Эффективность оптимизации параметров систем безопасности движения автотранспортных средств (стр. 2 из 4)

Относительный износ шин с увеличением критерия качества РП уменьшается до 40–45% от начальной величины, а наибольшая интенсивность отмечена при величине критерия качества РП, равной 2–2,5 мм/даН. Причём, влияние критерия качества РП на изменение ЭС в этом режиме движения носит ярко выраженный нелинейный характер (рис. 3).

Таким образом, учитывая кратковременность режима движения выход из поворота, следует отметить, что в наибольшей степени критерий качества РП влияет на чувствительность к управлению и интенсивность носа шин, а требования, предъявляемые к его величине наименее жёсткие:

(3)

2. Расчет эффективности затрат на поддержание оптимальной величины критерия качества РП

Экономическая эффективность внедрения методики и конструкторских разработок для оптимизации характеристик и состояния рулевого привода по критериям эксплуатационных свойств обусловлена улучшением управляемости и курсовой устойчивости автомобиля, что снижает утомляемость водителя и повышает безопасность дорожного движения.

Реальный экономический эффект достигается за счёт уменьшения эксплуатационных затрат на шины и топливо путём снижения сопротивления качению, а также повышения эффективности и качества технического обслуживания рулевого управления и переднего моста, культуры производства и расширения номенклатуры выполняемых работ по техническому обслуживанию автомобилей.

Кроме того, применение расчётной методики позволяет сократить сроки и затраты на конструкторско-экспериментальные работы в процессе проектирования и доводки автомобиля.

Однако, для поддержания заданного уровня эксплуатационного состояния рулевого привода необходимы затраты. В этой связи целесообразно определение оптимальной величины критерия качества РП, обеспечивающего с одной стороны повышение эффективности работы автомобиля за счёт улучшения и поддержания заданного уровня его эксплуатационных свойств, а с другой стороны – снижение удельных издержек на устранение последствий отказа подвижных сопряжений РП и затрат на выполнение контрольно-регулировочных и профилактичес – ких работ.

Для достижения этой цели был исследован процесс изменения эксплуатационного состояния рулевого привода, вызванного нарушением начальной величины схождения управляемых колёс и отказом подвижных сопряжений, путём статистического моделирования методом Монте-Карло с использованием рекомендаций работы Михлина B. [4] Случайные величины интенсивности изменения схождения воспроизводились на ЭВМ «ЕС-1020» в соответствии с экспоненциальным законом распределения, параметры которого определены в экспериментальной части.

Блок-схема моделирующего алгоритма составлена по рекомендациям работ приведена на рисунке 4, там же помещена таблица исходных данных статистического моделирования.

Рис. 4. Блок-схема алгоритма моделирования процесса изменения эксплуатационного состояния РП и эксплуатационных свойств автомобиля

Таблица 1. Исходные данные для моделирования на ЭВМ процесса изменения эксплуатационного состояния рулевого привода и эксплуатационных свойств автомобилей (значения величин, входящих в зависимости граф-модели РП)

№п/п	Обозначение		Единицы измерения			Значение			Интервалварьирования					Шагварьирования
001.	1/С		даН/град			20			11,1 – 33,3					1,1
002.	Срп		град/даНм			0,05			0,03 – 0,09					0,01
003.	Срп		град/даНм			14,5			8,7 – 26,1					1,8
004.	Срп		мм/даН			0,035			0,015 – 0,055					0,005
005.	L		м			2,4			2,2 – 2,6					0,2
006.	В		м			1,35			1,25 – 1,45					0,1
00	а		м			1,19			1,09 – 1,29					0,5
008.	в		м			1,21			1,11 – 1,31					0,5
009.	ап		м			0,93			0,83 – 1,03					0,5
010.	вп		м			1,47			1,37 – 1,57					0,5
011.	hka		м			0,385			0,335 – 0,435					0,05
012.	Hkn		м			0,425			0,375 – 0,475					0,05
013.	h1		м			0,1			0 – 0,2					0,1
014.	h2		м			0,33			0,23 – 0,43					0,1
015.	Hgn		м			0,55			0,45 – 0,65					0,1
016.	ykр		рад			од			0 – 0,2					0,05
01	Lц		м			0,1			0,09 – 0,11					0,01
018.	Lпр		м			0,145			0,135 – 0,155					0,01
019.	rk		м			0,26			0,22 – 0,30					0,02
020.	fk		_			0,02			0,01 – 0,03					0,005
021.	yx		-			0,6			0,2 – 0,9					0,1
022.	Ma		кг			1400			1200–1600					100
023.	Ga		н			14000			12000 – 16000					1000
024.	Gn		н			12700			11700 – 13700					1000
025.	Gk		даН			320			-					-
026.	G1		даН			645			-					-
02	G2		даН			755			-					-
028.	Mmaxcт		даНм			6,8			-					-
029.	Fстрп		даН			47			-					-
030.	wук		рад/с			0,05			0,01 – 0,01					0,01
0,3			0,1 – 0,6					0,1
031.	δ		град			5			0–12					0,5
032.	Ку		даН/град			21			7–42					3,5
даН/рад			2400			400 – 4000					100
033.	∆Ку		-			0,125			0 – 0,35					0,05
034.	ξ		-			8,4			1,4 – 12,4					1
035.	q		град			10			0 – 10					0,5
10 – 25				1
036.	µδ			-				0,45				0,30 – 0,60				0,05
03	[qв/qн]1			-				25/20				-				-
[qв/qн]2			-				24/20				-				-
[qв/qн]3			-				23/20				-				-
[qв/qн]4			-				1				-				-
038.	e0			мм				3				-5 – 10				0,5
град				0,66				-0,66 – 1,54				0,25
рад				0,0116				-0,012 – 0,027				0,002
039.	a0			град				0,75				-1–2				0,25
040.	β			град				6				4–8				1
041.	γн			град				3				-1 -5				1
042.	Sg			мм				1,5				0–5				0,5
043.	Sш			мм				2,5				0 – 10				2,5
044.	fgc			I/c				4				2–6				0,5
12				6–14				I
045.	fcт			MM				60				0 + 80				10
046.	Fпр			даН				50				5–80				5
04	Fрп			даН				30				0–50				2,5
50–150				10
048.	С			мм				30				10 – 50				10
049.	va			км/час				80				0–150				5
м/с				22,4				0–42				1,4
050.	Ха			даН				8				2–16				2
051.	Jk			даН с2×м				0,06				0,04 – 0,08				0,01
052.	wук			м/с2				1,8				1–3				0,2
053.	F1			даН				6				4–8				1
054.	Рк			даН				40				5–50				5
055.	Yа			даН				20				5–30				5
056.	Д			Нм				0,1				0 – 0,1				0,01
ОД – 0,3				0,05
05	AӨ			мм				8				0–12				2
058.	mк			кг				2,5				2–3				0,5
059.	yaп			-				I				0,8 – 1,2				0,1
060.	CP			кН/м				20				15 – 30				5
061.	Сш			кН/м				150				100 – 200				25
062.	hӨ			мм/даН				0,015				0,01 – 0,03				0,005
063.	La			тыс. км				12				6–20				2
064.	Lo			тыс. км				4				2–6				I
065.	∆			мм				2				0–10				0,5
066.	βk			град				5				0–10				2,5
06	βg			град				2				0–4				1
068.	Ч			град				2				-5–7				0,5
069.	qн(в)			град				10				0–15				1
15 – 35				5
070.	Sн(в)				мм			3			0–9				0,5
град			1			0–3				0,25
071.	Sср				мм			2			0–6				0,25
072.	Sл(п)				мм			2			0–6				0,5
073.	δ1(2)				град			5			0–10				0,5
074.	δн(в)				град			5			0–12				0,5
075.	RδS				м			13			8–20				I
50			25 – 100				25
076.	Kу1(2)				даН/рад			2000			1000 – 4000				500
07	Ку1н				даН/рад			1500			1000–2500				250
078.	Ку1в				даН/рад			2500			2000 – 4000				250
079.	Xa				м			0,5			0 – 1,5				0,25
080.	Ks				-			0,25			0–1				0,05
081.	β				град			5			I – 10				I
082.	γу				м/с2			4			0 – 5,5				0,5
083.	wγ				рад/с			0,5			0 – 1,5				0,25
0,25			0–1				0,25
084.	wγс				рад/с			0,4			0 – 1,2				0,2
085.	γ				град			10			0–50				5
086.	k				м-1			0,005			0 – 0,01				0,0025
0,04			0,1 – 0,05				0,05
08	a				град			20			0–30				5
120			30 – 360				30
рад			0,35			0–0,52				0,087
2,1			0,52 – 6,28				0,52
088.	µmaxкин				м-1			0,02			0,015 – 0,03				0,005
µminкин				м-1			0,0125			0,005 – 0,015				0,005
089.	Iру				-			17			12 – 25				1
090.	wdрк				рад/с			0,15			0,05 – 0,35				0,05
091.	Vпр				м/с			22,5			17,5 – 25				2,5
092.	Vзам				м/с			17,5			15 – 20				2,5
093.	Fрк				Н			80			20 – 200				20
094.	µ				м-1			0,0145			0,01 – 0,025				0,15
095.	Kdγ				-			0,35			0,2 – 0,5				0,1
096.	Kf				с/м			0,002			0,001 – 0,003				0,0005
09	Kes				с/м			0,00025			0,00015 – 0,00045				0,00005
098.	Aδ				-			0,5			0,35 – 0,65				0,05
Bδ				даН-1			0,0006			0,0004 – 0,0008				0,0001
099.	gemin				Г/квт. ч			300			260 – 340				20
Г/л. с. ч.			220			190 – 250				15
100.	ηн				-			0,85			0,8 – 0,95				0,25
101.	γт				даН/м3			800			780 – 860				20
102.	λп				–.			4			3 – 5				0,5
103.		Sn	-				100			50 – 150			25
104.		ag	град				5			0 – 10			2,5
105.		Kв	даН2/м4				0,025			0,01 – 0,04			0,005
106.		Fa	м2				1,8			1,5 – 2			0,1
10		gN	Г/квт. ч				330			315 – 345			15
108.		Кr	-				1,0			0,95 – 1,15			0,05
109.		Кn	-				1,0			0,9 – 1,5			од
110.		Sпр	мм				220			200 – 240			20
111.		τ	кН/м2				7500			-			-
112.		σ0	кН/м2				15000			-			-
113.		µп	-				0,47			-			-

Фактором, определяющим интенсивность изменения схождения, принят исследованный ранее критерий качества РП. Основным эксплуатационным фактором, определяющим изменение схождения, принята величина пробега автомобиля за межконтрольный период, который в соответствии с техническими условиями составил 12 тыс. км, а остальные значения пробега взяты для исследования надёжности функционирования рулевого привода. В качестве механизма случайных величин использовалась последовательность равномерно распределённых в интервале от 0 до 1 случайных чисел, вырабатываемых ЭВМ, причём по рекомендации работы [4] число реализаций принято равным 200.