Разработка научных методов повышения проходимости по снегу особо легких гусенечных машин

4. Предложен метод оценки и проведен анализ проходимости гусеничных машин по снегу; рассмотрены особенности образования колеи; показано что составляющие сопротивления движению распределяются следующим образом: сопротивление сил деформации снега под катками - 55 … 90%, сопротивление обусловленное деформацией снега в межкатковом пространстве - 10 … 40%, сопротивление, обусловленное взаимодействием со снежным покровом днища корпуса - 0…70%; теоретически обосновано и экспериментально проверено уточненное выражение для определения упорной реакции снега, которое позволило повысить точность определения силы тяги, реализуемой в контакте движителя со снежным полотном пути на 1417%.

5. Разработан метод расчета и выбора рациональных параметров ходовой части, определяющих проходимость гусеничных машин по снегу - ширины гусеницы, базы, дорожного просвета, максимального пикового давления; расчетно-теоретическими и экспериментальными исследованиями доказано, что при рациональном выборе конструктивных параметров ходовой части можно уменьшить глубину колеи машины в 1,3-1,5 раза, снизить сопротивление движению в 1,5-2,0 раза, значительным образом увеличить преодолеваемую машиной высоту снега.

6. Разработан метод расчета и проведено расчетно-теоретическое и экспериментальное обоснование работоспособности гусениц с эластичных уширителей для повышения проходимости машин по снегу; разработана математическая модель деформированного состояния эластичного уширителя гусениц в геометрически и физически нелинейной постановке; созданы алгоритм, вычислительная программа и методика расчета, имитирующая как прохождение уширителем единичного препятствия, так и погружение его в снежный покров. Сравнение результатов расчетно-теоретических исследований, стендовых и полевых испытаний показали адекватность разработанной модели расчета, как в части физической картины деформации, так и ее количественной оценки (максимальная погрешность не превышала 10%).

7. Теоретическими и экспериментальными исследованиями доказана целесообразность применения навесного гусеничного движителя для повышения проходимости колесных машин по снегу; его установка позволила уменьшить глубину колеи машины в 1,2-1,4 раза, снизить сопротивление движению в 1,5-1,8 раза, увеличить преодолеваемую машиной высоту снежного покрова с 0,5 до 0,8м.

8. Экспериментальными исследованиями, проведенными на серийных машинах, опытных образцах, стендах и установках, установлена справедливость физических представлений и теоретических положений, обоснованность допущений и адекватность математических моделей; сравнение результатов расчетов и испытаний, проведенных в условиях снежной целины показало удовлетворительную сходимость результатов; среднеквадратическая ошибка расчетных и опытных данных составила 9ч14%, максимальная ошибка не превышала 26%.

9. Теоретические разработки, методики расчетов, технические предложения, практические рекомендации внедрены при создании новых и модернизации существующих конструкций машин в НИИ транспортных машин и транспортно-технологических комплексов, ЗАО «Завод вездеходных машин», ОАО «ГАЗ», ОАО «Заволжский завод гусеничных тягачей» и используются в учебном процессе на кафедре «Автомобили и тракторы» НГТУ.

Публикации с изложением основных положений диссертации

Монографии:

1. Аникин А.А., Барахтанов Л.В., Донато И.О. Проходимость гусеничных машин по снегу. Н.Новгород.: Изд-во «Омега» 2009. 362 с.

2. Аникин А.А., Беляков В.В., Донато И.О. Теория передвижения колесных машин по снегу. М.: Изд-во МГТУ им.Н.Э. Баумана,2006. 240 с.

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

3. Аникин А.А., Барахтанов Л.В., Донато И.О. К вопросу определения сопротивления движению машин по снегу //Известия вузов. Машиностроение. 2006. №10. С. 53 - 57.

4. Аникин А.А., Донато И.О. Оценка проходимости машин по снегу // Известия вузов. Машиностроение. 2006. №10. С. 57 - 62.

5. Аникин А.А., Донато И.О. Выбор деформационных и фрикционных свойств снега для расчета проходимости машин// Известия вузов. Машиностроение. 2006. №11. С. 56 - 61.

6. Аникин А.А., Донато И.О., Котляренко В.И. Применение некоторых типов средств повышения проходимости при движении колесных машин по снегу // Журнал ассоциации автомобильных инженеров, 2008. №3. С. 42-43.

7. Аникин А.А., Барахтанов Л.В., Жук В.А., Манянин С.Е. Расчет проходимости вездеходных машин при движении по снегу ч.1 // Журнал ассоциации автомобильных инженеров, 2010. №2. С. 28-31.

8. Аникин А.А., Барахтанов Л.В., Жук В.А., Манянин С.Е. Расчет проходимости вездеходных машин при движении по снегу ч.2 // Журнал ассоциации автомобильных инженеров, 2010. №3. С. 34-37.

9. Аникин А.А., Барахтанов Л.В., Донато И.О. Физико-механические свойства снега как полотна пути для движения машин // Электрон. жур. «Наука и образование: электронное научно-техническое издание», 2010, выпуск 9. [Электронный ресурс]/ (http://technomag.edu.ru/doc/.html).

10. Аникин А.А., Барахтанов Л.В. Анализ сопротивления движению гусеничных машин по снегу // Электрон. жур. «Наука и образование: электронное научно-техническое издание», 2010, выпуск 8. [Электронный ресурс]/ (http://technomag.edu.ru/doc/160347.html).

11. Аникин А.А., Барахтанов Л.В. Влияние конструктивных параметров гусеничного движителя на проходимость // Электрон. жур. «Наука и образование: электронное научно-техническое издание», 2010, выпуск 9. [Электронный ресурс]/ (http://technomag.edu.ru/doc/.html).

12. Аникин А.А. Обоснование работоспособности гусениц с эластичными уширителями // Электрон. журн. «Наука и образование: электронное научно-техническое издание», 2010, выпуск 8. [Электронный ресурс]/(http://technomag.edu.ru/doc/ 160285.html).

13. Аникин А.А. Разработка конструкций особолегких гусеничных машин // Электрон. жур. «Наука и образование: электронное научно-техническое издание», 2010, выпуск 9. [Электронный ресурс]/ (http://technomag.edu.ru/doc/.html).

Статьи:

14. Донато И.О., Аникин А.А. Анализ средств повышения проходимости колесных машин по снегу // Научные, конструктивные и технологические достижения отечественного автомобилестроения.Ч.1. Автомобили и автокомпоненты: 4 международный автомобильный форум. М: НАМИ, 2006. С. 88- 92.

15. Аникин А.А., Барахтанов Л.В., Масленников, Перепелов А.В. Легкая гусеничная плавающая машина. //Известия академии инженерных наук РФ им. акад. А.М.Прохорова. Том 16. Транспортно-технологические машины и комплексы. М.-Н.Новгород, 2006. С. 136 - 138.

16. Аникин А.А., Барахтанов Л.В., Дмитриев П.Е. Пневматический привод управления гусеничной машины //Известия академии инженерных наук РФ им.акад.А.М.Прохорова. Том 16. Транспортно-технологические машины и комплексы. М.-Н.Новгород, 2006. С. 142 - 144.

17. Аникин А.А., Барахтанов Л.В., Дмитриев П.Е. Сменный гусеничный движитель для колесных машин //Известия академии инженерных наук РФ им.акад.А.М.Прохорова. Том 16. Транспортно-технологические машины и комплексы. М.-Н.Новгород, 2006. С. 143 - 145.

18. Аникин А.А., Донато И.О. Выбор показателя проходимости при движении машин по снегу // Проектирование, испытания,эксплуатация транспортных машин и транспортно-технологических комплексов: Сборник материалов междунар. науч.-техн. конференции. Н.Новгород: НГТУ, 2005. С 189 - 191.

19. Аникин А.А., Донато И.О. Зависимости нагрузка - осадка, нагрузка - сдвиг для различных типов снега // Проектирование, испытания,эксплуатация транспортных машин и транспортно-технологических комплексов: Сборник материалов междунар. науч.-техн. конференции. Н.Новгород: НГТУ, 2005. С. 193 - 194.

20. Аникин А.А., Барахтанов Л.В., Донато И.О.Определение коэффициента трения материалов о снег // Проектирование, испытания, эксплуатация транспортных машин и транспортно-технологических комплексов: Сборник материалов междунар. науч.-техн. конференции. Н.Новгород: НГТУ, 2005. С 194 - 196.

21. Аникин А.А., Донато И.О. К вопросу выбора критерия проходимости машин при движении по снегу //Известия академии инженерных наук РФ им. акад.А.М. Прохорова. Том 16. Транспортно-технологические машины и комплексы. М.-Н.Новгород, 2006. С. 31 - 33.

22. Аникин А.А., Донато И.О. Параметры вертикальной и горизонтальной деформации снега //Известия академии инженерных наук РФ им. акад. Прохорова. Том 16. Транспортно-технологические машины и комплексы. М.-Н.Новгород, 2006. С. 40 - 42.

23. Аникин А.А., Барахтанов Л.В., Донато И.О. Анализ фрикционных свойств снега //Известия академии инженерных наук РФ им. акад. А.М.Прохорова. Том 16. Транспортно-технологические машины и комплексы. М. Н.Новгород, 2006. С. 42 - 44.

24. Аникин А.А., Барахтанов Л.В. Сопротивление движению машин гусеничных по снегу. //Известия академии инженерных наук РФ им. акад. А.М.Прохорова. Том 19. Транспортно-технологические машины и комплексы. М.-Н.Новгород, 2006. С. 72 - 74.

25. Донато И.О., Аникин А.А. Средства повышения проходимости колесных машин по снегу //Известия академии инженерных наук РФ им. акад. А.М.Прохорова. Том 19. Транспортно-технологические машины и комплексы. М.-Н.Новгород, 2006. С. 75 - 77.

26. Аникин А.А., Барахтанов, Л.В.,Ершов В.И Распределение давлений на снег по опорной поверхности гусеничного движителя //Известия академии инженерных наук РФ им.акад.А.М.Прохорова. Том 19. Транспортно-технологические машины и комплексы. М. Н.Новгород, 2006. С. 63 - 65.

27. Аникин А.А., Барахтанов Л.В. Расчет сопротивления движению машин гусеничных по снегу. //Известия академии инженерных наук РФ им. акад. А.М.Прохорова. Том 21. Транспортно-технологические машины и комплексы. М.-Н.Новгород, 2008. С. 147 - 149.

28. Аникин А.А., Барахтанов Л.В. Расчет проходимости гусеничных машин при движении по снегу. //Известия академии инженерных наук РФ им. акад. А.М.Прохорова. Том 21. Транспортно-технологические машины и комплексы. М.-Н.Новгород, 2008. С. 136 - 139.

29. Аникин А.А., Барахтанов Л.В., Масленников, Перепелов А.В. Семейство легких гусеничных плавающих машин. //Известия академии инженерных наук РФ им. акад. А.М.Прохорова. Том 21. Транспортно-технологические машины и комплексы. М.-Н.Новгород, 2008. С. 140 - 146.

30. Аникин А.А., Барахтанов Л.В., Налоев В.Г., Шерстнева Н.П. Методика расчета погружения эластичного уширителя гусеницы в снежный покров // Повышение эффективности проектирования, испытаний, эксплуатации автомобилей и строительно-дорожных машин: Тезисы докладов и сообщений всесоюзной научно-технической конференции. Горький, 1988. С. 41.

31. Шерстнева Н.П., Барахтанов Л.В., Аникин А.А. Экспериментальные исследования проходимости гусеничных машин с эластичными уширителями // Повышение эффективности проектирования, испытаний, эксплуатации автомобилей и строительно-дорожных машин: Тезисы докладов и сообщений всесоюзной научно-технической конференции. Горький, 1988. С. 42.

32. Аникин А.А., Беляков В.В., Малыгин В.А., Кожевников А.Н., Лавров Д.А. Приложение теории распространения волн возмущений в пространственных средах к вопросу взаимодействия движителей машин с полотном пути // Проектирование испытания, эксплуатация и маркетинг автотранспортной техники: Сборник научных трудов. Н.Новгород, 1997. С. 41-51.

33. Аникин А.А., Барахтанов Л.В., Шерстнева Н.П. Определение геометрических параметров и жесткости эластичного уширителя гусеницы // Развитие транспортно-технологических систем в современных условиях: Материалы международной научно-практической конференции. Н.Новгород, 1997. С. 33-37.

34. Аникин А.А., Барахтанов Л.В., Шерстнева Н.П. Особенности формирования силы тяги гусеницы с эластичными уширителями // Развитие транспортно-технологических систем в современных условиях: Материалы международной научно-практической конференции. Н.Новгород, 1997. С. 37-39.

35. Аникин А.А., Барахтанов Л.В., Налоев В.Г., Ершов В.И. Оценка напряженно-деформированного состояния резиновых элементов гусениц // Проблемы проектирования, испытаний и маркетинга автотракторной техники, двигателей внутреннего сгорания, строительных и дорожных машин, транспортно-технологических комплексов и вездеходов: Материалы научно-практической конференции. Н.Новгород, 2000. С. 421-426.

Патенты:

36. Аникин А.А., Аникин А.А. Гусеничная цепь транспортного средства высокой проходимости. Патент на полезную модель №51585, 2006.

37. Аникин А.А., Барахтанов Л.В., Масленников В.А. и др. Транспортное средство высокой проходимости. Патент на полезную модель №57705, 2006.

38. Аникин А.А., Барахтанов Л.В., Масленников В.А. и др. Двухзвенный гусеничный снегогоболотоход. Патент на полезную модель №63312, 2007.

39. Аникин А.А., Барахтанов Л.В., Масленников В.А. и др. Транспортное средство высокой проходимости. Патент на промышленный образец, №60643, 2006.

40. Аникин А.А., Балов В.В., Зеленов С.Г. и др. Транспортное средство высокой проходимости. Патент на полезную модель №96548, 2010.

41. Аникин А.А., Балов В.В., Зеленов С.Г. и др. Ведущий мост транспортного средства высокой проходимости. Патент на полезную модель №96531, 2010.

42. Аникин А.А., Балов В.В., Зеленов С.Г. и др. Ведущий управляемый мост транспортного средства высокой проходимости. Патент на полезную модель №96532, 2010.

Размещено на Allbest.ru