Научная работа.
Школа профессора Ярослава Евгеньевича Фаробина.
Современное развитие отечественной автомобильной науки характеризуется различными теоретическими направлениями. Одним из основополагающих является теория автомобиля.
Родоначальником теории автомобиля является академик А.Е.Чудаков, который создал ряд научных школ в различных вузах, НИИ, в том числе в МАДИ кафедру «Автомобили». Однако, наиболее мощной из них являлась школа Г.В. Зимелева в Военной академии бронетанковых войск, воспитавшая целую плеяду известных ученых-автомобилистов в нашей стране. В 60-70 гг. некоторые из них после демобилизации перешли работать в МАДИ, в том числе на кафедру «Автомобили». К ним принадлежат профессора А.С. Литвинов, А.К. Фрумкин, Я.Е. Фаробин, Н.Н. Вишняков, доценты Л.Ф.Рудаков, А.И. Мамлеев, А.Ф. Мащенко, способствовавшие укреплению кафедры и повышению ее научного уровня.
Теория является высшей и самой развитой формой организации научного знания, дающей целостное представление о закономерностях и существующих связях какого-либо объекта действительности — в данном случае — автомобиля. Теория автомобиля имеет два взаимосвязанных аспекта развития. Применительно к автопромышленности она определяет пути совершенствования и развития конструкций автомобилей, а применительно к эксплуатации автомобилей, теория должна обеспечить оценку эксплуатационных свойств и качества автомобилей, а также пути повышения их эффективности.
Начиная с момента прихода в МАДИ в 1976 году, Я.Е. Фаробин возглавил именно это второе направление. Вместе с ним в его группу постоянно входили В.А. Кравцева, A.M. Иванов и А.Н. Солнцев. Кроме того, за период 1976 — 1996 гг. под руководством Я.Е. Фаробина выполняли научные исследования по отдельным вопросам оценки эксплуатационных свойств и путей повышения эффективности АТС свыше 30 аспирантов и преподавателей, большинство из них защитили кандидатские и докторские диссертации. Таким образом, возникла и развилась научная школа Я.Е. Фаробина.
Созданию первоначального научного направления послужила необходимость постановки развития новой специализации кафедры «Специализированный подвижной состав», возникшей по инициативе ректора МАДИ Л.Л. Афанасьева в 1976 году, руководство которой было поручено Я.Е. Фаробину. Как известно, специализация автотранспортных средств является одним из мероприятий повышения их эффективности, поэтому постановка этой специализации и явилась началом разработки проблемы эффективности и качества автотранспортных средств.
Результаты проведенных научных работ и исследований позволили обеспечить эту специализацию обоснованным учебным планом и всеми необходимыми учебными пособиями, написанными представителями школы.
К наиболее значительным трудам, относящимся к этому направлению, помимо статей и учебных пособий, изданных в МАДИ, относятся: «Теория движения специализированного подвижного состава», издана в Воронежском университете в 1981 г., авторы Я.Е. Фаробин, В.А. Овчаров, В.А. Кравцева, «Оценка эксплуатационных свойств автопоездов для междугородных перевозок», авторы Я.Е. Фаробин, B.C. Шупляков (М: Транспорт, 1983).
Наиболее значительным научным направлением, решенным в теоретическом отношении, явилась разработка важной практической прикладной проблемы — возможности и целесообразности использования многозвенных автопоездов при перевозках грузов. Возникшая по инициативе снизу (на уровне автопредприятий и отдельных энтузиастов-водителей) эксплуатация трехзвенных автопоездов созданных комплектацией из существующих автомобилей-тягачей и обычного прицепного состава путем простой сцепки звеньев не привела к должному эффекту и фактически дискредитировала себя. В то же время было известно, что в США, Канаде, Австралии и некоторых других странах успешно применяются трех- и четырехзвенные автопоезда общей массой до 100 и более тонн.
По инициативе МАДИ (в лице школы Я.Е. Фаробина), поддержанного Главмосавтотрансом, при участии НАМИ, центрального автополигона, ГАИ, и особенно с помощью МАЗа, была проведена большая научно-исследовательская и проектно-конструкторская работа, включавшая значительную экспериментальную часть. Теоретическим достижением этой работы явилось создание теории движения трехзвенных автопоездов и на ее основе разработка необходимых мероприятий и условий, обеспечивающих рациональность применения этой идеи.
В книге «Трехзвенные автопоезда» (Я.Е. Фаробин, A.M. Якобашвили, A.M. Иванов, B.C. Олитский, Ю.А. Самойленко, под общей ред. Я.Е.Фаробина. — М.: Машиностроение, 1993. -224 с.) впервые в стране были решены все необходимые вопросы для успешной реализации этой задачи.
Последние разработки научной школы относятся к повышению конструктивной эффективности автомобильного транспорта в конкретных условиях эксплуатации (дорожных, транспортных, природно-климатических, экономических). Этой проблеме посвящена докторская диссертация A.M. Иванова, успешно защищенная в марте 1996 года.
С 1995 года школа занялась вопросами сертификации, которые также являются частью общей проблемы обеспечения высокого качества и эффективности автомобильного транспорта.
За 20 лет существования школы ее представителями опубликовано 117 работ (статьи, учебно-методические пособия, учебники и книги).
Руководитель школы доктор технических наук, профессор Я.Е. Фаробин в 1983 году получил третью премию Минвуза СССР за лучшую научную работу, награжден двумя серебряными медалями ВДНХ. В 1989 году постановлением Совета Министров СССР ему присуждена премия Совета Министров СССР за разработку и внедрение в строительство системы многоцелевых специализированных автотранспортных средств. Указом Президента Российской Федерации от 28.02.1995 года ему присвоено почетное звание «Заслуженный деятель науки и техники Российской Федерации». В настоящее время указанные выше направления деятельности школы развиваются под руководством д-ра техн. наук, профессора, члена-корреспондента Академии проблем качества А.М.Иванова, являющегося учеником профессора Я.Е. Фаробина.
Учитывая современные потребности автотранспортного комплекса, основное внимание уделяется развитию и совершенствованию системы сертификации продукции автотранспортного комплекса, услуг по ТО и ремонту автомобилей, перевозке пассажиров автомобильным транспортом. Для решения указанных проблем при МАДИ создан Научно-исследовательский институт сертификации и стандартизации на автомобильно-дорожном комплексе (НИИССАДК), руководил которым профессор A.M. Иванов. Результатом деятельности НИИССАДК явилась, в частности, разработка системы сертификации услуг по перевозке пассажиров автомобильным транспортом, а также проекта стандарта Ассоциации автомобильных инженеров «Расчетный метод оценки прочности верхней части автобусов при опрокидывании».
Проводимые научно-исследовательские работы позволили внести усовершенствование в процесс подготовки кадров для автомобильного транспорта. Так, в течение нескольких лет производится подготовка студентов по специализации «Сертификация и стандартизация на автомобильном транспорте», дальнейшей разработкой направлений школы занимаются 5 аспирантов.
Источник статьи: http://auto.madi.ru/?page=school2
Расчетные схемы колебаний автомобиля при анализе плавности
Возбуждения колебаний происходят в результате взаимодействия автомобиля с дорогой, неравномерности работы двигателя, трансмиссии, наличия дисбаланса вращающих деталей. Для исследования колебаний весь спектр частот, имеющих место на автомобиле, от 1 до 500 Гц условно разделяют на два вида:
-низкочастотные колебания 0,7…25 Гц – вызваны взаимодействием автомобиля с дорогой. Зависят от параметров подвески автомобиля, условий движения;
-высокочастотные колебания, свыше 25 Гц – вызваны неравномерностью работы двигателей, агрегатов трансмиссии. Зависят эти колебания в основном от скорости движения. Однако, микропрофиль дороги, параметры подвески существенного влияния на них не оказывают.
Согласование расчета с экспериментом наблюдается только в низкочастотном диапазоне 0,7…25 Гц, что объясняется неучетом вибраций двигателя, трансмиссии, жесткости рамы, кузова.
Расчетная схема автомобиля для исследования колебаний включает:
-инерционные массы (подрессоренные и неподрессоренные);
-упругие элементы, соединяющие эти массы;
-элементы, рассеивающие энергию при колебаниях.
Неподрессоренные массы – это массы, не воспринимаемые упругими элементами подвесок (колеса, мосты).
Подрессоренные массы –это массы, которые воспринимаются упругими элементами подвесок.
Что касается масс подвесок, то их разделяют, чаще всего поровну, между подрессоренными и неподрессоренными массами.
При расчете низкочастотных колебаний все подрессоренные массы объединяют в одну массу m0 с моментом инерции Jy – относительно поперечной оси и моментом инерции JХ – относительно продольной оси, проходящими через центр масс автомобиля.
Исключения составляют автомобили, когда груз имеет свою низкочастотную частоту колебаний (лесовоз), а также малые легковые автомобили, мотоциклы, когда вес водителя соизмерим с весом автомобиля. Тогда необходимо учитывать подрессоривание самого человека или груза, как это имеет место на лесовозе.
Неподрессоренные массы моста и колес рассматриваются сосредоточенными одной массой.
Упругими элементами являются рессоры и шины. Принимается, что они расположены в плоскостях колес, изображаются пружинами, их свойства оцениваются приведенными характеристиками.
Трение бывает двух видов:
-со смазочным материалом, которое создается телескопическим амортизатором и зависит от скорости деформации;
— без смазочного материала – сухое трение, обозначается двумя трущимися пластинами.
Пространственная модель заменяется плоской, в которой совмещаются правые и левые подвески и колеса мостов, а высоты неровностей равны полусумме высот под колесами 
.
Расчетная схема колебаний двухосного автомобиля в продольной плоскости (относительно поперечной оси Y) приведена на рис 11.5.
На расчетной схеме, приведенной на рис.11.5, применены следующие обозначения:
— 
жесткости упругих элементов соответственно передней и задней подвесок;
Ка1, ка2 –коэффициенты демпфирования амортизаторов соответственно передней и задней подвесок;
m1, m2 – массы неподрессоренные передней и задней подвесок;
Сш1, Сш2 – нормальные жесткости шин передних и задних колес;
КШ1,КШ2 – коэффициенты демпфирования шин передних и задних колес;
q1, q2 – усредненные значения неровностей под передними и задними колесами;
x1 , x2 – усредненные значения перемещений переднего и заднего мостов;
Z1, Z2 – усредненные значения перемещений рамы под передней и задней
 |
Рис.11.5 Расчетная схема колебаний автомобиля относительно поперечной оси
Расчетная схема колебаний двухосного автомобиля в поперечной плоскости (относительно продольной оси Х) приведена на рис. 11.6.
 |
Рис.11.6 Расчетная схема колебаний автомобиля относительно продольной оси
В расчетной схеме, приведенной на рис. 11.6, применены следующие обозначения:
— 
жесткости упругих элементов левого и правого бортов;
— коэффициенты демпфирования амортизаторов левого и правого
m1, m2 – неподрессоренные массы левого и правого бортов;
Сшл, Сшп – нормальные жесткости шин левого и правого бортов;
КШл,КШп – коэффициенты демпфирования шин колес левого и правого бортов;
qл, qп – усредненные значения неровностей под колесами левого и правого
xл , xп – усредненные значения перемещений неподрессоренных масс левого и
Zл, Zп – усредненные значения перемещений рамы левого и правого бортов.
1.Литвинов А.С., Фаробин Я.Е. Автомобиль: Теория эксплуатационных свойств.- М.: Машиностроение, 1984.-272 с., с.-193…211.
2. Гришкевич А.И. Автомобили:Теория.-Минск: Вышэйш. Шк.,1986.-240 с.,
3.Кошарний М.Ф. Основи механіки та енергетики автомобіля.-Київ: Вища шк.,1992.-200с., с.-156-170.
1.Что обеспечивает для водителя, пассажиров и груза плавность хода?
2. Из каких устройств состоит подвеска автомобиля?
3. Чем характеризуется упругий элемент подвески?
4. Чем характеризуется телескопический амортизатор?
5. На какие виды разделяется профиль дороги?
6.Что такое октава ?
7. Каково назначение весовых коэффициентов?
8.К каким частотам колебаний вертикальных и горизонтальных наиболее чувствителен организм человека?
9.Что характеризует децибел?
10.Каким образом оценивается плавность хода автомобиля?
11. Что является подрессоренной массой автомобиля?
12.Чем вызваны низкочастотные колебания автомобиля?
13.Чем вызваны высокочастотные колебания автомобиля?
14.Какие элементы включает расчетная схема автомобиля?
15.Какими свойствами обладает листовая рессора?
16.От чего зависит частота собственных колебаний кузова автомобиля?
1. Агейкин Я.С. Проходимость автомобилей. –М.: Машиностроение,1981.-232 с.
2. БарахтановЛ.В., Беляков В.В. , Кравец В.Н. Проходимость автомобиля – Н.Новгород:НГТУ,1996.-198 с.
3. Гришкевич А.И. Автомобили: Теория.-Минск: Вышэйш. Шк.,1986.-240 с.
4. Зимелев Г.В. Теория автомобиля. – М.: Машгиз, 1959.-312 с.
5.Иларионов В.А. Эксплуатационные свойства автомобиля. – М.: Машиностроение, 1966.-280 с.
6. Кошарний М.Ф. Основи механіки та енергетики автомобіля.- Київ: Вища шк.,1992.-200с.
7. Литвинов А.С., Фаробин Я.Е. Автомобиль: Теория эксплуатационных свойств. — М.: Машиностроение, 1984.-272 с.
8. Литвинов А.С. Управляемость и устойчивость автомобиля. – М.: Машиностроение, 1971.- 416с.
9. Петрушов В.А., Шуклин С.А., Московкин В.В. Сопротивление качению автомобилей и автопоездов. – М.: Машиностроение, 1975.-223 с.
10. Ротенберг Р.В. Подвеска автомобиля. – М.: Машиностроение, 1972 – 392с.
11. Смирнов Г.А. Теория движения колесных машин: Учеб. Для вузов – М.: Машиностроение, 1990.- 352с.
12.Солтус А.П. Основы теории рабочего процесса и расчета колесных модулей (монография). Деп.Укр.НИИНТИ №501 –Ук90 ВИНИТИ «Деп.науч. труды», 1990, №7(290), б/о 203. – 234 с.
13. Солтус А.П., Редчиц В.В. О стабилизирующем моменте шины. Ж. «Автомобильная промышленность». –М., 1976. — №7.
14. Солтус А.П., Азаматов Р.А. Шкворневые узлы автомобилей большой проходимости. Ж. «Автомобильная промышленность». – М., 1986. — № 11.
15. Солтус А.П., Черненко С.М. Визначення вагового стабілізуючого момента, викликаного поперечним нахилом шворня. Машинознавство. – Львів. – 2002, № 7(61).
16. Солтус А.П., Кошарный Н.Ф. К вопросу о весовых стабилизирующих моментах. Ж. «Автомобильная промышленность». – М., 1976. — № 8.
17. Солтус А.П., Черненко С.М. Определение весового стабилизирующего момента от комбинированного наклона шкворня. Автомобильный транспорт. Сб. науч. тр.-Харьков, ХГАДТУ:-2003, вып. 12.-с.23-26.
18.Фаробин Я.Е. Теория поворота транспортных машин.-М.: Машиностроение, 1973.-176с.
19. Фалькевич Б.С. Теория автомобиля.-М.: Машиностроение, 1963. 239 с.
20. Чудаков Е.А. Теория автомобиля. – М.: Машгиз, 1950. – 343 с.
21. Яковлев Н.А., Диваков Н.В. Теория автомобиля: — М.: Высш. школа, 1962.
22. Яценко Н.Н., Прутчиков О.К. Плавность хода грузовых автомобилей. – М.: Машиностроение, 1960. – 220 с.
23. Эллис Д.Р. Управляемость автомобиля. – М.: Машиностроение, 1975.- 214 с.
Источник статьи: http://mydocx.ru/11-42087.html