Поліпшення маневреності та стійкості автопоїздів з наближеними осями причепа - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТРАНСПОРТНИЙ УНІВЕРСИТЕТРобота виконана на кафедрі «Автомобілі» Національного транспортного університету (НТУ) Міністерства освіти і науки України, м. Науковий керівник: доктор технічних наук, професор Сахно Володимир Прохорович, Національний транспортний університет, завідуючий кафедрою “Автомобілі”. Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Солтус Анатолій Петрович, Кременчуцький державний політехнічний університет, завідуючий кафедрою “Автомобілі та трактори”; кандидат технічних наук, доцент Макаров Володимир Андрійович, Донецький інститут автомобільного транспорту, завідуючий кафедрою “Технічна експлуатація автомобілів”.Досвід експлуатації автопоїздів, у тому числі спеціалізованих, показує на їх наступні переваги в порівнянні з одиночним автомобілем: підвищену продуктивність (у два рази й більше); собівартість перевезень на 20...30 % нижче в залежності від відстані перевезень; витрату пального на тону перевезеного вантажу на 20...30 % меншу та інші. Широке використання такої конструкції автопоїзда стримується не вивченістю питань, повязаних з маневреністю і стійкістю їх руху та впливом компонувальних параметрів автопоїзда на них, відсутністю єдиної й достовірної методики оцінки згаданих вище властивостей на етапі проектування, складністю оцінки динамічної поведінки ланок автопоїзда під час руху. Робота виконана відповідно до науково-дослідних робіт “Теорія керованості та стійкості автомобілів і автопоїздів з нетрадиційними системами керування” № РК 0100U002446 в період з 01.2000 по 12.2002, “Дослідження механіки та енергетики автомобілів і автопоїздів” № держреєстрації 0104U003346 в період з 01.2003 по 12.2004 та у рамках роботи “Теоретичні основи та практичні методи комплексного вирішення проблеми раціонального вибору дво-та триланкових автопоїздів для міжміських та міжнародних перевезень вантажів” № РК 0104U003341 в період з 01.2004 по 12.2004, що виконуються кафедрою “Автомобілі” Національного транспортного університету. Методи дослідження передбачали математичне моделювання руху причіпних автопоїздів, багатоваріантні розрахунки на персональному компютері (ПК) показників маневреності та стійкості руху за різних масових і компонувальних параметрів ланок автопоїзда, а також експериментальне визначення цих показників з використанням методу планування експерименту для макета автопоїзда. Наукова новизна одержаних результатів полягає в розроблених: - математичних моделях руху автопоїзда, які дозволяють за заданими конструктивними параметрами причепа з наближеними некерованими осями прогнозувати показники маневреності та стійкості автопоїзда на стадії проектування, скорочуючи при цьому час і витрати на створення нових і модернізацію існуючих автопоїздів;Зазначено, що причіпні автопоїзди з наближеними некерованими осями причепа мають певні переваги у порівнянні із сідельними автопоїздами при здійсненні міжміських та міжнародних перевезень. Розглянуто роботи як вітчизняних, так і закордонних учених, що присвячені розробці математичного апарату та методам експериментального дослідження показників маневреності та стійкості руху автопоїздів. У третьому розділі представлені результати чисельного інтегрування нелінійної системи рівнянь у випадках стаціонарного прямолінійного і кругового рухів дволанкового причіпного автопоїзда з наближеними, некерованими осями причепа, що відповідно характеризує показники маневреності та стійкості цього автопоїзда. На другому етапі за принципом однофакторного експерименту встановлено вплив геометричних факторів автопоїзда, масових і жорсткісних характеристик шин осей автопоїзда на показники маневреності та стійкості автопоїзда. Встановлено, що на показники маневреності та стійкості руху причіпних автопоїздів категорій О1 - О4, найбільш суттєво впливають положення центрів мас, величини баз, ступінь завантаженості тягача і причепа, довжина дишля причепа, положення точки зчіпки тягача з причепом, коефіцієнти опору відведення коліс осей тягача і причепа: - для досліджуваного автопоїзда при наближенні центра мас тягача до передньої осі (відстань до передньої осі зменшується від 60 до 40%% відносно бази ланки) КШ прямолінійного руху збільшується на 4,85 % і складає 28,97 м/с (104,3 км/год).

Основний зміст роботи

1. Тимков А.Н. Обзор конструкций современных прицепов и полуприцепов // Системні методи керування, технологія та організація виробництва, ремонту і експлуатації автомобілів. - Київ: НТУ, ТАУ, 2002. - № 15. - С. 223-225.

2. Тімков О.М. Визначення показників маневреності причіпного автопоїзда з наближеними осями причепа // Вісник НТУ. - 2003. - № 8. - С. 325-327.

3. Сахно В.П., Міщенко М.І., Веремчук О.А., Тімков О.М. До визначення показників стійкості зчленованого автобуса // Вісник НТУ, ТАУ. - 2001. - № 5. - С. 212-215.

4. Сахно В.П., Куць Н.Г., Тімков О.М. Приводи керування сучасних автопоїздів // Автошляховик України: Окремий випуск. Вісник Північного наукового центру ТАУ. - 2002. - № 5. - С. 78-79.

5. Поляков В.М., Сондак В.М., Загороднов М.І., Тімков О.М. Обладнання для експериментального дослідження маневреності та стійкості руху автопоїздів // Вісник НТУ, ТАУ. - 2002. - № 7. - С. 326-329.

6. Сахно В.П., Вороніна І.Ф. Тімков О.М. Математична модель руху триланкового причіпного автопоїзда // Вісник Північного наукового центру ТАУ. - 2003. - № 6. - С. 134-139.

7. Сахно В.П., Тімков О.М. Результати чисельного інтегрування рівнянь руху в нелінійній постановці // Системні методи керування, технологія та організація виробництва, ремонту і експлуатації автомобілів. - Київ: НТУ, ТАУ, 2003. - № 16 - С. 26-30.

8. Поляков В.М., Горпинюк А.В., Тимков А.Н. Модульный автопоезд для дорожных экспериментальных исследований // Автомобильный транспорт. - Харьков: ХНАДУ, 2003. - № 13. - С. 71-74.

9. Поляков В.М., Горпинюк А.В., Загороднов М.І., Тімков О.М. Експериментальний модульний автопоїзд для досліджень експлуатаційних властивостей багатоланкових автопоїздів // Управління безпекою та якістю транспортних засобів і перевезень: Зб. наукових праць. - Автошляховик України: Окремий випуск. - 2003. - С. 96-99.

10. Поляков В.М., Горпинюк А.В., Тімков О.М. Методика та результати експериментального визначення бічних сил на колесах двовісного причепа // Проблемы механики горно-металлургического комплекса. Транспорт и механика. - Днепропетровск: Национальный горный университет, 2004. - Т. 4, № 19. - С. 84-88.

11. Сахно В.П., Загороднов М.І., Тімков О.М. Результати експериментального визначення параметрів руху причіпного автопоїзда з наближеними осями причепа // Автошляховик України: Окремий випуск. Вісник Північного наукового центру ТАУ. - 2004. - № 7. - С.105-107.

12. Кравченко А.П., Поляков В.М., Тимков А.Н. Экспериментальное исследование влияния нарушения геометрических параметров прицепного звена на маневренность и управляемость автопоезда // Вісник Східноукраїнського національного університету ім. В. Даля. - 2004. - № 7. - С. 88-92.

13. Тімков О.М. До визначення показників стійкості руху автопоїздів з наближеними осями причепа // Тези доповідей 59-ї наук. конф. проф.-викл. складу і студентів НТУ. - Київ: НТУ, 2003. - С. 19-20.

14. Сахно В.П., Тимков А.Н. Анализ результатов решения линеаризованной математической модели движения прицепного автопоезда // Автомобильный транспорт: Проблемы и перспективы. - Севастополь: СЕВНТУ, 2003. - С. 27-32.

15. Сахно В.П., Сондак В.М., Загороднов М.І., Тімков О.М. Маневреність та стійкість руху трьохланкових автопоїздів // Metody obliczeniowe I badawcze w rozwoju pojazdow samochodowych I maszyn roboczych samojezdnych. - Rzeszow: Politechnika, 2003. - P 283-289.

16. Тімков О.М. Результати експериментального визначення показників маневреності автопоїзда з наближеними осями причепа // Тези доповідей 60-ї наук. конф. проф.-викл. складу і студентів НТУ. - Київ: НТУ, 2004. - С. 23-24.