Анотація до роботи:

Бабічева О.Ф. Підвищення ресурсу пневматичних шин транспортних засобів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.22.20 – Експлуатація та ремонт засобів транспорту. – Харківський національний автомобільно-дорожній університет. Харків, 2005.

Дисертація присвячена вирішенню питання підвищення ресурсу шин транспортних засобів за рахунок розробки ефективних методів удосконалення їх експлуатації і науково обґрунтованих рішень в області конструювання шин та технології виготовлення армуючого елемента. Використовуючи метод розмірностей, отримано новий критерій оцінки довговічності шин транспортних засобів, за допомогою якого можна визначити та спрогнозувати їх ресурс у цілому і для різних мостів РС. На підставі отриманих результатів розроблено методики для визначення напрацювання шин транспортних засобів різного призначення з урахуванням експлуатаційних особливостей будь-якого регіону України.

Встановлено, що підвищити можливості шин витримувати велике навантаження можна за рахунок поліпшення якості корду або збільшення кількості шарів корду в області плями контакту. Для одержання гнучкого армуючого елемента з високими механічними властивостями визначено раціональні параметри настроювання повного торсіону і на їх основі встановлено області оптимальних значень, що сприяють отриманню прямолінійного металокорду з мінімальною величиною залишкової крутимості. Удосконалено ефективну технологію виготовлення металокорду, що дозволила одержати прямолінійний латуньований гнучкий армуючий елемент з високими фізико-механічними властивостями.

У роботі узагальнено результати теоретичних та експериментальних досліджень, спрямованих на розробку заходів з підвищення ресурсу пневматичних шин транспортних засобів, зокрема тролейбусів за рахунок розробки методів удосконалення їх експлуатації та ефективних технічних рішень в області конструювання та технології виготовлення металокорду. На підставі проведеного аналізу наведені науково обґрунтовані рекомендації щодо визначення ресурсу в цілому та для різних мостів транспортних засобів, встановлення оптимальних режимів експлуатації для конкретних умов, вибору прогресивної конструкції гнучкого армуючого елемента, а також вишукування шляхів підвищення його надійності та якості.

Основні результати роботи зводяться до наступного.

1. Розглянуто комплекс факторів, що впливають на працездатність шин, а також їх конструкційні і технологічні параметри, які забезпечують безпеку експлуатації та економічність РС. Результати виконаних досліджень дали можливість виявити найбільш вагомі фактори (внутрішній тиск у шині, температура, зовнішні навантаження, що діють на колесо під час експлуатації, швидкість руху РС та якісна характеристика армуючого елемента), які лягли в основу розробки нових підходів до оцінки ресурсу шин.

2. На основі теоретичних досліджень із застосуванням методу розмірностей запропонована нова математична модель визначення ресурсу шин рухомого складу. Для її реалізації визначено з урахуванням умов експлуатації вид та величину зовнішніх навантажень, що діють на колеса транспортних засобів. Аналіз отриманих даних показав, що найбільш навантаженими є колеса ведучих мостів двовісних тролейбусів ЗіУ-9, які в середньому більше на 11,3% у порівнянні з іншими моделями тролейбусів. Максимальне навантаження на передні осі відзначається для тролейбусів ПМЗ Т1 і складає 39,45 кН. В той же час навантаження на колеса відомих мостів тролейбусів ЗіУ-9 нижче на 24,6%, ЗіУ-10 –6,8%, DAC – 217Е та ROCAR – на 19,5%.

Враховуючи специфіку експлуатації безрейкового міського електричного транспорту, розроблена номограма зміни теплоутворення в шинах від ряду факторів. Збільшення зовнішніх навантажень на 5 кН при фіксованому значенні швидкості руху РС викликає підвищення температури на 312 ⁰С.

Визначено, що одним із шляхів підвищення напрацювання шин служить збільшення кількості шарів корду в зоні плями контакту його з дорогою. В якості армуючого елемента запропонована більш проста в технологічному плані конструкція металокорду типу 9Л15/27. Виконаний розрахунок конструкції каркаса шини показав, що використання вказаного типу корду викликає збільшення шарів (на 2) у порівнянні з іншими конструкціями металокорду і значне зменшення (на 10 шарів) – з віскозним та капроновим армуючими елементами.

3. Встановлено вплив якісної характеристики металокорду на ресурс шин при різних експлуатаційних режимах. Аналіз результатів досліджень свідчить, що правильно підібраний режим експлуатації сприяє збільшенню їх ресурсу. Так, при оптимальному режимі навантаження ресурс шин, армованих гнучким латуньованим виробом з п_о.к.= 0±0,5 обер. в середньому складає 80 тис.км, а при п_о.к.=±1±4 обер. – 68,5 тис.км.

4. На основі виконаних експериментальних досліджень встановлено, що одним з найбільш вагомих показників, який суттєво впливає на працездатність, шин, є режим навантаження. Збільшення навантаження на 10кН викликає зниження ресурсу в середньому на 14,1%, а зміна його від Gном до Gмах - на 32,4 тис.км. Здійснено перевірку збіжності між теоретичними й експериментальними даними, отриманої моделі, яка показала високий ступінь вірогідності запропонованого підходу, при цьому розбіг значень коливається в діапозоні 7,3 – 17,4%.

Уперше отримана аналітична залежність, яка дозволила розглянути вплив параметрів підкрутки і відкрутки механізму несправжнього скручування, показників прямолінійності та якісних характеристик вихідного матеріалу на залишкову крутимість металокорду. На підставі цієї закономірності знайдені раціональні параметри настроювання механізму несправжнього скручування і встановлені області оптимальних значень, що дозволяють отримати прямолінійний металокорд з мінімальною залишковою крутимістю (0±0,5обер.) та підвищити надійність звивального обладнання в цілому. Так, реалізація запропонованих обертів роторів підкрутки й відкрутки дозволила підвищити розривне зусилля, адгезію та витривалість відповідно на 7,8%, 29,6% та 7,3%.

5. Розроблені методики для автотранспортних підприємств дозволяють визначити й оцінити напрацювання шин транспортних засобів різного призначення з урахуванням різних режимів навантажування шин та експлуатаційних особливостей будь-якого регіону України.

6. На підставі запропонованих раціональних параметрів настроювання механізму несправжнього скручування та науково обґрунтованого застосування дводискового преформатора удосконалена технологічна схема виготовлення латуньованого гнучкого виробу з високими фізико-механічними характеристиками. У порівнянні з існуючою заводською технологією спостерігається підвищення агрегатного розриву (3,7%), адгезії – (25,3%), витривалості – (7,6%), продуктивності кордозвивального обладнання - (5%) та зниження обривності дроту в процесі звивання (в 4,07 раза). Застосовування цього армуючого елемента сприяє збільшенню ресурсу шин.

Публікації автора:

1. Миренский И.Г., Бабичева О.Ф. Пути повышения ресурса пневматических шин. // Вестник Харьковского государственного политехнического университета. - Харьков: ХГПУ. - 1999.- Вып.№46. - С.35-37 (здобувачем проаналізовано технічний стан пневматичних шин).

2. Бабичева О.Ф. Пневматические шины повышенного ресурса для колёсного транспорта. //Вестник Харьковского государственного политехнического университета. - Харьков: ХГПУ. - 1999.- Вып. №59-С.72-74

3. Бабичева О.Ф. Перспектива развития пневматических шин. // Вісник Харківського університету. – 2001. - №506. - С.281-284

4. Миренский И.Г., Бабичева О.Ф. Критерий оценки ресурса колес городского транспорта. // Вестник национального технического университета «ХПИ».– Харьков: НТУ „ХПІ”. - 2001.- Вып.14. - С. 157 – 162 (здобувачем розроблено математичну модель визначення ресурсу шин і проведено аналіз її вірогідності).

5. Миренский И.Г., Бабичева О.Ф. Влияние некоторых факторов на надежность колес транспортных средств.// Коммунальное хозяйство городов: Науч. – техн. сб. Серия: технические науки. – К.: Техніка. - 2001. – Вып.30. – С.241 – 249 (здобувачем проаналізовано фактори, що впливають на ресурс шин).

6. Миренский И.Г., Бабичева О.Ф. Прогнозирование ресурса колес для разных типов троллейбусов. // Коммунальное хозяйство городов: Науч. – техн. сб. Серия: архитектура и технические науки. – К.: Техніка. - 2002. – Вып.38. – С.291 – 295 (здобувачем розроблено складні номограми по визначенню ресурсу шин).

7. Миренский И.Г., Бабичева О.Ф. Конструкции армирующего элемента для колес городского транспорта. // Коммунальное хозяйство городов: Науч. – техн. сб. Серия: технические науки и архитектура. – К.: Техніка. - 2002. – Вып.45. – С.232 – 237 (здобувачем розроблена математична залежність впливу параметрів механізму несправжнього скручування, показників прямолінійності і якісних характеристик елементів на залишкову крутимість металокорда різних типів).

8. Миренский И.Г., Бабичева О.Ф. Витое изделие для армирования колес транспортных средств. // Коммунальное хозяйство городов: Науч. – техн. сб. Серия: технические науки и архитектура. – К.: Техніка, - 2003. – Вып.53. – С.197 – 202 (проведено експериментальні дослідження вірогідності запропонованої технології виготовлення гнучкого армуючого елемента).

9. Бабичева О.Ф. Особенности эксплуатации троллейбусных шин. // Вісник Національного технічного університету „ХПІ”. - Харьков: НТУ „ХПІ”. - 2004.-№39. - С.51-55

10. Миренский И.Г., Бабичева О.Ф. Повышение надёжности пневматических шин. //Тезисы ХХХ научно – технической конференции преподавателей, аспирантов и сотрудников ХГАГХ. Ч.2. – Харьков: ХГАГХ. - 2000. – Ч.2. - С.9 (проаналізовано вплив експлуатаційних та конструкційних параметрів шин на їх ресурс).

11. Миренский И.Г., Бабичева О.Ф. Оценка ресурса пневматических шин.// ХХХІ научно-техническая конференция преподавателей, аспирантов и сотрудников ХГАГХ. – Харьков: ХГАГХ. - 2002. – ч.2. - С.9 – 10 (проведено аналіз вірогідності запропонованої моделі по визначенню ресурсу шин).