Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Колесные и гусеничные машины

Диссертационная работа:

Калачев Сергей Маркович. Экспериментально-расчетный метод контроля качества работы гасящих устройств подвески автомобиля : Дис. ... канд. техн. наук : 05.05.03 Москва, 2006 170 с. РГБ ОД, 61:06-5/2456

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введение 6

Глава 1. Обзор работ по теме, постановка целей и задач исследований 12

1.1. Анализ закономерностей изменения качества работы гасящих устройств в эксплуатации 12

1.1.1. Влияние качества работы гасящего устройства подвески автомобиля на безопасность движения и плавность хода 12

1.1.2. Особенности конструкции гасящих устройств современных автомобилей и их влияние на качество работы... 14

1.1.3. Особенности изменения качества работы гасящих устройств подвески автомобилей в эксплуатации 18

1.2. Существующие методы и средства оценки качества работы гасящих устройств автомобилей 25

1.2.1. Стенды для диагностики амортизаторов с демонтажом амортизатора из подвески транспортного средства 26

1.2.2. Стенды для диагностики амортизаторов без демонтажа амортизатора из подвески автомобиля 27

1.2.2.1. Стенды для диагностики гасящих свойств подвески методом свободных колебаний (сбрасывания) 27

1.2.2.2. Стенды для диагностики гасящих свойств подвески методом вынужденных колебаний 31

A) Стенды с беговыми барабанами 31

Б) Стенды с "беспружинным" (жестким) приводом колебателя 32

B) Стенды с приводом колебателя через упругое звено... 39

1.2.3. Недостатки вышеуказанных стендов 46

1.3. Постановка целей и задач теоретического и экспериментального исследования 47

Глава 2. Теоретические исследования колебаний автомобиля при кинематическом возбуждении 48

2.1. Разработка математической модели колебаний автомобиля на дороге и на стенде, расчетные зависимости 48

2.2. Составление нелинейных уравнений для моделирования на персональном компьютере 50

2.3. Создание упрощенной математической модели для построения амплитудно-частотных характеристик колебаний автомобиля 56

2.4. Выбор параметров математической модели с учетом требований метрологии и реального дорожного возбуждения... 59

Глава 3 Исследование колебаний автомобиля с помощью численного эксперимента 62

3.1. Результаты моделирования 62

3.1.1. Зависимость ускорений колебаний кузова от неупругого сопротивления и трения в подвеске и сопротивления шин 62

3.1.2. Зависимость скоростей колебаний кузова от неупругого сопротивления и трения в подвеске и сопротивления шин 69

3.1.3. Зависимость перемещений кузова от неупругого сопротивления и трения в подвеске и сопротивления шин 73

3.1.4. Зависимость относительных скоростей колебаний в подвеске от неупругого сопротивления и трения в подвеске и сопротивления шин 76

3.1.5. Зависимость относительных перемещений в подвеске от неупругого сопротивления и трения в подвеске и сопротивления шин 80

3.1.6. Зависимость ускорений колес от неупругого сопротивления и трения в подвеске и сопротивления шин 82

3.1.7. Зависимость перемещений колес от неупругого сопротивления и трения в подвеске и сопротивления шин 87

3.1.8. Зависимость колебаний силы в пятне контакта с опорной поверхностью от неупругого сопротивления и трения в подвеске и сопротивления шин 91

3.1.9. Зависимость отношения z"/" от неупругого сопротивления и трения в подвеске и сопротивления шин 93

3.2. Выводы по численному эксперименту 97

Глава 4. Экспериментальная проверка предлагаемого метода 104

4.1. Проверка данных, полученных при моделировании с помощью эксперимента 104

4.2.1. Теоретические предпосылки для выбора методологии критериальной оценки качества работы гасящих устройств в подвеске автомобиля 109

4.2.2. Сравнительные исследования метрологической точности известных методов и предлагаемого метода контроля качества работы гасящих устройств подвески автомобиля 112

4.2.3. Выводы по результатам расчетов чувствительности методов контроля качества работы гасящих устройств

подвески автомобиля 118

4.3. Алгоритм контроля качества работы гасящих устройствподвески автомобиля в диагностическом цикле проверки тормозов 119

5. Основные выводы и рекомендации 122

Список литературы 127

Приложения 137

П.1. Патент на изобретение № 2164675 137

П.2. Свидетельство на полезную модель № 28847 и патент на изобретение № 2239567 по заявке № 2002119145 от 19.07.2002 г 146

П.З. Заявка на выдачу патента на изобретение № 2005112871/20 155

П.4. Акт об использовании результатов исследования на АМОЗИЛ 168

П.5. Справка об использовании результатов исследования на МЗСА (МОСКОВСКИЙ ЗАВОД СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ АВТОМОБИЛЕЙ) 169

П.6. Акт об использовании результатов исследования в ЗАО "МедСил" 170 

Введение к работе:

Качество гашения колебаний в подвеске автомобиля в значительной мере влияет на целый ряд его эксплуатационных свойств.

Снижение затухания в подвеске автомобиля при его эксплуатации напрямую связано с изменением технического состояния амортизатора.

При этом следует отметить, что существуют две концепции качества амортизаторов. Первая, которая была принята в СССР, состояла в том, что амортизатор проектировался и производился так, чтобы обеспечить срок его службы не менее срока службы автомобиля.

По другой концепции, принятой на зарубежных предприятиях, амортизаторы проектируются и производятся на ограниченный срок службы для повышения прибыли за счет снижения его себестоимости в массовом производстве. Поэтому они нуждаются в периодическом контроле работоспособности, что требует развития средств их контроля без демонтажа из подвески.

Неизбежное ухудшение качества работы гасящего устройства автомобиля в процессе эксплуатации приводит к снижению устойчивости и управляемости автомобиля, увеличению тормозного пути, повышенному износу дорожного покрытия, а также шин и элементов шасси (шарниры подвески, пружины и т.д.).

Существующие современные средства контроля гасящих устройств не могут с достаточной достоверностью контролировать качество работы гасящего устройства из-за своей недостаточной точности или высокой трудоемкости проведения контроля.

В связи с вышеизложенным актуальным является исследование, связанное с совершенствованием методов контроля качества работы гасящих устройств автомобиля.

Целью работы является повышение эффективности и безопасности эксплуатации автотранспортных средств за счет разработки метода контроля качества работы гасящих устройств подвески автомобиля.

Объектом исследования являются колебательные процессы, происходящие в подвеске автомобиля. Предметом исследования являются методы определения качества работы гасящих устройств.

Методы исследования: в диссертационной работе использованы методы математического моделирования, программирования и экспериментальные методы.

Исследование основных неисправностей гасящих устройств и выявление закономерностей в изменении их технического состояния в эксплуатации выполнялось на Московском карбюраторном заводе (филиал завода им. Лихачева), в том числе с помощью стендов для проведения ресурсных испытаний БМ-392А, а также динамометрических стендов 20А-652А и GMF (фирмы Милетто, Италия).

Для оценки влияния изменения технического состояния гасящих устройств на колебательные процессы и соответственно параметры колебаний автомобиля был использован метод математического моделирования. Разработанные программы расчета позволили провести моделирование колебаний автомобиля с использованием пакета прикладных программ Матлаб с учетом нелинейности сил сопротивления в подвесках и шинах в различных условиях.

Полученные данные были проверены натурным экспериментом, проведенным управлением конструкторских и экспериментальных работ производственного объединение «ЗИЛ». Результаты эксперимента изложены в отчетной записке № 03 37.105.02.163-2004.

Научная новизна работы заключается в том, что:

-предложен экспериментально-расчетный метод контроля качества работы гасящих устройств подвески автомобиля по отношению ускорений кузова и колеса, в том числе и в диагностическом цикле

проверки тормозов автомобиля, на который подана заявка на выдачу патента на изобретение № 2005112871/20;

-разработаны математические модели и программы расчета для моделирования вертикальных колебаний автомобиля с учетом нелинейности сил сопротивления в подвеске и шинах;

-разработано и изготовлено испытательное оборудование для проведения экспериментальной проверки эффективности

предлагаемого метода.

Представленный экспериментально-расчетный метод обеспечивает контроль качества работы гасящего устройства подвески автомобиля с учетом помех от неупругих сил сопротивления (трение в подвесках и в шинах).

Научная новизна полученных результатов подтверждается патентами Российской Федерации на изобретение, полученными по результатам диссертационной работы.

Практическая ценность работы заключается в возможности использования разработанного автором экспериментально-расчетного метода контроля качества работы гасящих устройств подвески автомобиля как для стендовых испытаний качества работы гасящих устройств на СТО, в том числе в диагностическом цикле проверки тормозов, так и для создания встроенной в автомобиль бортовой системы контроля работы гасящих устройств. Использование предлагаемого метода позволит повысить безопасность движения и снизить трудоемкость работ ТО и ТР.

Разработанная автором программа расчета позволяет провести моделирование колебаний автомобиля с учетом нелинейности сил сопротивления в подвесках и шинах в различных условиях, что позволяет выбрать для конкретных задач оптимальные характеристики подвески, шин, подрессоренного сиденья и т.д. на стадии проектирования.

Реализация работы: предложенный метод контроля качества работы гасящих устройств подвески автомобиля был применен на АМО ЗИЛ («Завод имени И. А. Лихачева»). Кроме того, МЗСА (Московский завод специализированных автомобилей) использует данный метод для выходного контроля системы подвески. Разработанное программное обеспечение применяется для оптимизации характеристик подвески выпускаемых автомобилей и прицепов МЗСА (Московский завод специализированных автомобилей), а также было успешно применено ЗАО «МедСил» для оптимизации характеристик силы упругого и неупругого сопротивления сегментированного колеса, которое выполняет функцию подвески у погрузчиков с бортовым поворотом.

Апробация работы: основные результаты исследований были доложены, обсуждены и одобрены на первой международной научно-методической и научно-исследовательской конференции "Плавность хода экологически чистых автомобилей в различных дорожных условиях и летательных аппаратов при приземлении и торможении", г. Москва, 1997 год; научно-методической и научно-исследовательской конференции МАДИ (ТУ), г. Москва, 1999 год; пятом Международном научно-техническом симпозиуме "Авиационные технологии XXI века", 1999 год; шестом Международном научно-техническом симпозиуме "Авиационные технологии XXI века: новые рубежи авиационной науки", 2001 год.

Кроме того, была выпущена отчетная записка по результатам экспериментальной проверки предлагаемого метода на АМО ЗИЛ.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано восемь печатных работ.

На защиту выносятся:

-результаты исследования современных методов контроля качества работы гасящих устройств подвески автомобилей и выявленные в них недостатки;

-математические модели свободных и вынужденных вертикальных колебаний автомобиля с учетом постоянного трения, нелинейности

упругого и неупругого сопротивления, несимметричности характеристик амортизатора, а также возможного разрыва связей;

-разработанный экспериментально-расчетный метод контроля качества работы гасящих устройств подвески автомобиля в эксплуатации;

-выбранные диагностические параметры и режимы для контроля качества работы гасящих устройств подвески автомобиля, а также алгоритм контроля качества работы гасящих устройств подвески автомобиля;

-разработанное испытательное оборудование и методики для проведения экспериментального исследования контроля качества работы гасящего устройства подвески автомобиля предлагаемым методом.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и основных результатов и содержит 166 страниц текста, в том числе 13 таблиц, 57 рисунков, список литературы из 119 наименований и 3 приложения.

Основные положения диссертации изложены в следующих работах:

1. Дербаремдикер А.Д., Калачев СМ. Устройства для оценки состояния амортизаторов.// Автомобильная промышленность. №9, 1999. -С. 21-23.

2. Калачев СМ, Шкурко Л.С., Калачев A.M. Экспериментально-расчетный метод контроля состояния амортизаторов.// Автомобильная промышленность. №6, 2005. -С, 26-29.

3. Дербаремдикер А.Д., Калачев СМ. Проблемы инструментального контроля технического состояния подвески автомобиля и пути их решения.// Тезисы докладов первой Международной научно-методической и научно-исследовательской конференции «Плавность хода экологически чистых автомобилей в различных дорожных условиях и летательных аппаратов при приземлении и торможении». Секция 1-2. -М., Ротапринт МАДИ (ТУ), 1997.-С 68.

4. Дербаремдикер А.Д., Кручинин П.А., Калачев СМ. Адаптивное управление подвеской с интеллектуальной системой демпфирования для аэромобиля.//Аннотации докладов 5-го Международного научно-технического симпозиума "Авиационные технологии XXI века". Секция 1-2. 17-19 августа 1999. -С. 41.

5. Калачев СМ. Проблема посадочного удара и комфортабельности аэромобиля.// Тезисы докладов 6-ого Международного научно-технического симпозиума "Авиационные технологии XXI века: новые рубежи авиационной науки". Секция IX. 14-19 августа 2001. -С. 384-385.

6. Патент на изобретение № 2164675. Способ диагностики управляющих устройств и систем автотранспортных средств.// Роспатент. Авт. Дербаремдикер А.Д., Калачев СМ. Заявл. 23.04.1999 г. № 99108694; зарег. в Гос. Реестре полезных моделей 27.03.2001 г.

7. Патент на изобретение № 2239567. Сегментированное колесо для колесных машин с нелинейной характеристикой силы упругого сопротивления. //Роспатент. Авт. Калачев СМ., Горшков А.В. Заявл. 19.07.2002 г. № 2002119145; зарег. в Гос. Реестре полезных моделей

10.11.2004 г.

8. Свидетельство на полезную модель № 28847. Сегментированное колесо для колесных машин с нелинейной характеристикой силы упругого сопротивления.// Роспатент. Авт. Калачев СМ., Горшков А.В. Заявл. 24.07.2002 г. № 2002119378; зарег. в Гос. Реестре полезных моделей 20.04.2003 г.

9. Заявка на выдачу патента на изобретение № 2005112871/11(014850). Способ контроля технического состояния гасящих устройств автотранспортных средств. // Роспатент. Авт. Калачев СМ. Заявл.

28.04.2005 г. (Получено решение о выдаче патента на изобретение).

10. Отчетная записка № ОЗ 37.105.02.163-2004. Экспериментально- расчетный метод контроля качества работы гасящих устройств подвески автомобиля. Управление конструкторских и экспериментальных работ. Производственное объединение «ЗИЛ». Москва, 2004 год.

Подобные работы
Кочадзе Теймураз Поликарпович
Снижение нагруженности и металлоемкости рессорных подвесок сельскохозяйственных автомобилей типа 4*4 на основе анализа условий реальной эксплуатации
Стрелков Максим Николаевич
Разработка методики исследования взаимосвязанных колебаний подвески и трансмиссии легкового автомобиля
Ерёмина Ирина Васильевна
Обеспечение плавности хода при проектировании легкового автомобиля с учетом влияния потерь на трение в подвеске
Швеёв Андрей Иванович
Повышение долговечности разжимных кулаков тормозной системы автомобиля на основе разработанного метода реновации
Карпов Валерий Владимирович
Разработка методов оценки безопасности маневра автомобиля
Переладов Алексей Сергеевич
Метод повышения эффективности полноприводных автомобилей с учетом негативного влияния движителя на грунт
Емельянов Анатолий Евгеньевич
Метод снижения вибронагруженности легкового полноприводного автомобиля путем выбора рациональных параметров системы подрессоривания силового агрегата
Скуба Денис Владиславович
Разработка методов дизайн-проектирования легковых автомобилей
Дыгало Владислав Геннадьевич
Разработка средств и методов лабораторной оценки активной безопасности автомобиля с АБС с учетом действий водителя
Крутолапов Виталий Евгеньевич
Метод улучшения виброакустических характеристик кузова легкового автомобиля применением вибродемпфирующих материалов

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net