Научное обоснование создания и разработка ходовых систем транс-портных средств на пневмоколесных движителях сверхнизкого давления (13.07.2009)

Автор: Котляренко Владимир Иванович

УДК 629.113.001

КОТЛЯРЕНКО ВЛАДИМИР ИВАНОВИЧ

НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СОЗДАНИЯ И РАЗРАБОТКА ХОДОВЫХ СИСТЕМ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ НА ПНЕВМОКОЛЕСНЫХ ДВИЖИТЕЛЯХ СВЕРХНИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ

Специальность 05.05.03 – Колесные и гусеничные машины

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Нижний Новгород - 2009

Работа выполнена в Московском государственном техническом университете (МАМИ) на кафедре «Автомобили»

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Агейкин Я.С.

доктор технических наук, профессор Беляков В.В.

доктор технических наук, профессор Васильченков В.Ф.

Ведущая организация: ОАО « КамАЗ»

Защита диссертации состоится «___» _______ 2009 года в «14:00» часов на заседании диссертационного совета Д212.165.04 в Нижегородском государственном техническом университете по адресу: 603600, Нижний Новгород, ГСП-41, ул. Минина 24, Первый учебный корпус, ауд. 1307

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Нижегородского государственного технического университета

Автореферат разослан «___» _______ 2009 года

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

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук, профессор Л.Н. Орлов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Современное экономическое положение России тесно связано с развитием Севера и Северо-Востока, занимающих более 60% ее территории, где сосредоточены основные запасы природных ресурсов страны. Однако освоение этих районов затруднено из-за недостаточно развитой транспортной сети, сложности природно-климатических условий и чрезвычайной экологической уязвимости региона. Около 70% грузовых и пассажирских перевозок осуществляется автомобильным транспортом, при этом почти 60% – по грунтовым дорогам и автозимникам. В весенне-осенний период оттаявшие дороги и местность становятся непроходимыми для традиционных автомобилей. В результате 15 млн. человек становятся отрезанными от районных и областных центров. В это время широко применяются традиционные колесные и гусеничные транспортные средства (ТС) высокой проходимости, наносящие непоправимый ущерб почвенно-растительному покрову северных районов. Применение колесных машин, оснащенных специальными пневмоколесными движителями сверхнизкого давления, является эффективным средством повышения проходимости и экологии при осуществлении транспортных операций в труднодоступных районах.

Не случайно задача по созданию почвонеразрушающих транспортных систем входила в Федеральную инновационную программу «Техника Российского Севера», одобренную Постановлением Совета Министров и Правительства РФ от 13.12.1993 г. № 1280 и включена в Перечень критических технологий, имеющих важное социально-экономическое значение или значение для обороны страны и безопасности государства, утвержденный распоряжением Правительства РФ от 25 августа 2008 г. №1243.

Теория транспортных средств высокой проходимости, включая колесные машины и их движители, на сегодняшний день разработана достаточно хорошо как зарубежными, так и отечественными исследователями. Однако все исследования проводились, в основном, с шинами низкого и высокого давления (0,1 МПа и более), имеющих большое число слоев корда. Вопросы передвижения машин на тонкостенных пневмоколесных движителях с внутренним давлением воздуха 0,02-0,07 МПа освещены недостаточно и требуют уточнения ряда положений, в том числе в области взаимодействия колесного движителя с опорной поверхностью, определения основных рабочих характеристик движителей, основных направлений и методов создания ходовых систем ТС данного типа. Особенно это важно для сокращения времени разработки и рационального выбора технико-экономических и конструктивных параметров новых моделей ТС на стадии проектирования. Поэтому работа является актуальной.

Цель работы. Научное обоснование создания и разработка ходовых систем транспортных средств на пневмоколесных движителях сверхнизкого давления. Для достижения цели работы сформулированы и решены следующие задачи:

– разработать основные эксплуатационные требования, предъявляемые к ТС, предназначенных для работы в бездорожных районах Севера;

– разработать методы оценки проходимости и подвижности ТС с точки зрения эффективности, безопасности и экологии осуществления ими транспортного процесса;

– определить базовые параметры наиболее распространенных шин сверхнизкого давления и найти зависимости для их определения;

– разработать математическую модель исследования динамики ТС на шинах сверхнизкого давления при движении по неровностям;

– определить статистические характеристики микропрофиля ряда характерных дорог НИЦИАМТ, позволяющие проводить аналитические исследования динамических процессов транспортных средств с проверкой их адекватности в реальных дорожных условиях с высокой степенью достоверности;

– разработать основные направления и методы разработки ходовых систем и рекомендаций по основным режимам движения ТС на пневмоколесных движителях сверхнизкого давления, включая обоснование и выбор рациональных параметров колесного движителя и способа поворота, обеспечивающих требуемые эксплуатационные качества;

– провести расчетно-экспериментальные исследования по оценке плавности хода, управляемости и устойчивости ТС на пневмоколесных движителях сверхнизкого давления.

Научная новизна.

Разработана новая математическая модель для исследования динамики ТС на пневмоколесных движителях сверхнизкого давления при движении по неровностям, отличающаяся тем, что скорость движения машины не задается через центр масс, а формируется от движителя.

Предложен метод оценки проходимости ТС с учетом времени на восстановление проходимости при осуществлении непрерывного транспортного процесса.

Разработан метод расчета интегральной оценки подвижности ТС с учетом показателей экологии и безопасности. Особенностью метода является применение оценочного круга по принципу радара. Предложены коэффициенты весомости основных параметров ТС.

Определены базовые параметры наиболее распространенных шин сверхнизкого давления, найдены регрессионные зависимости для их расчета.

Разработаны методы расчета и выбора рациональных параметров пневмоколесного движителя и способа поворота ходовых систем ТС на пневмоколесных движителях сверхнизкого давления.

Научно обоснованы выбор типа ТС для работы в тяжелых дорожных условиях, технические решения по созданию ходовых систем и рекомендации по основным режимам движения ТС на пневмоколесных движителях сверхнизкого давления.


загрузка...