Взаимодействие колеса с опорной поверхностью. Труды НАМИ / ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ». Сб. 59., М., 1959. 105 с.

27. Взаимодействие колеса с опорной поверхностью. Труды НАМИ / ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ». Сб. 54., М. 1962. 89 с

28. Взаимодействие колеса с опорной поверхностью. Труды НАМИ / ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ». Сб. 4., М. 1970. 93 с.

29. Васильев, В.И. Математическая модель торможения автомобиля на силовом роликовом стенде с учётом переходных процессов в приводе стенда / В.И. Васильев, А.П. Черепанов, А.В. Шарыпов // Вестник Курганского государственного университета. Серия: Технические науки. 2014. № 2 (33). С. 78-81

30. Вирабов, Р.В. Общие вопросы взаимодействия эластичного колеса с жесткой опорной поверхностью / Р.В. Вирабов, А.Н. Мамаев, Т.А. Балабина // Автомобиле-и тракторостроение в России: приоритеты развития и подготовка кадров: материалы междунар. научно-техн. конф. ААИ. «МАМИ». С. 71-85

31. Вирабов Р.В., Маринкин А.П. Определение боковой силы, возникающей при качении по жесткому основанию эластичного колеса, установленного с развалом: сб. науч. тр. «Безопасность и надежность автомобиля» / Р.В. Вирабов, А.П. Маринкин // М.: МАМИ, 1980, с. 182-192.

32. Временные нормы эксплуатационного пробега шин автотранспортных средств РД 3112199-1085-02.

33. Гащук, П. Автомобшь. Теорiя колюного рушiя. Кондор. Кшв, 2018.

328 с.

34. Говорущенко, Н. Я. Диагностика технического состояния автомобилей. - М.: Транспорт, 1970, 252 с.

35. Говорущенко, Н.Я. Техническая эксплуатация автомобилей. -Харьков: Вища школа, 1984, 312 с.

36. ГОСТ 17697-72. Автомобили. Качение колеса. Термины и определения.

37. ГОСТ 26899-86. Стенды роликовые для определения параметров тягово-скоростных свойств и топливной экономичности автомобилей и колесных тракторов в условиях эксплуатации. Общие технические требования.

38. ГОСТ Р. 52102-2003 Шины пневматические. Определение сопротивления качению методом выбега.

39. ГОСТ 52900-2007 Шины пневматические для легковых автомобилей и прицепов к ним. Технические условия.

40. Гредескул, А.Б. Динамика торможения автомобиля: дис. ... докт. техн. наук. Харьков, 1963.

41. Гришкевич, А. И. Автомобили. Теория: учебник для вузов. Минск, Высшая школа, 1986. 208 с.

42. Гудков, В. В. Процессы взаимодействия автомобильных шин с опорной поверхностью / В. В. Гудков, П. А. Сокол // Вестник Воронежского государственного технического университета. - 2012. - Т. 8, № 9. - С. 88-91.

43. Гусев, А. Г. Трояновская И. Математическая модель взаимодействия колеса транспортного средства с беговыми барабанами в стендах с их кинематическим рассогласованием. Вестник ИжГТУ. N 3. 2007.

44. Дик, А.Б. Исследование динамических характеристик тормозящего колеса: исследование торможения автомобиля и работы пневматических шин. Межвуз.сб. науч.тр. Омск, 1983, С. 38-53

45. Дик, А. Б. Математические модели пневматической шины : монография / А. Б. Дик ; под общ. ред. А. И. Федотова. - Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2025. - 232 с. : ил., табл.

46. Дик, А.Б., Малюгин П.Н. Барабанный стенд для испытаний шин в тормозном режиме. Рукопись деп. в. НИИНавтопроме, N 902 ап-д83, Омск, 1983

47. Дик, А.Б. О радиусе эластичного колеса / А.Б. Дик // Автомобильная промышленность №10 2020. - С. 21-30.

48. Дик, А.Б. Описание характеристик проскальзывания тормозящего колеса / А.Б. Дик // Надежность и активная безопасность автомобиля : сб. науч. тр. - М. : Изд-во МАМИ, 1985. - С. 205-216.

49. Дик, А.Б. Расчет стационарных и нестационарных характеристик тормозящего колеса при движении с уводом: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Дик Александр Борисович, Омск, 1988.

50. Дик, А.Б. Характеристики неустановившегося проскальзывания тормозящего колеса / А.Б. Дик // Повышение безопасности и надежности автомобиля: Сб. науч. тр. МАМИ. - М., 1988.-С. 163-177.

51. Ечеистов, Ю.А. Исследование некоторых эксплуатационных качеств автомобиля с учетом преобразующих свойств его шин. Дис. ... докт.техн.наук. М., 1973

52. Ечеистов, Ю.А. Исследование увода мотоциклетных шин // Вопросы машиноведения: сб. статей. Изд. АН СССР, 1950. С. 269-280.

53. Ечеистов, Ю.А. Исследование процесса качения тормозящего колеса по твердой с учетом боковой силы / Ю.А. Ечеистов, Е.М. Куликов // «безопасность и надежность автомобиля», вып.1. М., МАМИ, 1977

54. Ечеистов, Ю.А. Неустановившееся торможение автомобильного колеса / Ю.А. Ечеистов, В.В. Бернацкий // Сб. науч. тр. «Безопасность и надежность автомобиля». - М. : МАМИ, 1981, С. 16-23

55. Зарщиков, А. М. Стендовое оборудование для определения выходных характеристик шин легковых автомобилей / А. М. Зарщиков, П.Н. Малюгин, А.Б. Дик // Проблемы шин и резинокордных композитов: Второй Всесоюз. симпозиум 1990 г.: тезисы докл. / НИИ шинной пром-ти (НИИШП). М., 1990. С. 204-207

56. Захаров, А. Ю. Технология экспериментальных исследований колесных транспортных средств на стендах с имитацией качения движителей по опорной поверхности : специальность 05.05.03 "Колесные и гусеничные машины" : автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Захаров Александр Юрьевич. - Москва, 2016. - 22 с.

57. Зверев, И. Н. Исследование влияния тангенциальной эластичности шин на тягово-скоростные качества автомобиля: дисс. ... канд. техн. наук: 05.05.03/ И.Н. Зверев. - М.: Моск. автомех. ин-т 1972. - 150 с.

58. Зотов, В.М. Исследование решений дифференциальных уравнений движения колеса в тормозящем режиме / В.М. Зотов, Н.М. Зотов, Т.В. Штельмах // Обозрение прикладной и промышленной математики. М., 2006. Т.13, вып. 4. С. 646-647

59. Зотов, В. М. Определение коэффициента сопротивления качению автомобильного колеса, движущегося в режиме торможения / В. М. Зотов // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. - 2013. - № 1(29). - С. 190-195.

60. Иванкина, О. П. К вопросу об определении коэффициента сопротивления качению / О. П. Иванкина, Б. С. Лебедев // NovaInfo.Ru. -2015. - Т. 2, № 33. - С. 56-59.

61. Иванов, А.М. Автомобили: Теория эксплуатационных свойств: Учебник для студентов учреждений высшего проф. образования / А. М.

Иванов, А. Н. Нарбут, А. С. Паршин и др.// М: Издательский центр «Академия». - 2013. - 176 с.: - Серия бакалавриат.

62. Инструкция по калибровке диагностического стенда Hofmann Dynatest Pro 260 kw-4WD.

63. Инструкция по эксплуатации стенда Hofmann Dynatest Pro 260 kw-

4WD.

64. Клименко, В.И. Анализ методов определения коэффициента сопротивления качению колёс автомобиля / В. И. Клименко, С. Н. Шуклинов, Д. Н. Леонтьев, А. В. Губин // Автомобильный транспорт (Харьков). - 2020. -№ 46. - С. 33-39.

65. Кнороз, В.И. Работа автомобильной шины / В.И Кнороз, Е.В. Кленников, И.П. Петров, А.С. Шелухин, Ю.М. Юрьев, Под ред. В.И. Кнороза. М., Транспорт, 1976. 238 с.

66. Кнороз, В.И. Шины и колеса / В.И. Кнороз, Е.В. Кленников // М.: «Машиностроение», 1975.

67. Колчин, А. И. Расчет автомобильных и тракторных двигателей : учебное пособие для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности "Автомобиле- и тракторостроение" направления подготовки дипломированных специалистов "Транспортные машины и транспортно-технологические комплексы" и специальностям "Автомобили и автомобильное хозяйство", "Эксплуатация и обслуживание транспортных и технологических машин и оборудования (по отраслям)" направления подготовки дипломированных специалистов "Эксплуатация наземного транспорта" / А. И. Колчин, В. П. Демидов ; А. И. Колчин, В. П. Демидов. -Изд. 4-е, стер.. - Москва : Высш. шк., 2008.

68. Копотилов, В. И. О физическом смысле коэффициента сопротивления качению ведущего колеса автомобиля / В. И. Копотилов // Автомобильная промышленность. - 2013. - № 1. - С. 20-23.

69. Копотилов, В. И. О физическом смысле коэффициента сопротивления качению ведущего колеса автомобиля ( Окончание. Начало

см. "АП" 2013,№ 1 ) / В. И. Копотилов // Автомобильная промышленность. -2013. - № 3. - С. 13-16.

70. Котиев, Г. О. Исследование динамики колесных машин на стенде с беговыми барабанами / Г. О. Котиев, В. А. Горелов, А. Ю. Захаров // Автомобильная промышленность. - 2014. - № 7. - С. 9-12.

71. Кравец, В. Н. Теория автомобиля : учебник для студетнов вузов / В. Н. Кравец, В. В. Селифонов. - Москва : Гринлайт, 2011. - 884 с. - (Учебники и учебные пособия для студентов высших учебных заведений).

72. Крамаренко, Г.В. Техническая эксплуатация автомобилей: Учебник для вузов. Под. Ред. Г.В. Крамаренко. - 2-е изд., перераб. И доп. - М.: Транспорт, 1983. - 488 с, ил., табл.

73. Кузнецов, Е.С. Техническая эксплуатация автомобилей. 4-е изд., перераб. и дополн./ Е.С. Кузнецов, А.П. Болдин, В.М. Власов и др. - М.: Наука, 2001. 535 с.

74. Лапин, А.А. Компьютерное моделирование пневматической шины с учетом ее внутренней многослойной структуры и ортотропен механических свойств/ А. А. Лапин, Ю. В. Арефин/ Украина. - 2010.

75. Ларин, В. В. Зависимости сопротивления качению пневматических шин / В. В. Ларин // Инженерный журнал: наука и инновации. - 2013. - № 12(24). - С. 22.

76. Ле, В. Л. Диагностика тормозных систем АТС на основе измерения сил в пятнах контакта колес с беговыми барабанами стенда: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Ле Ван Луан, Иркутск, 2015.

77. Левин, М.А. Теория качения деформируемого колеса / М.А. Левин, Н.А. Фуфаев//. М.: Наука. гл. ред. физ.-мат. лит., 1989. 272 с.

78. Литвинов, А.С. Автомобиль : Теория эксплуатационных свойств / А.С. Литвинов, Я.Е. Фаробин // Учебник для вузов по специальности «Автомобили и автомобильное хозяйство». - М. : Машиностроение, 1989. -240 с.

79. Малюгин, П.Н. Методика испытаний шин на барабанном стенде с поверхностью из полимербетона / П.Н. Малюгин, К.Г. Шаршуков, С.С. Капралов // Автомобильная промышленность. 2009. N 3. С. 35-36.

80. Малюгин, П.Н. Описание характеристик продольного проскальзывания шин на льду / П.Н. Малюгин, В.А. Ковригин // Вестник Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии. 2011. N 21. С. 15-18.

81. Мамаев, А. Н. Качение эластичного колеса по двум жестким барабанам / А. Н. Мамаев, В. И. Абузов // Автомобильная промышленность. - 2012. - № 10. - С. 19.

82. Мамаев, А. Н. Механика взаимодействия колеса с барабаном / А. Н. Мамаев, Т. А. Балабина, В. В. Гаевский // Безопасность колёсных транспортных средств в условиях эксплуатации : материалы 106-й Международной научно-технической конференции, Иркутск, 23-26 апреля 2019 года. - Иркутск: Иркутский национальный исследовательский технический университет, 2019. - С. 333-345.

83. Мамаев, А.Н. Сопротивление качению ведомого колеса по жёсткому барабану / А.Н. Мамаев // Сб. трудов Международной научно-технической конференции, посвященной 145-летию МГТУ "МАМИ". - М.: МГТУ «МАМИ», 2010.

84. Марков, А. С. Повышение достоверности стендового контроля тормозной эффективности АТС категории М1 в условиях эксплуатации : специальность 05.22.10 "Эксплуатация автомобильного транспорта" : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Марков Алексей Сергеевич, 2019. - 232 с.

85. Мирошников, Л.В., Диагностирование технического состояния автомобилей на автотранспортных предприятиях / Мирошников, Л.В., Болдин А.П., Пал В.И. // М.: Транспорт, 1977, 264 с.

86. Мирошников, Л.В. Теоретические основы технической диагностики автомобилей.: учеб. пособие. - М.: Высшая школа, 1976, 126.

87. Монтгомери, Д.К. Планирование эксперимента и анализ данных / пер. с англ. Ленинград: Судостроение, 1980.

88. Морозов, Б.И. и др. Об учёте окружной эластичности автомобильного колеса при описании его работы в тормозном режиме//Исследование торможения автомобиля и работы пневматических шин: сб. науч. тр. - 1979, ОмПИ.- с. 19-25.

89. Одинцов, О. А. Разработка метода решения нелинейных контактных задач стационарного качения автомобильной шины : специальность 01.02.06 "Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры", 05.05.03 "Колесные и гусеничные машины" : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Одинцов Олег Александрович. - Москва, 2008. - 208 с.

90. Петров, М.А. Работа автомобильного колеса в тормозном режиме. Омск.: Зап.-Сиб. книжн. изд-во, 1973, 224с.

91. Петров, М.А. Статистическое моделирование процесса торможения автомобильного колеса: сб. тр. Исследование торможения автомобиля и работы пневматических шин. / М.А. Петров, И.Я. Исаков, В.А. Елисеенко // Новосибирск, 1977. С. 75-82.

92. Петрушов, В. А. Сопротивление качению автомобилей и автопоездов / В. А. Петрушов, С. А. Шуклин, В. В. Московкин. Машиностроение. Москва, 1975. - 224 с.

93. Правила эксплуатации автомобильных шин АЭ 001-04/ (утв. распоряжением Минтранса РФ от 21 января 2004 г. N АК-9-р).

94. Преобразователи напряжения измерительные Е14. Методика поверки 4221-008-42885515 МП

95. Пустыльник, Е. И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений. М.: Наука, 1968.

96. Ракляр, А.М. Исследование ф(s) - диаграмм дорог автополигон. дисс... канд. техн. наук. Москва, 1978.

97. Румшиский, Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента. [Текст].: Главная редакция физико-математической литературы изд-ва, 1971, 192с.

98. Рыков, С. П. Коэффициент сопротивления качению автомобильного колеса. Новый подход к моделированию и оценке / С. П. Рыков, В. Н. Тарасюк // Системы. Методы. Технологии. - 2009. - № 4(4). - С. 30-33.

99. Рыков, С. П. Метод оценки сопротивления качению автомобильного колеса / С. П. Рыков, В. Н. Тарасюк // Автомобильная промышленность. - 2011. - № 1. - С. 32-35.

100. Рыков, С. П. Моделирование и оценка поглощающей и сглаживающей способности пневматической шины в расчетах подвески, плавности хода и подрессоривания автомобиля / С. П. Рыков. - Братск, 2004.

- 124 с.

101. Рыков, С. П. Экспериментальные исследования поглощающей и сглаживающей способности пневматических шин: Испытательный комплекс, методики проведения экспериментов и обработки результатов / С. П. Рыков.

- Братск : Братский государственный университет, 2004. - 322 с.

102. Сергеев, А.Г. Метрологическое обеспечение автомобильного транспорта. М.: Транспорт, 1988. - 247 с.

103. Сергеев, А.Г. Точность и достоверность диагностики автомобилей. М.: Транспорт, 1980. -188 с.

104. Смирнов, И.А. Математическое моделирование заноса автомобиля: дис. ... канд. физико-мат. наук. М.,2011.

105. Тарасик, В. П. Теория движения автомобиля / В. П. Тарасик. - 2-е издание, переработанное и дополненное. - Санкт-Петербург : БХВ-Петербург, 2022. - 576 с. - (Учебная литература для вузов).

106. Туренко, А.Н. Методы расчета реализуемого коэффициента сцепления при качении колеса в тормозном режиме / А.Н. Туренко, С.И. Ломака, Л.А. Рыжих, Д.Н. Леонтьев и др. // Автомобильный транспорт, вып. 27, 2010 .ХНАДУ. С. 7 -13.

107. Фалькевич, Б.С. Теория автомобиля / Б.С. Фалькевич // М.: Машгиз, 1963. - 239 с.

108. Федотов, А. И. Диагностика автомобиля : учеб. для студентов вузов по направлению подготовки бакалавров и магистров "Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов" / А. И. Федотов ; Иркутский государственный технический университет. - Иркутск : Иркутский государственный технический университет, 2012. - 467 с.

109. Федотов, А.И. Испытание эластичных шин на стенде с беговым барабаном", методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу "Теория эксплуатационных свойств автомобиля". ИРНИТУ, Иркутск, 2007 г. 14 С., рис. 9, табл. 2.

110. Федотов, А.И. Качение тормозящего колеса, нагруженного переменной нормальной нагрузкой / А.И. Федотов, А.Б. Дик // Сб. научных трудов «Активная и пассивная безопасность и надежность автомобиля» / МАМИ, Москва, 1984. С. 94-110.

111. Федотов, А. И. Конструкция, расчет и потребительские свойства автомобилей : учебное пособие для вузов по специальности 190603 "Сервис транспортных и технологических машин и оборудования (автомобильный транспорт)" / А. И. Федотов, А. М. Зарщиков. - Иркутск : Иркутский национальный исследовательский технический университет, 2007. - 335 с.

112. Федотов, А. И. Математическое моделирование процессов функционирования автомобилей : учебное пособие / А. И. Федотов, А. В. Бойко ; Иркутский государственный технический университет. - Иркутск : Иркутский государственный технический университет, 2012. - 113 с.

113. Федотов, А.И. Методика подготовки диссертации: Учебное пособие. Иркутск. 2011. 92 с. Ил. 27. Табл. 4. Библиогр.: 14 назв.

114. Федотов, А. И. Обоснование требований к давлению воздуха в шинах автомобилей при испытаниях на роликовых стендах / А. И. Федотов, О. С. Яньков, А. В. Камнев // Вестник Сибирского государственного

автомобильно-дорожного университета. - 2025. - Т. 22, № 3(103). - С. 434446.

115. Федотов, А. И. О силовом радиусе колеса с эластичной шиной / А. И. Федотов, О. С. Яньков, А. В. Камнев // Труды НАМИ. - 2022. - № 1(288). - С. 52-60.

116. Федотов, А. И. Основы научных исследований: учебное пособие по направлению подготовки "Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов" / А. И. Федотов, Изд-во ИрГТУ, Иркутск. 2017. - 140 с.

117. Федотов, А. И. Основы теории эксплуатационных свойств автомобилей : учебник для аспирантов вузов по направлению подготовки 23.06.01- Техника и технологии наземного транспорта / А. И. Федотов ; Иркутский национальный исследовательский технический университет. -Иркутск : Иркутский национальный исследовательский технический университет, 2016. - 254 с.

118. Федотов, А.И. Проверка адекватности математической модели / А.И. Федотов, А.В. Быков // Актуальные проблемы АПК: материалы науч.-практ. конф. Иркутск: ИрГСХА, 2002. С. 87-88.

119. Федотов, А. И. Расчет скоростных потерь в шинах автомобиля в Условиях эксплуатации / А. И. Федотов, В. Г. Власов, С. Н. Кривцов // Автомобильная промышленность. - 2012. - № 9. - С. 16-19.

120. Федотов, А. И. Технология и организация диагностики при сервисном сопровождении : учебник по направлению подготовки бакалавров "Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов" / А. И. Федотов. - Москва : Издательство Академия, 2015. - 350 с.

121. Федотов, А.И. Экспериментальные исследования процесса взаимодействия эластичного колеса с беговым барабаном и дорогой / А.И. Федотов, А.В.Бойко, В.П. Халезов // Вестник ИрГТУ. 2012. N 9 (68). С. 157163

122. Халезов, В. П. Повышение информативности дорожного метода диагностики тормозных систем автотранспортных средств в условиях

эксплуатации : специальность 05.22.10 "Эксплуатация автомобильного транспорта" : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Халезов Владимир Павлович, 2015. - 233 с.

123. Харазов, А.М. Диагностическое обеспечение технического обслуживания и ремонта автомобилей: Справ. пособие. -М.: Высш. шк., 1990. - 208 с.: ил.

124. Хачатуров, А.А. Динамика системы дорога-шина-автомобиль-водитель / А.А. Хачатуров, В.Л. Афанасьев, В.С. Васильев и др. Под ред.

A.А. Хачатурова. - М. : Машиностроение, 1976. - 535 с.

125. Царев, В.П. Моделирование колесных движителей, работающих в критических условиях эксплуатации : дисс. ... канд. техн. наук : 05.05.03 /

B.П. Царев - МАМИ, Москва, 1998. - 169 с.

126. Чудаков, Е.А. Избранные труды, том 1. Теория автомобили. Изд-во: АН СССР, 1961. 458 с.

127. Чудаков, Е.А. Качение автомобильного колеса. М.: Машгиз, 1947.

128. Чудаков, Е.А. Качение автомобильного колеса при наклонном расположении его средней плоскости // ДАН СССР, 1953. Т. 90, N 3. С. 343346.

129. Чудаков, Е.А / Теория автомобиля. Издание 3-е, доп. и перераб. // Е.А. Чудаков. М.: Машгиз, 1950. 344 с.

130. Шуклинов, С. Н. Моделирование коэффициента сопротивления качению при трогании автомобиля с места / С. Н. Шуклинов, В. И. Вербицкий, А. В. Ужва, А. В. Губин // Автомобиле- и тракторостроение : Материалы Международной научно-практической конференции, Минск, 2427 мая 2019 года / отв. ред. Д. В. Капский. Том 1. - Минск: Белорусский национальный технический университет, 2019. - С. 120-124.

131. Яньков, О. С. Методика измерения тяговых параметров АТС на стендах с беговыми барабанами с учетом потерь в шинах / О. С. Яньков, А. И. Федотов, А. В. Камнев // Грузовик. - 2024. - № 12. - С. 31-35.

132. Яньков, О. С. Повышение качества контроля тормозных систем АТС на стендах с кинематически связанными опорными роликами : специальность 05.22.10 "Эксплуатация автомобильного транспорта" : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Яньков Олег Сергеевич, 2017. - 283 с.

133. Bakker, E. A new tire model with an application in vehicle dynamics studies. / E. Bakker, H.B. Pacejka, L. Lidner // SAE Technical Paper 890087. 1989.

134. Bakker, E. The magic formula tyre model / E. Bakker, H.B. Pacejka // Proc. 1st. Colloq. Tyre Models for Vehicle Dynamics Analysis. Delft, 1991. Amsterdam: Swits and Zeitlinger, 1993. P. 1-18.

135. Bakker, E. Tyre modelling for use in vehicle dynamics studies. / E. Bakker, L. Nyborg, H. B. Pacejka //SAE Technical Paper 870421, 1987.

136. Burckhardt, M. Fahrwerktechnik: Radschlupf-. Regelsys-teme. / M. Burckhardt, J. Reimpell //Germany: Vogel-Verlag, 1993.

137. Curtiss, W. W Low power loss tires. SAE Prerrint, s. o. 1969, No. 690108, No. 39

138. Elliott, D. R. Passanger tire Power consumption / D. R.. Elliott, W.K. Klamp, W.E. Kraemer // SAE Preprint s. a. 1971, No. 710575.

139. Fiala, E. Seitenkrafte am rollenden Luftreifen : VDI Zeitschrift, 96. 1954. S. 973-979.

140. Kiencke, U., Daiss A. Estimation of Tyre Friction for Enhaced ABSSystems: In Proceedings of the AVEG'94, 1994

141. Lugner, P. A measurement based tyre characteristics ap-proximation. In Pacejka, Ed., tyre models for vehicle dynamic s analysis, swets & zeitlinger. supplement to vehicle system dynamics / P. Lugner, P.Mittermayr /Vol. 21. 1991. P. 127-144.

142. Pacejka, H.B. Shear force development by pneumatic tyres in steady state conditions: a review of modeling aspects / H.B. Pacejka, R.S. Sharp // Vehicle System Dynamics, 1991. vol. 20. N. 3-4. P. 121-176

143. Pacejka, H.B. Some recent investigations into dynamics and frictional behavior of pneumatic tires // Phys. Tire tract.: Theory and Exp. New-York - London. 1974.

144. Pacejka, H.B. The Magic Formula Tyre Model. Proc. 1st In-ternational Tyre Colloquium / H.B. Pacejka, E. Bakker // Delft, 1991. Vehicle System Dynamics 21 (Suppl.). P. 1-18.

145. Pacejka, H.B. Tyre and Vehicle Dynamics / H.B. Pacejka. - 3rd ed. -Elsevier : TU Delft, 2002. - 642 p.

146. Pacejka, H.B. Tyre modeling for use in vehicle dynamics studies. / H.B. Pacejka, E. Bakker, L. Nyborg // SAE, 1987. P. 1-12.

147. Pauwelussen, J. Tyre dynamics, tyre as a vehicle component Part 3.: Rolling resistance. Virtual Education in Rubber Technology (VERT) / J. Pauwelussen, W. Dalhuijsen, M. Merts // FI-04-B-F-PP-160531, HAN University, 2007, 1-50.

148. Rabiner R., Gold B. Theory and Application of Digital Signal Processing. New York, Prentice-Hall, Inc. Englewood Cliffs, 1975

149. SAE J2452_201707. Stepwise Coastdown Methodology for Measuring Tire Rolling Resistance.

150. Sharp, R. Shear force and moment descriptions by normali-zation of parameters and the "magic formula"." / R. Sharp, M. Bettella // Journal of Vehicle System Dynamics, 39:1, pp. 27-56.2003.

151. Wen, B. Correlation Analysis of Rolling Resistance Test Results from SAE J1269 and J2452 / B. Wen, G. Rogerson, A. Hartke // SAE Technical Paper 2014-01-0066, 2014

152. Wong, J. Y. Theory of ground vehicles. - 3rd ed / J. Y. Wong // Carleton University Ottawa. John Wiley & Sons, Inc., 2001. 528 p.

153. Yanchevsky, V. A. On the question of the expediency of using remote air pressure monitoring systems in car tires / V. A. Yanchevsky, R. L. Bayer // Science Journal of Transportation. - 2024. - No. 4(20). - P. 18-23.

154. Zeransci, P. Die resultirende Reifencharacterisik // KFT. - 1973, 18/s. 237 - 238.

155. Видео: мощность нового Lexus LX проверили на динамометрическом стенде. Специалисты испытали новый внедорожник с пробегом 17 километров [Электронный ресурс] URL: https://www.carscoops.com/2021/07/tuning-house-tests-2022-toyota-land-cruiser-on-the-dyno-gets-370-hp-at-the-wheels (Дата обращения 10.08.2025)

156. Toyota Land Cruiser V6 Turbo Tested On The Dyno, Gets 370 HP At The Wheels [Электронный ресурс] URL: https://www.carscoops.com/2021/07/tuning-house-tests-2022-toyota-land-cruiser-on-the-dyno-gets-370-hp-at-the-wheels (Дата обращения 10.08.2025).

Приложение № 1

Возможные режимы проскальзывания S и обеспечивающие их передаточные числа /пр привода колеса на стенде с беговым барабаном от проскальзывания S шины модели КАМА Breeze 175/70 R14 84T с износом 15%

Табл. П1.1. Возможные режимы проскальзывания S и обеспечивающие их передаточные числа /пр привода колеса на стенде с беговым барабаном от проскальзывания S шины модели КАМА Breeze 175/70 R14 84T с износом 15%, нормальная нагрузка Rz = 1,7 кН; давление воздуха в шине 0,19 МПа; скорость V=2 м/с.

S 0 0,021 0,045 0,082 0,102 0,161 0,301 0,741 1

/пр 3,107 3,042 2,967 2,852 2,790 2,607 2,172 0,805 0

3,5

/ пр

2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0

х

X

о

0,2

0,4

0,6

1,0

Рис. П1.1. График зависимости передаточных чисел /пр привода колеса на стенде с беговым барабаном от проскальзывания S шины модели КАМА Breeze 175/70 R14 84T с износом 15%: нормальная нагрузка Rz = 1,7 кН; давление воздуха в шине 0,19 МПа; V=2 м/с.

Табл. П1.2. Возможные режимы проскальзывания S и обеспечивающие их передаточные числа /пр привода колеса на стенде с беговым барабаном от проскальзывания S шины модели КАМА Breeze 175/70 R14 84T с износом 15%, нормальная нагрузка Rz = 3,7 кН; давление воздуха в шине 0,19 МПа; скорость V=2 м/с.

S 0 0,032 0,061 0,14 0,2 0,315 0,76 1

/пр 3,168 3,066 2,975 2,724 2,534 2,17 0,76 0

Рис. П1.2. График зависимости передаточных чисел /пр привода колеса на стенде с беговым барабаном от проскальзывания S шины модели КАМА Breeze 175/70 R14 84T с износом 15%: нормальная нагрузка Rz = 3,7 кН; давление воздуха в шине 0,19 МПа; V=2 м/с.

Табл. П1.3. Возможные режимы проскальзывания S и обеспечивающие их передаточные числа /пр привода колеса на стенде с беговым барабаном от проскальзывания S шины модели КАМА Breeze 175/70 R14 84T с износом 15%, нормальная нагрузка Rz =5,7 кН; давление воздуха в шине 0,19 МПа; скорость V=2 м/с.

S 0 0,015 0,041 0,06 0,096 0,123 0,158 0,21 0,324 0,75 1

/пр 3,218 3,170 3,086 3,025 2,909 2,822 2,709 2,542 2,175 0,805 0

Рис. П1.3. График зависимости передаточных чисел /пр привода колеса на стенде с беговым барабаном от проскальзывания S шины модели КАМА Breeze 175/70 R14 84T с износом 15%: нормальная нагрузка Rz = 5,7 кН; давление воздуха в шине 0,19 МПа; V=2 м/с.

Табл. П1.4. Возможные режимы проскальзывания S и обеспечивающие их передаточные числа /пр привода колеса на стенде с беговым барабаном от проскальзывания S шины модели КАМА Breeze 175/70 R14 84T с износом 15%, нормальная нагрузка Rz = 1,7 кН; давление воздуха в шине 0,19 МПа; скорость V=16 м/с.

S 0 0,02 0,046 0,078 0,108 0,18 0,326 0,763 1

/пр 3,107 3,045 2,964 2,865 2,771 2,548 2,094 0,736 0

3,5

/ пр

2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0

Рис. П1.4. График зависимости передаточных чисел /пр привода колеса на стенде с беговым барабаном от проскальзывания S шины модели КАМА Breeze 175/70 R14 84T с износом 15%: нормальная нагрузка Rz = 1,7 кН; давление воздуха в шине 0,19 МПа; V=16 м/с.

Табл. П1.5. Возможные режимы проскальзывания S и обеспечивающие их передаточные числа /пр привода колеса на стенде с беговым барабаном от проскальзывания S шины модели КАМА Breeze 175/70 R14 84T с износом 15%, нормальная нагрузка Rz = 3,7 кН; давление воздуха в шине 0,19 МПа; скорость V=16 м/с.

S 0 0,005 0,03 0,06 0,087 0,112 0,18 0,22 0,31 0,738 1

/пр 3,168 3,152 3,073 2,978 2,892 2,813 2,598 2,471 2,186 0,83 0

Рис. П1.5. График зависимости передаточных чисел /пр привода колеса на стенде с беговым барабаном от проскальзывания S шины модели КАМА Breeze 175/70 R14 84T с износом 15%: нормальная нагрузка Rz = 3,7 кН; давление воздуха в шине 0,19 МПа; V=16 м/с.

Табл. П1.6. Возможные режимы проскальзывания S и обеспечивающие их передаточные числа /пр привода колеса на стенде с беговым барабаном от проскальзывания S шины модели КАМА Breeze 175/70 R14 84T с износом 15%, нормальная нагрузка Rz = 5,7 кН; давление воздуха в шине 0,19 МПа; скорость V=16 м/с.

S 0 0,013 0,046 0,075 0,102 0,129 0,192 0,32 0,739 1

/пр 3,218 3,176 3,07 2,977 2,89 2,803 2,6 2,188 0,84 0

3,5

/ пр

2,5 2,0 1,5 1,0

0,5 0

Ч

ч \

X V

0

0,2

0,4

0,6

1,0

Рис. П1.6. График зависимости передаточных чисел /пр привода колеса на стенде с беговым барабаном от проскальзывания S шины модели КАМА Breeze 175/70 R14 84T с износом 15%: нормальная нагрузка Rz = 5,7 кН; давление воздуха в шине 0,19 МПа; V=16 м/с.

Приложение № 2

Результаты экспериментальных исследований эпюр элементарных нормальных ARzi и продольных касательных ARXi реакций, распределённых по длинам пятен контактов эластичной шины Bridgestone 185/65 R14 (высота протектора 3 мм) c опорными роликами стенда

80

70

60

50

40

30

20

& Ю

-10J

■щ,

*

:

*

*

щ, +

L

80

70

60

50 15

40

30

20

10

и S

И Ь:

*а?

70

I 60

Й

^ 50

ее

к

I 40

О &

I 30

o^i 5

I | 20

а 5

g, S ю

я &

Н Я

3 Й

и ¡£

I % 0

и

10 20 30 40 50 60 Длина пятна контакта 1д], мм

Передний ролик

-ю

-10

\Ry,

•

*

У N ч

70

60

50

40

30

20

10

10 20 30 40 50 60 Длина пятна контакта 1д2, мм

Задний ролик

-10

л

cd 'J См

04 я И л

I

я 3

к in я ^

н

g X) с

Сч

с к я и

а-=

'J

5

У R (Г:

Рис. П2.1 - Экспериментальные эпюры распределения элементарных нормальных и касательных реакций по длинам пятен контакта шины с опорными роликами стенда (давление рабочего тела в шине Рм = 0,05 МПа, нормальная нагрузка на колесо GК = 2250 Н)

80

70

2 |

4s 60

50

■■

я

0

£ 40

СЧ -

X

►Л

1 30

а &

S 20

w

ей

I 1°

и О

-10

ARZ *ч

•

•

*

■

*

ARX1

80

70

60

50

40

30

20

10

70

35 60

ч

50

га > а 5 га £

к ¡4 я

и а

40

а зо

а

3

&. 20

5

а

п

Г)

я о.

а

3

щ

?!

4

10

10 20 30 40 50 60 Длина пятня, контакта , мм

ю

-10

VS arz2

*

•

*

* у 4rx2

У f К S

70

60

50

40 Я

30

I

20

Р! о-' 8 ^

10 g

о. -

-

и