ВВЕДЕНИЕ 6
1 Состояние вопроса 8
1.1 Определение сцепных свойств шин 8
1.1.1 Определение коэффициента сцепления в продольном направлении с
помощью буксирования автомобиля 9
1.1.2 Определение коэффициента сцепления с помощью стенда 10
1.2 Коэффициент сцепления 12
1.3 Площадь пятна контакта 18
1.4 Нагружение шины нормальной нагрузкой 20
1.5 Нагружение шины боковой силой 23
1.6 Боковое смещение и угол увода 26
1.7 Боковая сила 34
1.8 Характеристики шин, влияющие на управляемость автомобиля 41
1.9 Выбор и обоснование темы работы 42
2 Защита интеллектуальной собственности 43
3 Конструкторская часть 44
4 Исследовательская часть 45
4.1 Тарировка оборудования 45
1) Тарировачный коэффициент вертикальной нагрузки Кверт=92,23 46
4.2 Определение коэффициента сцепления в поперечном направлении 47
4.3 Зависимость коэффициента сцепления от площади пятна контакта 54
4.4 Сравнительный анализ полученных данных 58
5 Экономическое обоснование эффективности дипломного проекта 63
5.1 Определение суммарной деятельности НИР 64
5.2 Расчёт сметы затрат на НИиОКР 70
5.3 Экономическая эффективность НИиОКР 75
6 Безопасность и экологичность объекта 77
6.1 Конструктивно-технологическая характеристика исследования 77
6.2 Идентификация профессиональных рисков 79
6.3 Методы и средства снижения профессиональных рисков 82
6.4 Обеспечение пожарной безопасности технического объекта 85
6.5 Обеспечение экологической безопасности технического объекта 88
6.6 Вывод 89
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 90
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 91
ПРИЛОЖЕНИЕ А 94
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 102
Темой данной дипломной работы является «Исследование влияния площади пятна контакта шины с опорной поверхностью на коэффициент сцепления в поперечной плоскости». В данной работе были проведены опыты по определению коэффициента сцепления в поперечной плоскости и были найдены площади пятна контакта шины с опорной поверхностью при данных вертикальных нагрузках и давлениях шины.
Все опыты по определению коэффициента сцепления в поперечной плоскости и площади пятна контакта автомобильных шин проводились в лабораторных условия, на стендах кафедры «Проектирование и эксплуатация автомобилей», и соответствуют требованиям методики проведения испытаний шин и колёс.
Сила сцепления шины с опорной поверхностью оказывает большое влияние на движение, управляемость и устойчивость автомобиля, что непосредственно влияет на активную безопасность автомобиля. Всего четыре маленьких пятна контакта удерживают автомобиль на дороге, при этом величина и форма пятна контакта при движении не остаётся постоянной. Это обусловлено перераспределением массы автомобиля во время движения.
При движении окружающая обстановка на дороге постоянно изменяется, что требует большого внимания и готовности среагировать во избежание дорожно-транспортного происшествия. Автомобиль, обладающей хорошей управляемостью и устойчивостью, сохраняет направление, заданное водителем, а также быстро и легко, при необходимости, изменяет своё положение на дороге.
Чем совершеннее управляемость и устойчивость автомобиля, тем с большей скоростью он способен двигаться по дорогам. С увеличением средней скорости передвижения растёт производительность автомобиля. А хорошая управляемость и устойчивость, повышают безопасность передвижения, что очень важно в виду роста скоростей движения современных автомобилей с увеличением их количества на дорогах.
Коэффициент сцепления в поперечной плоскости влияет на угол увода, который имеет фундаментальное значение в поведении автомобиля при осуществлении поворотов, а шина с правильно подобранным давлением, обеспечивающим надлежащую площадь пятна контакта, обеспечивает как низкое сопротивление качению и надёжное сцепление, так и безопасность передвижения.
Взаимодействие шины с твёрдой дорогой характеризуется трением контактирующих тел и слагается из деформационной и молекулярной составляющих. Первая обусловлена внедрением в тело протектора шероховатостей дороги, что препятствует скольжению шины по поверхности, вторая - межмолекулярным взаимодействием на границе соприкосновения шины с дорогой. Поэтому с увеличением площади пятна контакта растёт число микровыступов, охватываемых отпечатком шины, в виду этого с увеличением его площади возрастает коэффициент сцепления.
В данной работе были проведены исследования по определению влияния площади пятна контакта шины с опорной поверхностью на коэффициент сцепления в поперечной плоскости. В процессе работы построены графики и выполнен анализ получившихся данных. В экономической части посчитаны затраты на проведение НИиОКР и составлен план проведения исследований, на основе которого был построен график длительности этапов. В результате проделанной работы очевидно, что использование стенда экономически выгоднее, чем исследования с помощью упрощенного измерительного комплекса TireScan, используемого на промышленных предприятиях. Так же были разработаны организационно- технические мероприятия для снижения профессиональных рисков, подобраны конкретные, технически обоснованные средства индивидуальной защиты для работников, осуществляющих производственно-технологический процесс и проведен анализ экологической безопасности технического объекта.
