На правах рукописи

Тюрин Сергей Васильевич

УСКОРЕННАЯ ОЦЕНКА ДОЛГОВЕЧНОСТИ ТОРМОЗНЫХ НАКЛАДОК

НА ОСНОВЕ ВЫБОРА РЕЖИМОВ ПОДКОНТРОЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ

АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

05.22.10 Эксплуатация автомобильного транспорта

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Волгоград 2014

Работа выполнена на кафедре «Техническая эксплуатация и ремонт автомобилей»

в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Волгоградский государственный технический университет»

доктор технических наук, профессор

Научный руководитель Ревин Александр Александрович Жутов Алексей Григорьевич,

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный аграрный университет», кафедра «Ремонт машин и технология конструкционных материалов», профессор;

Родионов Сергей Николаевич, кандидат технических наук, доцент, Волгоградский филиал ФГБОУ ВПО «Российский государственный университет туризма и сервиса», кафедра «Туризм и сервис», доцент.

ФГБОУ ВПО «Южно-Российский

Ведущая организация государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова».

Защита состоится 27 июня 2014 года в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 212.028.03 при Волгоградском государственном техническом университете по адресу: 400005, г. Волгоград, проспект им. В. И. Ленина, 28, ауд. 209.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волгоградского государственного технического университета и на сайте www.vstu.ru по ссылке http://www.vstu.ru/nauka/dissertatsionnye-sovety/d-21202803.html

Автореферат разослан «_» 2014 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Ляшенко Михаил Вольфредович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Известно, что по результатам длительных наблюдений в реальной эксплуатации определяется соответствие тормозных накладок требованиям обеспечения безопасности автомобиля в условиях заданной изготовителем периодичности технического обслуживания.

Поэтому сокращение времени оценки долговечности тормозных накладок всей выпускаемой номенклатуры является актуальным, как для предприятий данной отрасли, так и для автотранспортных предприятий при оценке ресурса комплектующих.

Степень разработанности темы В работах Р.В. Кугеля, Б.В. Гольда, Е.С. Кузнецова, А.С. Проникова, В.А. Трикозюка, В.П. Когаева, Е.А. Индикта, Е.А. Чудакова, В.М. Старикова, И.А. Биргера, Ю.Н. Дроздова, В.А. Трофимова, Я.М. Берковича, Д.Н. Решетова, В.М. Фадеева, N. Sheth, D.F. Moore, C. Lipson, O.A. Fazekas рассмотрены вопросы испытаний на долговечность деталей, узлов и агрегатов, проанализированы преимущества и недостатки каждого вида испытаний.

Процессы изнашивания деталей и сопряжений рассмотрены в работах А.В. Чичинадзе, И.В. Крагельского, А.Г. Гинзбурга, М.Н. Добычина, Э.Д. Брауна, Г.В. Крамаренко, Евдокимова, Е.А. Чудакова, Е.С. Кузнецова, В.С. Комбалова, Б.Н. Демиденко, В.В. Меринова, Г.М. Косолапова, Г.М. Харача, D.F. Moore, R.D. Cater, J.G. Bitter, K. Endo, Y. Fukuda, H. Togata, O.Takamia, R.G. Bayer, W.C. Clinton, J.L. Sirico.

Анализ показал, что при оценке долговечности комплектующих деталей автомобилей, в частности, тормозных накладок, наибольшее распространение получили стендовые и натурные испытания. Первые позволяют сократить время испытаний, вторые оценить долговечность реальных образцов в составе штатного механизма. Но при этом они обладают рядом недостатков:

- велика вероятность ошибок при выборе метода или режима испытаний, схемы нагружения, среды, возможна недооценка специфических особенностей эксплуатации и т.п.;

- трудности пересчета результатов испытаний в эксплуатационные показатели и, как следствие, ошибки в прогнозе долговечности;

- возможность несоответствия метода и режима натурных испытаний условиям, в которых происходит эксплуатация изделий у ряда потребителей.

Цель и задачи исследования.

Цель работы разработка метода ускоренной оценки долговечности тормозных накладок всех видов в условиях реальной эксплуатации, направленного на сокращение времени определения ресурса при заданных доверительной вероятности и относительной ошибке.

Задачи исследования:

1. Организовать подконтрольную эксплуатацию различных видов автотранспортных средств в характерных для них режимах движения, получить данные о режимах движения подконтрольных автотранспортных средств и долговечности тормозных накладок в реальных условиях эксплуатации с целью определения значений корректирующих коэффициентов.

2. Установить величину пробега, за время которого происходит приработка, и оценить ее влияние на ресурс тормозных накладок.

3. Теоретически обосновать критические факторы и получить математическую модель изменения ресурса тормозных накладок колесных тормозных механизмов автомобилей.

4. Выявить параметры качественного подобия процесса изнашивания тормозных накладок, соблюдение которых повышает адекватность пересчета результатов ускоренных испытаниях и изменения ресурса в эксплуатации и предложить типовые режимы торможения для одного из автотранспортных средств.

5. На основе выявленного качественного подобия процессов изнашивания тормозных накладок разработать метод ускоренной оценки долговечности тормозных накладок по результатам эксплуатации подконтрольного аналога, сокращающий время оценки ресурса тормозных накладок одного изготовителя.

6. Апробировать разработанный метод ускоренной оценки долговечности тормозных накладок колесных тормозных механизмов автотранспортных средств.

Научная новизна. Сокращение времени оценки долговечности тормозных накладок всех видов в условиях реальной эксплуатации при заданных доверительной вероятности и относительной ошибке за счет интеграции результатов подконтрольной эксплуатации в математическую модель изменения ресурса тормозных накладок.

Теоретическая и практическая значимость работы состоит в том, что ее результаты позволяют сократить время оценки долговечности тормозных накладок всех видов в условиях реальной эксплуатации при заданных доверительной вероятности и относительной ошибке.

Разработанный метод ускоренной оценки долговечности тормозных накладок по результатам эксплуатации подконтрольного аналога внедрен в ОАО “ВАТИ” для определения ресурса выпускаемой им продукции и в ООО «Волтакс-1» для оценки остаточного ресурса тормозных накладок при технических обслуживаниях маршрутных такси (ГАЗ-3221 и их модификаций).

Методы исследования. Основными методами исследования являются экспериментальные, проводимые в соответствии с требованиями действующих стандартов. Обработка результатов экспериментов осуществлялась с помощью аппарата математической статистики с применением современных программных продуктов. Теоретические исследования проводились на основе общеизвестных методов: дедукции, индукции, анализа и синтеза информации, сравнительного анализа и экспертных оценок.

Положения, выносимые на защиту.

результаты подконтрольной эксплуатации с данными о режимах движения подконтрольных автотранспортных средств и долговечности различных тормозных накладок в реальных условиях эксплуатации с целью определения корректирующих коэффициентов.

результаты определения величины пробега, за время которого происходит приработка, и оценка ее влияния на величину ресурса тормозных накладок.

результаты теоретического обоснования критических факторов и математическая модель изменения ресурса тормозных накладок колесных тормозных механизмов автомобилей.

параметры качественного подобия процесса изнашивания тормозных накладок, соблюдение которых повышает адекватность пересчета результатов ускоренных испытаний и изменения ресурса в эксплуатации и типовые режимы торможения для одного из автотранспортных средств.

метод ускоренной оценки долговечности тормозных накладок по результатам эксплуатации подконтрольного аналога, сокращающий время оценки ресурса тормозных накладок одного изготовителя.

результаты апробации разработанного метода ускоренной оценки долговечности тормозных накладок колесных тормозных механизмов автомобилей.

Степень достоверности и апробация результатов.

Достоверность полученных результатов обеспечивается преимущественно экспериментальным характером исследований в реальных условиях эксплуатации, применением специализированного исследовательского измерительного и испытательного оборудования; использованием общепринятых методик и рекомендаций при обработке данных.

Сделаны доклады на международных научных конференциях «Туполевские чтения», 2005 г. 2006 г., г. Казань; «Современные проблемы проектирования и эксплуатации транспортных и технологических систем», 2006 г., г. СанктПетербург; «Проблемы качества и эксплуатации автотранспортных средств», 2006 г., г. Пенза; «Политранспортные системы», 2006 г., 2007 г., г. Красноярск;

«Будущее машиностроения России» (МИКМУС), 2004, 2007-2009, 2013 г.г., г. Москва, РАН, Институт машиноведения им. А.А. Благонравова; «Безопасность транспортных средств в эксплуатации», 2010 г., г. Н. Новгород; «The XXVII Seminar of the Student Scientific Circles of "Mechanics», 2008 г., г. Варшава, Варшавская военно-техническая академия; «Прогресс транспортных средств и систем», 2005 г., 2009 г., г. Волгоград, ВолгГТУ, "Наука - будущее Литвы", 2006 г., г. Вильнюс, Вильнюсский техн. ун-т им. Гедиминаса;

Участие во Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых учных «Эврика-2006», 2006 г., г. Новочеркасск, Юж.-Рос.

гос. техн. ун-т (Новочеркас. политехн. ин-т) (2 место); «Научный потенциал студенчества - будущему России», 2006 г., г. Ставрополь, Сев.-Кавказ. гос. техн.

ун-т (2 место); XI – XV Региональных конференциях молодых исследователей Волгоградской области, 2005 – 2010 г.г., г. Волгоград, ВолгГТУ; ежегодных научных конференциях ВолгГТУ 2005 – 2013 г.г..; смотрах-конкурсах научных, конструкторских и технологических работ студентов ВолгГТУ 2005 – 2010 г.г., 2013 г. (1е место в 2006 г.).

По теме диссертации опубликовано 33 печатные работы, в том числе 5 статей в ведущих рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, приложений. Работа содержит 143 страниц машинописного текста, 67 рисунков, 35 таблиц. Список литературы составляет 135 наименований, из них 33 на иностранных языках.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении раскрывается актуальность проблемы, обозначаются пути ее решения, формулируется цель исследования и определяется научная новизна работы.

В первой главе рассмотрено понятие надежности автомобиля и его узлов, виды испытаний на долговечность деталей, узлов и агрегатов автотранспортных средств, характеристики процесса изнашивания деталей и выявлены факторы, которые необходимо учитывать при оценке долговечности и разработке математической модели изменения ресурса тормозных накладок. Анализ показал, что натурные испытания на долговечность длительны, а стендовые испытания не точны. Поэтому необходима разработка метода оценки долговечности, сокращающего время испытаний при сохранении достоверности полученных данных.

В работах Р.В. Кугеля, Б.В. Гольда, Е.С. Кузнецова, А.С. Проникова, В.А.

Трикозюка, В.П. Когаева, Е.А. Индикта, Е.А. Чудакова, В.М. Старикова, И.А. Биргера, Ю.Н. Дроздова, В.А. Трофимова, Я.М. Берковича, Д.Н. Решетова, В.М. Фадеева, N. Sheth, D.F. Moore, C. Lipson, O.A. Fazekas рассмотрены вопросы испытаний на долговечность деталей, узлов и агрегатов, проанализированы преимущества и недостатки каждого вида испытаний.

Процессы изнашивания деталей и сопряжений рассмотрены в работах А.В. Чичинадзе, И.В. Крагельского, А.Г. Гинзбурга, М.Н. Добычина, Э.Д. Брауна, Г.В. Крамаренко, Евдокимова, Е.А. Чудакова, Е.С. Кузнецова, В.С. Комбалова, Б.Н. Демиденко, В.В. Меринова, Г.М. Косолапова, Г.М. Харача, D.F. Moore, R.D. Cater, J.G. Bitter, K. Endo, Y. Fukuda, H. Togata, O.Takamia, R.G. Bayer, W.C. Clinton, J.L. Sirico.

На основе анализа состояния вопроса сформулированы цель и задачи исследования.

Во второй главе представлена программа экспериментальных исследований и общая методика установления факторов, определяющих долговечность тормозных накладок колесных тормозных механизмов с необходимой точностью.

В основе программы экспериментальных исследований заложены следующие концептуальные положения:

- в качестве объекта исследования принимаются периодически заменяемые (расходуемые) элементы колесных тормозных механизмов, в частности, тормозные накладки. Предметом исследования является процесс их изнашивани, т.к. тормозное управление относится к основным системам автомобиля, обеспечивающим безопасность;

- проведение взаимоувязанного комплекса натурных исследований ресурса тормозных накладок и эффективности торможения автотранспортных средств как в условиях подконтрольной эксплуатации, так и при стендовых испытаниях;

- в связи с вероятностным характером протекающих процессов в предмете исследования необходимо использовать методы математической статистики, планирования и обработки результатов экспериментов, обеспечивающих объективную оценку, как эффективности торможения, так и ресурса тормозных накладок различных автотранспортных средств;

- проверка результатов экспериментальных исследований на их соответствие общепринятым теоретическим положениям и обеспечение возможности творческого их развития в рассматриваемой области знаний;

- использование современных методов, средств измерений и обработки результатов экспериментов при исследовании процессов изнашивания и эффективности торможения колесных тормозных механизмов.

Также разработана общая методика установления факторов, определяющих долговечность тормозных накладок колесных тормозных механизмов с необходимой точностью, включающая:

1. Выбор характерных категорий условий эксплуатации и автотранспортного предприятия для подконтрольной эксплуатации АТС, на которые будут устанавливаться тормозные колодки.

2. Анализ режимов движения транспортных средств в эксплуатации на выделенном маршруте, измерение начальной и конечной скорости и времени торможения. Расчет пути торможения колеса и пути трения тормозной накладки для однофункциональных (с наибольшей нагрузкой по тормозному моменту) тормозных механизмов.

3. Оценку работы тормозных механизмов при эксплуатации автомобилей на линии и при плановых технических обслуживаниях.

4. Заключительную техническую экспертизу и оценку среднего пробега до замены тормозных накладок.

5. Определение параметров зависимости толщины рабочего слоя накладки от пробега и расчет среднего значения пробега (среднего ресурса), при котором остаточная толщина фрикционного слоя достигнет предельного состояния. Расчет доверительной вероятности и точности оценки среднего ресурса.

6. Выявление факторов, определяющих долговечность тормозных накладок колесных тормозных механизмов в эксплуатации с необходимой точностью.

В третьей главе представлены результаты экспериментального исследования долговечности тормозных накладок в условиях подконтрольной эксплуатации. Исследования режимов движения автотранспортных средств проведены в ходе подконтрольной эксплуатации маршрутных такси, автобусов большой вместимости, грузовых автомобилей и на индивидуальном транспорте.

В результате подконтрольной эксплуатации были определены режимы движения автотранспортных средств различных категорий. Например, для маршрутных такси результаты приведены в табл. 1.

Таблица 1 – Режимы движения маршрутного такси (ГАЗ-3221) Пути трения тормозных накладок подконтрольных автомобилей приведены в табл. 2. Результаты получены с использованием расчетных выражений, приведенных в главе 2. Значения радиусов колеса и средних радиусов трения накладки о контртело принимались в качестве постоянных величин.

Таблица 2 – Пути трения тормозных накладок подконтрольных автомобилей Параметры Путь трения на 1 км пробега, м Доверительная вероятность Относительная ошибка Установлены значения среднего ресурса тормозных накладок по результатам подконтрольной эксплуатации и заключительных технических экспертиз.

Получены уравнения для определения зависимости остаточной толщины фрикционного материала накладок от пробега автомобиля и выполнена оценка точности определения среднего ресурса (табл. 3).

Таблица 3 – Ресурс тормозных накладок производства ООО ВАТИ по результатам подконтрольной эксплуатации АТС ГАЗ-3221 и модификации, передние тормозные механизмы ВАЗ-2110, 2115, передние тормозные механизмы КамАЗ-5320, средний и задний мост Анализ полученных данных позволяет утверждать, что ресурс тормозных накладок, установленных в колесные тормозные механизмы одноименных осей автомобилей, выполняющих одинаковый вид перевозок, зависит от рабочей толщины фрикционного слоя тормозной накладки.

Ресурс тормозных накладок более нагруженного тормозным моментом моста снижается, так, например, на грузовых автомобилях КамАЗ-5320 и МАЗ- ресурс тормозных накладок заднего и среднего моста меньше, чем переднего.

Однако, ресурс тормозных колодок с одинаковой рабочей толщиной фрикционного слоя, установленных в колесные тормозные механизмы одноименных осей автомобилей, эксплуатирующихся в городских условиях, зависит от величины пути трения на 1 км пробега (маршрутные такси ГАЗ и их модификации и, в сравнении, индивидуальные автомобили ВАЗ).

В четвертой главе была разработана математическая модель изменения ресурса тормозных накладок в процессе эксплуатации. В общем виде математическая модель, которая описывает рассматриваемый процесс изменения ресурса тормозных накладок Rтн, выражается уравнением регрессии вида где X1, X2, …, Xn – факторы, отражающие, соответственно, фрикционные свойства материалов накладки и контртела, давление в паре трения, физику протекания процессов изнашивания, путь торможения колеса на 1 км пробега и рабочую толщину накладки; Z1, Z2, …, Zm, W – накладываемые ограничения, а именно: модель, год выпуска, загрузка автотранспортного средства (величины, управление которыми не предусмотрено в исследовании) и, соответственно, техническое состояние, внешние условия, дорожные условия (величины, управление которыми невозможно в рамках исследования).

На основе выполненных экспериментальных исследований в третьей главе было установлено влияние на ресурс тормозных накладок пути торможения колеса на 1 км пробега (Х1) и рабочей толщины накладки (Х2).

В этом случае математическая модель изменения ресурса тормозных накладок колесных тормозных механизмов в период установившегося изнашивания, которая в общем виде рассмотрена выше, может быть представлена уравнением первого порядка:

По данным, полученным в результате подконтрольной эксплуатации автомобилей, были определены коэффициенты уравнения регрессии Адекватность полученной модели оценивалась по критерию Фишера:

Следовательно, полученная математическая модель адекватно описывает зависимость ресурса тормозных накладок колесных тормозных механизмов от пути трения накладок на 1 км пробега АТС и рабочей толщины накладки.

При анализе построенной функции отклика было выявлено, что ресурс и путь трения тормозной налакдки являются обратно пропорциональными величинами:

Rср = f(Х1-1)n. Очевидно, линейность математической модели при определенных условиях будет нарушаться. Эта нелинейность может быть учтена дополнительным слагаемым, введенным в формулу (3):

Оценка влияния нелинейности на достоверность результатов показала, что значения пути трения 0,34 и 0,91 м на 1 км пробега автомобиля составляют 3 – 8% от минимального пути трения тормозных накладок, определенного экспериментально (12,1 м на 1 км пробега для автомобиля КамАЗ). Поэтому в практических расчетах математическая двухфакторная модель может использоваться как линейная зависимость оценочного параметра долговечности тормозных накладок (ресурса) от их пути трения и толщины рабочего слоя.

По результатам исследования было выявлено, что эффективность торможения колесных тормозных механизмов с увеличением пробега изменяется.

Установлено, что изменение эффективности торможения автомобиля проходит два периода: период повышения эффективности торможения, связанный с интенсивным изнашиванием тормозных накладок при приработке и период относительно стабильных значений эффективности торможения (интенсивность изнашивания постоянна). Наиболее наглядно изменение эффективности торможения проявляется на относительной разности тормозных сил колес.

Поэтому в качестве оценочного параметра эффективности торможения может быть принят показатель – относительная разность (неравномерность) тормозных сил на одной оси автомобиля.

Поскольку изменение относительной разности тормозных сил обусловлено изнашиванием, как фрикционного слоя накладки, так и рабочей поверхности контртела тормозных механизмов, то эти процессы являются подобными и для их описания могут использоваться одни и те же уравнения:

где Y – разность тормозных сил; Х1 – пробег от начала замены тормозных накладок; Х2 общий пробег автомобиля.

Для определения коэффициентов математической модели длительности приработки тормозных накладок в зависимости от пробега автомобиля автор исследовал эффективность торможения переднеприводных автомобилей ВАЗ в интервалах пробега 0 – 2500 км.

По полученным данным были определены коэффициенты уравнения (5):

Оценив адекватность модели по критерию Фишера:

Следовательно, полученная математическая модель адекватно описывает длительность приработки тормозных накладок колесных тормозных механизмов автотранспортных средств от пробега автомобиля после установки колодок и с начала эксплуатации.

Исследованиями установлено, что относительная разность тормозных сил при пробеге до 1300 – 1600 км снижается. При дальнейшем увеличении пробега она принимает практически постоянное значение. Следовательно, можно считать, что приработка тормозных накладок происходит до пробега 1300 - 1600 км.

Причем длительность приработки зависит от пробега автомобиля с начала эксплуатации, с ростом этого пробега период приработки увеличивается.

Согласно ранее проведенных исследований, средний ресурс тормозных накладок автомобилей семейства ВАЗ составляет 20,1 тыс. км.

Следовательно, на период приработки приходится не более 10 % от ресурса тормозных накладок. Можно заключить, что период приработки для тормозных накладок не столь значим и может не учитываться при прогнозировании долговечности тормозных накладок в эксплуатации с учтом остаточной толщины фрикционного слоя.

В пятой главе представлен разработанный метод ускоренной оценки долговечности тормозных накладок автотранспортных средств по результатам эксплуатации подконтрольного аналога, включающий следующие этапы:

1. Формирование базы исходных данных с конструктивными характеристиками и эксплуатационными показателями работы пар трения в тормозных механизмах транспортных средств.

2. Проверка равенства удельных давлений и определение соответствия удельной работы трения тормозных накладок на допустимое значение.

3. Определение режимов движения автомобилей и выбор транспортного средства с наибольшей интенсивностью торможения (по длине пути трения на км пробега) – подконтрольного аналога.

4. Определение интенсивности изнашивания тормозных накладок подконтрольного аналога на 1 м пути трения.

5. Расчет среднего ресурса тормозных накладок модели по предельному состоянию – минимально допустимой толщине фрикционного слоя.

6. Оценка среднего и “гамма-процентного” ресурса тормозных накладок одного изготовителя с учетом соотношений длины тормозного пути на 1 км пробега и предельного значения толщины фрикционного слоя тормозных накладок подконтрольного аналога и исследуемого транспортного средства.

Оценку среднего ресурса тормозных накладок исследуемых транспортных средств, с учетом длины пути трения на 1 км пробега и предельного значения толщины фрикционного слоя, произведем по формуле:

где RсрТС – средний ресурс тормозных накладок исследуемого транспортного средства;

RсрПА – средний ресурс тормозных накладок подконтрольного аналога; Кs – коэффициент, равный отношению пути трения тормозных накладок при торможении подконтрольного аналога на 1 км пробега к пути трения тормозных накладок исследуемого транспортного средства; Кh – коэффициент, равный отношению толщины рабочего слоя тормозной накладки исследуемого транспортного средства к рабочей толщине тормозной накладки подконтрольного аналога.

Значения коэффициентов Кs, Кh и результаты расчета среднего ресурса RсрТС по подконтрольному аналогу RсрПА, по математической модели RсрММ и по результатам подконтрольной эксплуатации транспортных средств RсрЭ сведены в табл. 5. Вычисленные значения находятся в интервале ресурса, определенного по результатам подконтрольной эксплуатации.

Таблица 5 – Средний ресурс тормозных накладок транспортных средств Таким образом, предлагаемый метод ускоренной оценки долговечности тормозных накладок дает возможность прогнозировать средний и “гаммапроцентный” ресурс тормозных накладок любых транспортных средств по результатам эксплуатации подконтрольного аналога и сокращает время определения ресурса тормозных накладок одного изготовителя для различных транспортных средств.

Разработанный метод ускоренной оценки долговечности тормозных накладок по результатам эксплуатации подконтрольного аналога внедрен в ОАО “ВАТИ” для определения ресурса выпускаемой им продукции и в ООО «Волтакс-1» для оценки остаточного ресурса тормозных накладок при технических обслуживаниях маршрутных такси (ГАЗ-3221 и их модификации).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Решена задача ускоренной оценки долговечности тормозных накладок на основе выбора режимов подконтрольной эксплуатации автотранспортных средств. Получены данные о режимах движения подконтрольных автотранспортных средств и долговечности различных тормозных накладок в реальных условиях эксплуатации с целью определения корректирующих коэффициентов.

2. Установлена величина пробега, за период которого происходит приработка, и оценена степень ее влияния на изменение ресурса тормозных накладок. Для подконтрольных автомобилей она не превышает 1300-1600 км, что составляет до 10 % от общего ресурса тормозных накладок.

3. Теоретически обоснованы критические факторы (рабочая толщина фрикционного слоя тормозных накладок и путь трения на 1 км пробега) и получена математическая модель изменения ресурса тормозных накладок автотранспортных средств на основе аппарата теории планирования эксперимента.

4. Выявлены параметры качественного подобия процесса изнашивания тормозных накладок, учет которых повышает адекватность пересчета результатов ускоренных испытаний и изменения ресурса в эксплуатации и разработаны типовые режимы торможения для одного из автотранспортных средств.

5. На основе выявленного качественного подобия процессов изнашивания тормозных накладок разработан метод ускоренной оценки долговечности тормозных накладок по результатам эксплуатации подконтрольного аналога, существенно сокращающий время оценки ресурса тормозных накладок одного изготовителя. Доказана возможность оценки ресурса тормозных накладок при любых пробегах.

6. Доказана возможность ускоренной оценки долговечности тормозных накладок автотранспортных средств на основе эксплуатации подконтрольного аналога с доверительной вероятностью 95 %.

7. Разработанный метод ускоренной оценки долговечности тормозных накладок по результатам эксплуатации подконтрольного аналога внедрен в ОАО “ВАТИ” для определения ресурса выпускаемой им продукции и в ООО «Волтаксдля оценки остаточного ресурса тормозных накладок при технических обслуживаниях маршрутных такси (ГАЗ-3221 и их модификации).

Перспективы дальнейшей разработки темы:

- проведение исследования долговечности тормозных накладок с учетом влияния температуры в узле «тормозная накладка контртело»;

- корректирование нормативной документации по техническому обслуживанию и ремонту автомобилей;

- разработка новых материалов для изготовления тормозных накладок;

- совершенствование испытательного оборудования предприятий, изготавливающих тормозные накладки.

Основные положения диссертационного исследования опубликованы 1. Тюрин, С.В. Режимы ускоренных испытаний тормозных накладок микроавтобусов (маршрутных такси) / С.В. Тюрин, В.Н. Федотов // Изв. ВолгГТУ. Сер. Транспортные наземные системы: Межвуз. сб. науч. статей / ВолгГТУ. - Волгоград, 2004. - Вып.1, №3. - C. 85-90.

2. Ревин, А.А. Метод оценки долговечности тормозных накладок по результатам подконтрольной эксплуатации аналога / А.А. Ревин, С.В. Тюрин, В.Н. Федотов // Автомобильная промышленность. - 2007. - № 8. - C. 38-39.

3. Тюрин, С.В. О выборе конструкции колесных тормозных механизмов АТС по экологическому критерию / С.В. Тюрин, В.Н. Федотов, Ан.В. Дроздов // Автомобильная промышленность. - 2010. - № 6. - C. 39-40.

4. Дядин, К.В. Определение величины пробега приработки тормозных накладок переднеприводных автомобилей ВАЗ / К.В. Дядин, С.В. Тюрин // Изв. ВолгГТУ. Серия "Наземные транспортные системы". Вып. 3 : межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2010.

- № 10. - C. 161-164.

5. Исследования изменения эффективности торможения между очередными техническими обслуживаниями / С.В. Тюрин, Р.К. Касимов, А.А. Ревин, Г.В. Бойко, В.Н. Федотов // Известия ВолгГТУ. Серия "Наземные транспортные системы". Вып. 7 : межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. Волгоград, 2013. - № 21 (124). - C. 41-44.

6. Тюрин, С.В. Долговечность тормозных накладок маршрутных такси в реальных условиях эксплуатации / С.В. Тюрин, В.Н. Федотов, С.Н. Шахматов // XVI Международная Интернет - конференция молодых ученых и студентов по проблемам машиноведения (МИКМУС - пробмаш - 2004): Тез. докл., Москва, 22-24 декабря 2004 г. / Ин-т машиноведения им. А.А.Благонравова РАН и др. - М., 2004. - C. 27.

7. Тюрин, С.В. Режимы ускоренных испытаний на износостойкость тормозных накладок микроавтобусов (маршрутных такси) / С.В. Тюрин, А.А. Ревин, В.Н. Федотов // XVI Международная Интернет - конференция молодых ученых и студентов по проблемам машиноведения (МИКМУС - пробмаш - 2004): Тез. докл., Москва, 22-24 декабря 2004 г. / Ин-т машиноведения им. А.А.Благонравова РАН и др. - М., 2004. - C. 26.

8. Тюрин, С.В. Долговечность тормозных колодок маршрутных такси и индивидуального транспорта в городских условиях эксплуатации / С.В. Тюрин, С.Н. Шахматов, В.Н. Федотов // Тез. докл. юбилейного смотра - конкурса науч., конструкторских и технол. работ студентов ВолгГТУ, Волгоград, 11-13.05.05 / ВолгГТУ, Совет СНТО. - Волгоград, 2005. - C. 154-155.

9. Тюрин, С.В. Долговечность тормозных колодок маршрутных такси и индивидуального транспорта в городских условиях эксплуатации / С.В. Тюрин, В.Н. Федотов, С.Н. Шахматов // Прогресс транспортных средств и систем - 2005: матер. междунар. науч.-практ. конф., (20- сент. 2005 г.) / ВолгГТУ и др. - Волгоград, 2005. - Ч.1. - C. 138-139.

10. Тюрин, С.В. Долговечность тормозных накладок маршрутных такси в реальных условиях эксплуатации / С.В. Тюрин, С.Н. Шахматов, В.Н. Федотов // IX Региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области, Волгоград, 9-12 ноября 2004 г.:

тез. докл. / ВолгГТУ и др. - Волгоград, 2005. - C. 85-87.

11. Тюрин, С.В. Срок службы тормозных колодок автомобилей семейства ГАЗ / С.В.

Тюрин, С.Н. Шахматов, В.Н. Федотов // Туполевские чтения: матер. [тез. докл.] Междунар.

молодеж. науч. конф., посвящ. 1000-летию г.Казани, 10-11 нояб. 2005 г. / Казан. гос. техн. ун-т им. А.Н.Туполева и др. - Казань, 2005. - Т.1. - C. 170-171.

12. Тюрин, С.В. Долговечность тормозных накладок автомобилей КамАЗ / С.В. Тюрин, В.Н. Федотов // Х Региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области, г.Волгоград, 8-11 ноября 2005 г.: тез. докл. / ВолгГТУ и др. - Волгоград, 2006. - C. 92-94.

13. Ревин, А.А. Прогнозирование ресурса новых тормозных накладок транспортного средства / А.А. Ревин, С.В. Тюрин, В.Н. Федотов // Вестник транспорта. - 2006. - № 9. - C. 32Тюрин, С.В. Изменение эффективности торможения автомобилей семейства ВАЗ- в процессе эксплуатации / С.В. Тюрин, В.Н. Федотов // Политранспортные системы: матер. IV Всерос. науч.-техн. конф., посвящ. 50-летию КГТУ, Красноярск, 22-24 ноября 2006 г. / Краснояр. гос. техн. ун-т. - Красноярск, 2006. - Ч.2. - C. 141-144.

15. Тюрин, С.В. Метод оценки долговечности тормозных накладок по результатам эксплуатационных испытаний аналога / С.В. Тюрин, А.А. Ревин, В.Н. Федотов // Сборник конкурсных работ Всерос. смотра-конкурса н.-т. творчества студ. вузов "Эврика-2006", Новочеркасск, 20-26.11.2006 / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (Новочеркас. политехн. ин-т). Новочеркасск, 2006. - C. 238-240.

16. Тюрин, С.В. Методика оценки ресурса тормозных накладок по данным контрольной эксплуатации аналога / С.В. Тюрин, В.Н. Федотов // XIV Туполевские чтения: матер. [тез. докл.] Междунар. молодежной науч. конф., г.Казань, 10-11 ноября 2006 г. / Казан. гос. техн. ун-т им.

А.Н.Туполева и др. - Казань, 2006. - Т.II. - C. 18-20.

17. Ревин, А.А. Прогнозирование долговечности тормозных накладок по данным подконтрольной эксплуатации аналога / А.А. Ревин, С.В. Тюрин, В.Н. Федотов // Современные проблемы проектирования и эксплуатации транспортных и технологических систем: тр.

Междунар. науч.-техн. конф., 3-6 октября 2006 г. / Санкт-Петерб. гос. политехн. ун-т. - СПб., 2006. - C. 166-168.

18. Тюрин, С.В. Прогнозирование долговечности тормозных накладок транспортных средств по результатам подконтрольной эксплуатации аналога / С.В. Тюрин, А.А. Ревин, В.Н.

Федотов// Транспорт: сб. докл. 9-й конф. молодых учных Литвы "Наука - будущее Литвы", Вильнюс, 25 мая 2006 г. / Вильнюсский техн. ун-т им. Гедиминаса, Фак-т инженерии транспорта.- Вильнюс, 2006.- С.96-102..

19. Тюрин, С.В. Прогнозирование ресурса тормозных накладок по результатам подконтрольной эксплуатации аналогов / С.В. Тюрин, В.Н. Федотов // Проблемы качества и эксплуатации автотранспортных средств: матер. IV Междунар. науч.-техн. конф., Пенза, 10- мая 2006 / Пенз. гос. ун-т архитектуры и строительства и др. - Пенза, 2006. - Ч.1. - C. 200-205.

20. Тюрин, С.В. Прогнозирование ресурса тормозных накладок по результатам подконтрольной эксплуатации аналогов / С.В. Тюрин // Научный потенциал студенчества будущему России: матер. Всерос. науч. студ. конф., г.Ставрополь, 19-20 апреля 2006 г. / Сев.Кавказ. гос. техн. ун-т и др. - Ставрополь, 2006. - C. 71.

21. Тюрин, С.В. Алгоритм ускоренной оценки долговечности тормозных накладок / С.В.

Тюрин, В.Н. Федотов // Политранспортные системы: матер. V всерос. науч.-техн. конф., Красноярск, 21-23 ноября 2007 г. / Сибирский федерал. ун-т, Политехн. ин-т. - Красноярск, 2007. - Ч.2. - C. 128-133.

22. Гордеев, М.И. Исследование долговечности тормозных накладок автобусов Mercedes Benz 0302 S при эксплуатации на междугородних маршрутах / М.И. Гордеев, С.В. Тюрин, В.Н.

Федотов // XI Региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области, г.Волгоград, 8-10 ноября 2006 г.: тез. докл. / ВолгГТУ и др. - Волгоград, 2007. - C. 112-113.

23. Тюрин, С.В. Требования к доработке стенда СТС-3-СП-11 для обеспечения испытаний тормозных накладок по правилам ЕЭК ООН / С.В. Тюрин, В.Н. Федотов // XIX междунар.

Интернет-ориентир. конф. молодых учных и студ. по совр. пробл. машиноведения (МИКМУСматер. конф., 5-7 декабря 2007 г. / РАН, Ин-т машиноведения им. А.А.Благонравова. - М., 2007. - C. 201.

24. Тюрин, С.В. Investigation to Longevity Brake Shoes by Result of the Exploitations of the Analogue / С.В. Тюрин, В.Н. Федотов, А.А. Ревин // The XXVII Seminar of the Student Scientific Circles of "Mechanics", Warsaw, 24-25th of April 2008 : [mater.] / Wojskowa Academia Techniczna.Warsaw, 2008.- C. 291-296.- Англ.

25. Исследование приработки тормозных накладок переднеприводных автомобилей семейства ВАЗ на тормозном стенде СТС 3Л-СП-11 / К.В. Дядин, А.Ю. Потапов, С.В. Тюрин, В.Н. Федотов // Юбил. ежегод. ХХ междунар. Интернет-ориентир. конф. мол. учных и студ. по соврем. проблемам машиноведения (МИКМУС-2008): матер. конф., посвящ. 70-летию ИМАШ РАН, 10-12 нояб. 2008 г. / РАН, Ин-т машиноведения им. А.А. Благонравова. - М., 2008. - C.

161.

26. Кривоспиченко, А.А. Требования к доработке тормозного стенда СТС-3-СП-11 для проведения испытаний тормозных накладок по правилам ЕЭК ОНН / А.А. Кривоспиченко, С.В.

Тюрин, В.Н. Федотов // XII региональная конференция молодых исследователей Волгогр. обл., г. Волгоград, 13-16 нояб. 2007 г.: тез. докл. / ВолгГТУ [и др.]. - Волгоград, 2008. - C. 115-116.

27. Дядин, К.В. К вопросу об эффективности торможения автомобилей ВАЗ / К.В. Дядин, С.В. Тюрин, В.Н. Федотов // XXI международная инновационно-ориентированная конференция молодых учных и студентов по современным проблемам машиноведения (МИКМУС-2009) :

матер. конф., 16-18 ноября 2009 г. / РАН, Ин-т машиноведения им. А.А. Благонравова. - М., 2009. - C. 106.

28. Методика оценки приработки тормозных накладок переднеприводных автомобилей семейства ВАЗ на тормозном стенде СТС 3Л-СП-11 / К.В. Дядин, А.Ю. Потапов, С.В. Тюрин, В.Н. Федотов // XIII региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области, г.Волгоград, 11-14 нояб. 2008 г.: тез. докл. / ВолгГТУ [и др.]. - Волгоград, 2009. - C.

142-145.

29. Оценка периода приработки тормозных накладок переднеприводных автомобилей семейства ВАЗ / А.Ю. Потапов, А.А. Ревин, С.В. Тюрин, В.Н. Федотов // Прогресс транспортных средств и систем - 2009: матер. междунар. н.-пр. конф., Волгоград, 13-15 окт.

2009 г.: в 2 ч. Ч. 1 / ВолгГТУ [и др.]. - Волгоград, 2009. - C. 150-151.

30. Дядин, К.В. Исследование эффективности торможения переднеприводных автомобилей семейства ВАЗ на тормозном стенде СТС 3Л-СП-11 / К.В. Дядин, С.В. Тюрин, В.Н. Федотов // XIV региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области (Волгоград, 10-13 нояб. 2009 г.) : тез. докл. / ВолгГТУ [и др.]. - Волгоград, 2010. - C.

101-103.

31. Федотов, В.Н. Оценка технического состояния АТС - первая задача обеспечения конструктивной безопасности в эксплуатации / В.Н. Федотов, С.В. Тюрин // Безопасность транспортных средств в эксплуатации : матер. 71-й междунар. науч.-техн. конф. (12-13 окт.

2010 г.) / Нижегор. гос. техн. ун-т им. Р.Е. Алексеева. - Н. Новгород, 2010. - C. 186-188.

32. Математическая модель изнашивания тормозных накладок АТС / Р.К. Касимов, А.А.

Ревин, С.В. Тюрин, Г.В. Бойко // Юбилейная XXV международная инновационноориентированная конференция молодых учных и студентов МИКМУС-2013, 13-15 ноября 2013 г. : матер. конф. (аннотации докл.) / РФФИ, Ин-т машиноведения им. А.А. Благонравова РАН. - М., 2013. - C. 82.

33. Касимов, Р.К. Математическая модель изнашивания тормозных накладок АТС по результатам подконтрольной эксплуатации / Р.К. Касимов, А.А. Ревин, С.В. Тюрин // Тезисы докладов смотра-конкурса научных, конструкторских и технологических работ студентов Волгоградского гос. технического университета, 14–17 мая 2013 г. / ВолгГТУ, Совет СНТО. Волгоград, 2013. - C. 124-125.

Подписано в печать _2014 г. Заказ № _. Тираж 100 экз. Печ. л. 1, Формат 6084 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная.

Типография ИУНЛ Волгоградского государственного технического университета.

400005, г. Волгоград, пр. им. В.И. Ленина, 28, корп.7.