Граф-модель эксплуатационного состояния рулевого привода была реализована в форме детерминированной математической модели на ЭВМ «ЕС- 1020» в вычислительном центре Шахтинского научно-исследовательского угольного института им. А.М. Терпигорева. При этом были использованы стандартные программы из математического обеспечения ЭВМ.

Принципиальная блок-схема алгоритма моделирования приведена в Приложении Б. Учитывая, что граф-модель эксплуатационного состояния РП показывает связи между факторами, а

их математическое описание рассмотрено ранее подробно, основной алгоритм из-за значительного объёма не приводится. Рабочая программа моделирования процесса изменения эксплуатационного состояния РП и эксплуатационных свойств автомобилей, разработанная на базе граф-модели рулевого привода, была составлена автором совместно с кандидатом технических наук Науменко В.И.

Моделирование производилось по циклам, воспроизводящим режимы движения и другие эксплуатационные факторы, путём перебора совокупностей факторов, определяющих характеристики и состояние рулевого привода. В каждом случае определялись величины критерия качества РП, а затем оценивалась степень и характер его влияния на изменение рассмотренных ранее эксплуатационных свойств. Причём, результаты анализировались с точки зрения возможности одновременного действия отдельных факторов по физической сущности рабочих процессов в РП.

Исходные данные для моделирования, включающие средние величины интервал и шаг варирования параметров автомобиля и начальных условий, приведены Приложении В. Рабочая программа моделирования предусматривала распечатку рекомендаций по поддержанию заданного уровня эксплуатационного состояния РП по критериям эксплутационных свойств (Приложение Д).

Определения значимости влияния конструктивных и эксплуатационных факторов граф-модели на критерий качества рулевого привода

Величины критерия качества РП определялись при наибольших, взятых для моделирования, значениях конструктивных и эксплуатационных факторов и округлялись в сторону увеличения с учётом превышения принятых допустимых величин перечисленных факторов на 10-15%.

По результатам моделирования были построены диаграммы значимости («веса») влияния каждого фактора на величину критерия качества РП, приведённые на рисунках 13 и 13 при условии действия в рулевом приводе экстремальной нагрузки 100 даН.

Так, из рисунка 13 следует, что значимость влияния угла увода эластичной шины в 3 раза превышает влияние следующих факторов, задаваемых при проектировании: стабилизирующего момента, среднего угла поворота и соотношения углов поворота управляемых колёс. Затем следуют начальные углы схождения и продольного наклона шкворня, упругость РП и осевое биение диска и шины.

Менее значимы начальные углы развала и поперечного наклона шкворня, статический прогиб передней подвески и жёсткость пружины рулевого шарнира, при потере которой смещение в кинематической цепи рулевого привода достигает 1,5 мм.

Влияние эксплуатационных факторов на критерий качества РП более равномерно (рис. 14), а наиболее значимы пробег автомобиля, зазоры в кинематической цепи РП, потеря жёсткости (поломка) пружин рулевых шарниров, усилие в рулевом приводе (при торможении), наличие и величина дисбаланса управляемых колёс и скорость движения автомобиля в продольном направлении. Менее существенна значимость влияния изменения углов развала колёс, наклона кузова и поперечного профиля дороги.

Рис. 13. Диаграмма значимости влияния конструктивных факторов на критерий качества рулевого привода при усилии 100 даН

Рис. 14 Диаграмма значимости влияния эксплуатационных факторов на критерий качества рулевого привода при усилии в нём 100 даН

Таким образом, критерий качества РП в большей степени определяется конструктивными факторами и может быть использован при оценке конструкции рулевого привода на стадии проектирования. Однако совместное влияние эксплуатационных факторов также существенно. Критерий качества РП позволяет оценить как характеристики, так и состояние РП.