Электронная библиотека
Меню
Размещение литературы
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Реклама на сайте
Цели библиотеки
Контактные данные
Я ищу:

Библиотечный каталог авторефератов Украины


По вопросу доставки диссертации по этой теме пишите на электронный адрес: info@lib.ua-ru.net
Тема автореферата диссертации: Маневреність та стійкість руху автопоїзда із самовстановлювальною віссю напівпричепа 1999 года.
Источник: Автореф. дис... канд. техн.наук: 05.22.02 / О.А. Крестьянполь; Укр. трансп. ун-т. — К., 1999. — 18 с. — укp.
Аннотация: Рассмотрены вопросы маневренности и устойчивости движения автопоезда с самоустанавливающейся осью полуприцепа. Показатели маневренности определены на основе анализа статической и динамической поворотливости автопоезда. Показатели устойчивости определены на основе решения системы дифференциальных уравнений движения автопоезда. Многовариантными расчетами, выполненными на ПЭВМ с использованием программного обеспечения Mathcad-7,8, установлено влияние массово-геометрических, конструктивных и эксплуатационных параметров на устойчивость движения автопоезда. Предложена методика выбора и обоснования массово-геометрических и конструктивных параметров автопоезда с самоустанавливающейся осью полуприцепа по критериям маневренности и устойчивости прямолинейного движения.

Текст работы:


МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ  УКРАЇНИ


УКРАЇНСЬКИЙ  ТРАНСПОРТНИЙ  УНІВЕРСИТЕТ




    КРЕСТЬЯНПОЛЬ  Олена Анатоліївна

                                                                 

                                                                                          УДК  629.114.001.5






МАНЕВРЕНІСТЬ ТА СТІЙКІСТЬ РУХУ АВТОПОЇЗДА З  САМОВСТАНОВЛЮВАЛЬНОЮ ВІССЮ НАПІВПРИЧЕПА


                       Спеціальність 05.22.02 - автомобілі і трактори










                                                      Автореферат

                             дисертації  на здобуття наукового ступеня

                                            кандидата технічних наук








                                                       Київ-1999 р.




   Дисертацією є рукопис

Робота виконана на кафедрі “Автомобілі”  Українського транспортного    університету.


Науковий керівник - доктор технічних наук, професор Сахно Володимир Прохорович, завіувач кафедри “Автомобілі” Українського транспортного університету.



Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор,          заслужений винахідник України  Акопян Рубен Абгарович, академік Транспортної академії України

кандидат технічних наук завідувач сектора нормативно-технічної документації дослідницько-експериментальних робіт ДержавтотрансНДІпроект Агеєв Володимир Борисович

                 

                   Провідна організація - Національний аграрний університет


Захист   відбудеться   “_14”жовтня 1999 р.  о 10_годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д26.059.01 для захисту дисертацій на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук при Українському транспортному університеті (252010, Київ-10, вул. Суворова,1) в аудиторії 333-а.

3 дисертацією можна ознайомитися у наковій бібліотеці Українського транспортного університету (вул. Кіквідзе, 40)

Автореферат розісланий  “_14_”_вересня_ 1999р.



            Вчений секретар спещалізованої

вченої  ради,   професор                                    М.М.Дмитрієв




   

     Актуальність теми.

       В умовах зростаючих щільностей транспортних потоків, збільшення кількості великовагових  крупногабаритних  автомобілів  і автопоїздів  на  дорогах  країни можливість подальшого підвищення продуктивності АТЗ за рахунок росту  середніх  швидкостей  руху істотно  обмежена  вимогами безпеки.   У зв'язку з  цим  перспективним  є  використання  автопоїздів великої  вантажопідйомності в складі сідельних тягачів і тривісних напівпричепів, спроможних перевозити різноманітні вантажі як у місцевому, так і  міжміському і міжнародному сполученнях. Необхідність дотримання осьового навантаження,  обумовленого транспортним законодавством країни,  змушує збільшувати число осей, подовжувати напівпричіп, а це погіршує вписуваність автопоїзда в поворот.  Збільшення габаритної смуги  руху  /ГСР/  створює  небезпеку для зустрічного транспорту, утруднює проїзд у міських умовах і, в остаточному підсумку, знижує середню швидкість руху.   Оскільки поліпшення  вписуваності автопоїзда  в поворот за рахунок керованих осей (коліс) візка напівпричепа погіршує  стійкість  прямолінійного  руху,  то  в їх конструкції необхідно передбачити пристрої,  що зменшують виляння причіпних ланок.

      Відомо, що  додатковий негативний вплив на стійкість руху здійснює система керування  колесами напівпричепа. Тому при практичній реалізації приводу управління автопоїзда із cамовсановлювальною віссю напівпричепа (тобто віссю, кожне колесо якої може повертатися навколо своєї осі шкворня, причому колеса зєднані між собою за допомогою рульової трапеції із стабілізуючим пристроєм) необхідний всебічний аналіз різноманітних факторів як тих, що сприяють повороту коліс самовстановлювальної осі, так і тих, що повороту перешкоджають.

      Звязок роботи з науковими програмамиРоботу виконано в межах  держбюджетної теми “Підвищення стійкості руху автомобілів і автопоїздів за рахунок більш повного обліку параметрів системи “Автомобіль навколишнє середовище”, що розробляється кафедрою “Автомобілі” (тема затверджена Українським транспортним університетом  Міністерства освіти України, наказ №12 від 23.01.1996 р.)

     Мета і задачі роботи. Метою роботи є підвищення показників  маневреності і стійкості руху автопоїзда  з самовстановлювальною віссю  напівпричепа.

     Для досягнення поставленої мети в роботі поставлені  такі задачі:

1. Виходячи із діючих нормативів визначити максимальну довжину автопоїзда з некерованим напівпричепом і автопоїзда з самовстановлювальною віссю напівпричепа.

2. Розробити математичну модель плоскопаралельного руху двохланкового  автопоїзда з самовстановлювальною віссю напівпричепа  і методику визначення показників його маневреності.

3. Обгрунтувати  кути  установки коліс самовстановлювальної осі напівпричепа.

4. Виконати комп'ютерне моделювання руху автопоїзда з самовстановлювальною  віссю напівпричепа і провести  аналіз впливу конструктивних і експлуатаційних параметрів на його вписуваність в поворот і стійкість руху.

5. Провести експериментальні дослідження макета  автопоїзда і встановити адекватність математичної моделі плоскопаралельного руху реальним процесам.

6. Розробити  рекомендації щодо практичного використання результатів дослідження з метою підвищення показників стійкості руху  автопоїзда з самовстановлювальною  віссю  напівпричепа.

     Методи  досліджень передбачали математичне  моделювання прямолінійного і кругового рухів автопоїзда,  багатоваріантні розрахунки на ЕОМ та експериментальні  дослідження макета автопоїзда з самовстановлювальною віссю напівпричепа.

Наукову  новизну  результатів  дослідження складають:

  • математичні моделі плоскопаралельного руху двохланкового автопоїзда з  самовстановлювальною віссю напівпричепа з різним ступенем ідеалізації моделі автопоїзда і властивостей його коліс;
  • методика визначення критичної і граничної швидкості початку коливальної нестійкості автопоїзда з самовстановлювальною віссю напівпричепа, яка дозволяє підбирати та оптимізувати параметри колісного модуля напівпричепа та автопоїзда в цілому, завдяки чому забезпечується стійкість його руху в межах експлуатаційних навантажень та швидкостей;

     - методика визначення кутів нахилу осі шкворня самовстановлювальних  коліс напівпричепа,  що забезпечує необхідні показники маневреності та стійкості руху автопоїзда.

     Достовірність результатів дослідження забезпечена коректним використанням існуючих математичних методів і  основних положень теоретичної механіки і теорії автомобіля, застосуванням сучасної контрольно-вимірювальної апаратури і засобів математичного  опрацювання  результатів експериментальних досліджень макета автопоїзда і підтверджується задовільним збігом результатів  аналітичних і експериментальних досліджень, а також узгодженням їх із результатами, отриманими іншими авторами.

     Практичну   цінність  результатів дослідження складають розроблені математичні моделі руху автопоїзда з самовстановлювальною віссю  напівпричепа, які  дозволяють за заданими конструктивними параметрами прогнозувати маневреність  і стійкість  автопоїзда  на  стадії проектування,  скорочуючи при цьому час і витрати на створення нових і модернізацію існуючих автопоїздів; кути установки самовстановлювальних коліс напівпричепа, як  функції його геометричних, компонувальних, інерційних і експлуатаційних  параметрів.   Ці  функції  визначені за умови забезпечення необхідних показників стійкості руху автопоїзда при його прямолінійному і криволінійному рухах (при відносно малих значеннях радіуса кривизни траєкторії).

     Застосування самовстановлювальної осі напівпричепа дозволяє зменшити радіус повороту автопоїзда в середньому на 20 % (різниця в значеннях радіусів повороту керованого і некерованого автопоїздів  при  різноманітних  значеннях кута повороту передніх коліс тягача коливається від 17 до 24 %%).

     Реалізація  роботи.   Матеріали дисертації  прийняті до використання Проектно- пошуковим і конструкторсько-технологічним інститутом "Київський будпроект" - у  розробках автопоїздів з самовстановлювальною віссю напівпричепа.

    Н а  з а х и с т   в и н о с я т ь с я:  математичні моделі  плоcкопаралельного руху двохланкового автопоїзда з самовста-новлювальною віссю напівпричепа;  методика рішення задачі про  круговий рух такого автопоїзда; результати комп'ютерного моделювання руху автопоїзда  та  аналіз впливу  конструктивних і експлуатаційних параметрів на вписуваність автопоїзда в поворот; результати експериментальних досліджень стійкості руху макета автопоїзда; рекомендації щодо визначення кутів нахилу осі шкворня   коліс самовстановлювальної осі  напівпричепа, які забезпечують необхідні показники маневреності й стійкості руху автопоїзда.

     Особистий внесок здобувача.  Здобувачем розроблено методику визначення максимальної довжини некерованого автопоїзда та автопоїзда з самовстановлювальною віссю напівпричепа; математичну модель плоскопаралельного руху двохланкового автопоїзда в нелінійній постановці, яка дозволила визначити  кількість стаціонарних рухів автопоїзда і характер їх стійкості;  методику визначення кутів нахилу осі шкворня самовстановлювальних  коліс напівпричепа,  що забезпечує необхідні показники маневреності й стійкості руху автопоїзда.

     Апробація результатів дисертації.   Основні результати досліджень доповідались на конференціях професорсько викладацького складу Українського транспортного університету (1998, 1999 р.р.), на міжнародних науково-технічних конференціях "Удосконалення конструктивних та експлуатаційних показників автомобілів і дорожніх машин (м.Київ 1998, 1999 р.р.)  та “Metody obliczeniowe i badawcze w rozwoju pojazdow samochodowych i  maszyn roboczych samojezdnych”  (Польща, Жешув, 1998 р.), Y Міжнародному симпозіумі інженерів-механіків у Львові (1999 р.).

Публікації.  Матеріали дисертаційної роботи висвітлені в 7 публікаціях.

Структура дисертації.  Дисертація складається із вступу, 4 розділів, висновків, списку використаних джерел, який налічує 164 найменування. Повний обєм дисертації становить 165 сторінок, з них 90 сторінок основного тексту, 61 рисунок на 51 сторінці, 8 таблиць на 9 сторінках, список використаних джерел на 15 сторінках.


                               ОСНОВНИЙ  ЗМІСТ

    У вступі обгрунтовується  актуальність теми, формулюються мета і задачі досліджень.

    Перший розділ присвячений огляду та аналізу нормативних обмежень масових і габаритних параметрів автопоїздів, а також методів підвищення їх манереності та стійкості за рахунок застосування як систем управління причіпними ланками, так і використання самовстановлювальних  осей напівпричепів. 

   Огляд вітчизняних і зарубіжних  публікацій  по  дослідженню систем  керування автомобілів і автопоїздів і динамічної поведінки їхніх ланок показує,  що в даний час немає  загальнопризнаних  однакових підходів ні до розробки математичної моделі, ні до математичного апарату для її аналізу. Тому сказати заздалегідь, як поворот коліс напівпричепа вплине   на  керованість  і  стійкість   автопоїзда при русі  з великою швидкістю в загальному транспортному потоці,   не  виконав  відповідних досліджень неможливо. Всі  ці обставини і знайшли своє відображення в задачах дослідження маневреності і стійкості автопоїзда з самовстановлювальною віссю напівпричепа.

      Другий розділ присвячено визначенню максимальної довжини некерованого автопоїзда, а також показників маневреності, статичної і динамічної повороткості як некерованого автопоїзда, так і автопоїзда з самовстановлювальною віссю напівпричепа.

Максимально припустимі бази некерованих напівпричепів, як правило, оцінюються по габаритній смузі руху автопоїзда по перехідним кривим доріг і на перехрестях.

На рис.1 подана розрахункова схема нерівномірного повороту тривісного візка напівпричепа з задньою  самовстановлювальною віссю  напівпричепа. Сили, що діють на візок при повороті, приводяться до поперечних /бічних/ Pδі, інерційних P і подовжніх P , прикладених до середин всіх осей, і штовхаючої сили Pпп , а моменти - до сумарного моменту опору повороту Mc, інерційного моменту Mj і повертального моменту коліс самовстановлювальної осі - Мп.

Рівняння кінетостатики напівпричепа при умові, що кінематичні параметри руху не залежать від тягової  динаміки автопоїзда, записані у вигляді:

 Σx = 0    - Pf1-Pf2-Pf3 +Pпп - Pj1 - Pω3 (θз+δ3)+Pδ3θз- Pj2 -Pj3=0

 Σy = 0    - Pω1-Pω2-Pω3+Pδ1+Pδ2+Pδ3cosθз+Pθз+Pj3(θз +δ3 =0                      (1)

 ΣM =0      Mc + Mj- Мп + Pδ2(L - l) + Pδ3L+ PθзL+ Pj3(θз+δ3) )+ Pω3 (θз+δ3)L-      

                 - Pω2(L - l) = 0

  При усталеному повороті відцентрові сили осей Pω1, Pω2, і Pω3=0. В цьому випадку спільний розвязок рівнянь (1) визначає параметри статичної повороткості напівпричепа кривизну траєкторії (радіус повороту),  зсув центра повороту і кут складання автопоїзда:

    ,               ,         (2)

В приведених рівняннях   d12, d13, d14 сталі коефіцієнти, які визначаються конструктивними параметрами напівпричепа.

Отримані рівняння були покладені в основу розрахунків параметрів  статичної  повороткості напівпричепа. Розрахунки виконані для двох станів самовстановлювальних коліс: заблоковані та розблоковані; при русі з малою усталеною швидкістю, коли  відцентрові сили можна не  враховувати.  У випадку руху з розблокованими колесами вважалося, що вони самовстановлюються   і котяться без ковзання, а бічні реакції на них наближаються  до нуля. 

Вихідними даними для розрахунку  автопоїзда у складі автомобіля-тягача КрАЗ-6444 та VOLVO FH-12 і тривісного напівпричепа з шинами розміру 365/80/R20 слугували: коефіцієнт опору боковому відведенню коліс передньої осі тягача 167, середньої і задньої 296, осей напівпричепа 195 кН/рад , база автомобіля-тягача 4080+1400 (КрАЗ) і 2900+1300 мм (VOLVO),  база напівпричепа 6390+1310+1310 мм.

Результати розрахунку, рис.2,  показали: ширина габаритної смуги руху автопоїзда з блокованими колесами напівпричепа при радіусі повороту 12,5 м складає 8,28 м (КрАЗ) і 7,78 м (VOLVO).  При розблокованих колесах вона зменшується відповідно до 7,21 і 6,67 м, що, очевидно, доказує переваги конструкції з самовстановлювальною віссю напівпричепа.

В вихідних даних для розрахунку повороту з  розблокованими колесами приймалося, що бічні реакції на них відсутні (Rбз==0).  Проте результат розрахунку  дав значення бічної реакції близько  Rбз=1,98 кН, що майже  на порядок менше, ніж при заблокованих колесах. При цьому і на колесах передньої осі  вона   зменшується в 1,69 раза.  Таким  чином, при русі автопоїзда з розблокованими    колесами розподіл бічних навантажень більш сприятливий, отже, знос шин - менше.

    У процесі розрахунків було проаналізовано вплив величини моменту опору повороту на кінематичні параметри повороту.  Зокрема, було встановлено, що вимоги до цього моменту є суперечливими: для задовільної стабілізації і стійкості  керованих коліс він повинен бути максимальним, а для забезпечення належних показників маневреності - мінімальним. Компромісне рішення знаходиться за рахунок  кутів  нахилу осі шкворня у поздовжній і поперечній площинах, за яких  моменти опору повороту і бічних реакцій зближаються між собою.

На рис.3 наведені результати розрахунків моментів опору повороту і бічних реакцій на колесах самовстановлювальної  осі напівпричепа в залежності від кутів  нахилу осі шкворня. Аналіз проведених розрахунків дозволив встановити оптимальні значення кутів нахилу осі шкворня, які для напівпричепа, що розглядається, склали: - кут нахилу осі шкворня у поздовжній площині αш = - 0,035; - кут нахилу осі шкворня в поперечній площині βш =0,115 рад.

При визначенні параметрів динамічної повороткості напівпричепа рівняння кінетостатики для неусталеного руху приводяться до виду:

     

                                                                         (3)

де  A,B, C,D, E, F сталі коефіцієнти, що визначаються  параметрами напівпричепа і режимом руху автопоїзда

Ця система рівнянь після ряду перетворень приводиться до  нелінійного диференціального рівняння другого  порядку

Рішення даного рівняння записано у вигляді: 

                                            (4)










Рис.1,2

де С1 і С2.- сталі коефіцієнти, що визначаються із початкових умов.

Дослідимо умови, за яких напівпричіп будет здійснювати стійкий рух без кутових поперечних горизонтальних коливань.

При сталих коефіцієнтах  A,B, C,D, E, F рух візка напівпричепа буде стійким  у тому випадку, коли в загальному інтегралі рішення повного диференціального рівняння  складова від часткового  рішення буде наближатися  до нуля, тобто

або,                                                          (5)

де Р1 і Р2 корені характеристичного рівняння

Це  можливо  тоді, коли

                                                                                             (6)

Умова, за якої виконується ця нерівність,  може бути знайдена після підстановки значень  коефіцієнтів B,  C,  D, E.  При цьому необхідно відзначити, що ці коефіцієнти не містять членів, що характеризують  кінематику  поворота напівпричепа.   Отже, отримані рівняння справедливі як для керованих напівпричепів, у тому числі і з самовстановлювальною віссю, так і некерованих візків напівпричепів.

Для визначення межі між стійким і нестійким рухом візка напівпричепа приймемо в останньому виразі ліву  частину рівною нулю.   Вирішуючи отримане в такий спосіб рівняння щодо Vх, після нескладних перетворень одержимо:

Отримана критична  швидкість  руху по стійкості не містить параметрів криволінійного руху  і  тому  не  може бути використана для оцінки  стійкості  автопоїзда  по  кривій плану автомобільної дороги. Параметри стійкості   автопоїзда з самовстановлювальною віссю напівпричепа у цьому  випадку  були  визначені після рішення на ПЕОМ вихідної системи диференціальних рівнянь.

Розрахунки були проведені для тих же  вихідних даних. 

Результати розрахунків  дозволили зробити такі висновки.

- при одному і тому ж самому куті повороту коліс самовстановлювальних осі кривизна траєкторії візка напівпричепа досягає  свого мінімуму у випадку, коли Кδ3 > Кδ2  і максимуму, коли Кδ3 <  Кδ2 ;

- час  перехідного процесу і стабілізації кривизни траєкторії  залежить як від співвідношення в коефіцієнтах опору відведення коліс передньої і задньої осей, так і кутів повороту коліс задньої осі і відведення коліс передньої осі;

- досягнення мінімуму кривизни,  швидкості зміни кривизни і часу перехідного процесу можливо шляхом збільшення  коефіцієнта опору  відведення коліс передньої осі і кута повороту коліс задньої осі ;

- збільшення швидкості руху автопоїзда від 3,9 до 12,1 м/с майже не  впливає на параметри стійкості автопоїзда на прямолінійній траєкторії при Кy3 > Кy1  і істотно впливає на  кривизну, швидкість  зміни  кривизни  і час перехідного процесу при Кy3 < Кy1 і θз, , що може призвести  до порушення стійкості руху автопоїзда.

Ця ж система рівнянь використовувалася  для  оцінки  впливу нелінійності бічних реакцій на колесах осей візка у функції кутів відведення  на показники стійкості напівпричепа. У результаті розрахунків на ПЕОМ було встановлено,  що кривизна траєкторії і швидкість її зміни на малих швидкостях руху (до 5 м/с)  і радіусі кругової траєкторії 50...  100 м (кути відведення коліс осей не перевищують ) практично не відрізняються від розрахованих  із використанням лінійної  залежності  Yδ  = kδ δ.   В міру збільшення швидкості руху до 10...15 м/с і зменшенні радіуса повороту  до 50 м (кути відведення зростають до 2,1...  .3,2o) кривизна траєкторії і швидкість її зміни при нелінійному відведенні на  10,5...8,2%  більше відповідно, чим при лінійній залежності для кута відведення, і візок набуває надлишкову повороткість,  що може призвести до порушення стійкості руху напівпричепа і всього автопоїзда.

Для напівпричепів з самовстановлювальною віссю критична швидкість руху при використанні нелінійних залежностей для кутів відведення склала 14,4 м/с, що на 12,2% менше, ніж при використанні для них лінійних залежностей (16,4 м/с).  Тому лінійна постановка правомірна лише для попередньої оцінки стійкості напівпричепа й автопоїзда в цілому.

У третьому розділі розглянута стійкість руху на основі математичної моделі автопоїзда з урахуванням керуючого колісного модуля автомобіля-тягача і коліс самовстановлювальної осі напівпричепа, представлених також у вигляді окремого модуля.

Загальний вид автопоїзда показаний на рис.4.  Тягач представляє собою тривісний автомобіль, умовно розділений на два модулі - керуючий колісний (ККМ) і остов.  

ККМ містить у собі приведене керуюче переднє колесо, рульове колесо та елементи рульового керування, що знаходяться між ними (рульовий привід, рульовий механізм тощо).   Остов - це корпус автомобіля з двома задніми некерованими осями. 

Тривісний напівпричіп умовно розділений також на два модулі - остов напівпричепа і вісь із самовстановлювальними колесами (СКМ).  

СКМ - це приведене колесо, що має одну ступінь вільності відносно остова напівпричепа - поворот навколо осі шворня. 

Після визначення швидкостей і прискорень окремих ланок автопоїзда і кутів відведення коліс його осей були складені диференціальні рівняння руху методом перерізів. Ці рівняння записані у вигляді:



























Рис.3,4

(8)

Розвязок вихідної системи рівнянь здійснено на ПЕОМ за допомогою  програмного забезпечення MathCAD 8.0.  При визначенні показників стійкості руху спочатку використовувалася лінеаризована система рівнянь.  Ця система дозволила визначити реакції ланок автопоїзда при одиничному збуренні (різкий поворот рульового колеса автомобіля-тягача), а також критичну швидкість автопоїзда.

В результаті розрахунків було отримано, що кут складання некерованого автопоїзда  в  2,1 раза перевищує кут повороту керованих коліс тягача, в той же час для автопоїзда з самовстановлювальною віссю це відношення склало тільки  1,47. Зміна кута складання для некерованого автопоїзда відбувається по аперіодичному закону, що свідчить про стійкість його руху. Стійкий рух автопоїзда з самовстановлювальною віссю має місце тільки на швидкостях до  15 м/с. Перевищення цієї швидкості приводить до нестійкого руху автопоїзда.

Якісно такі ж результати  були отримані при інтегруванні рівнянь руху і  використанні нелінійних залежностей  бічних реакцій на колесах осей автопоїзда від кутів відведення.  При невеликих швидкостях руху ( v=5 м/с) і малих початкових збуреннях ( dθ/dt=ωу=0,01 с-1) зміна кута складання автопоїзда з самовстановлювальною віссю напівпричепа,  бічна і кутова швидкості автомобіля-тягача незначно відрізняються від їхніх значень, отриманих у лінійній постановці задачі. Однак із збільшенням швидкості руху    до 15 м/с  і     початкових збурень  ( dθ/dt=ωу=0,1 с-1) аперіодичний характер зміни перемінних φ, u, ω перетворюється в коливальний, що свідчить про порушення стійкості руху автопоїзда з самовстановлювальною віссю напівпричепа. Для некерованого автопоїзда у всьому діапазоні швидкостей зберігається аперіодичний закон зміни названих змінних, тобто його рух стійкий.

У четвертому розділі наведені результати експериментальних досліджень. 

Метою експериментальних досліджень була перевірка адекватності  розробленої математичної моделі і вихідних положень, покладених в основу розрахунку параметрів стійкості автопоїзда з самовстановлювальною віссю напівпричепа.

Експериментальні дослідження проведені в два етапи.   На першому  етапі в лабораторних умовах визначалися характеристики бічного відведення коліс макета візка напівпричепа,  його момент інерції і передаточне відношення рульової трапеції.   На другому етапі шляхом дорожніх випробувань  визначені показники маневреності та  стійкості на макеті автопоїзда, що складався із автомобіля-тягача ГАЗ-66, напівпричепа  і його візка, виконаного на базі шасі автомобіля УАЗ-452.

Для визначення  кутів повороту  керованих коліс  тягача,  складання  автопоїзда,  а також  самовстановлювальних коліс напівпричепа  були застосовані  потенціометричні  датчики кутових переміщень МУ-616 і ПТП-1, які характеризуються високою надійністю і достатньої для рішення поставлених задач точністю, а для визначення швидкості, шляху та часу руху автопоїзда прилад “пяте колесо”.

Реєстрація всіх параметрів і їх опрацювання здійснювалося за  допомогою  вимірювального комплексу,  створеного на базі персональної портативної IВМ - сумісної ЕОМ ПК-300.    Крім  того,  була  можливість здійснювати   реєстрацію     всіх параметрів осциллографом К12-22.

У процесі експериментальних досліджень визначалися кінематичні  параметри і відхилення траєкторій ланок при сталому круговому русі,  при поворотах автопоїзда на 900, 1800 і S-подібному; при русі з "переставкою" і по "змійці" , а також  при прямолінійному русі.  Швидкість руху автопоїзда змінювалась у межах від 5 до 30 км/г при виконанні маневрів і від 15 до 50 км/г - при русі по прямій. Відхилення траєкторії руху автомобіля-тягача  від  заданої враховувалися при опрацюванні фотографій траєкторій і осцилограм.

При круговому русі автопоїзда радіусом 12 м відхилення траєкторії візка   при швидкості руху 15 км/г склали 1,85 м, однак автопоїзд не вийшов за межі смуги руху.  Співставлення даних аналітичних і експериментальних досліджень показало на задовільну збіжність  результатів.   Максимальні відхилення у визначенні радіуса траєкторії навіть при використанні плоскої моделі не перевищили  - 9,3%.

При поворотах автопоїзда на 900, 1800 і S-подібному було встановлено, що зі збільшенням швидкості руху автопоїзда зовнішнє відхилення збільшується, а внутрішнє зменшується, причому  результати замірів цілком задовільно співпадають  з даними аналітичних досліджень.  Розбіжність не перевищує 8...12%  на вході  і 7...9% - на виході з повороту. 

При русі по  “змійці” та “переставці” було встановлено, що  величина і напрямок відхилень візка ідентичні розглянутим раніше при  S-подібному повороті,  тому  що останній є окремим випадком "переставки".  Аналогічні результати отримані і при русі автопоїзда  по  "змійці".

Значно гірші результати досліджень стійкості  автопоїзда при несталому русі.  Так, час перехідного процесу (кута повороту коліс візка) в залежності від швидкості руху автопоїзда склав 3…5 с, а коливальні процеси мали місце вже при швидкостях 45...50 км/ч.  При прямолінійному русі автопоїзда було виявлено збільшення середнього квадратичного значення кутових відхилень напівпричепа з самовстановлювальною віссю у порівнянні з некерованим, що  привело до  збільшення кривизни його траєкторії і як наслідок -  до погіршення стійкості руху напівпричепа.


Страница: 1  Страница: 2 

По вопросу доставки диссертации по этой теме пишите на электронный адрес: info@lib.ua-ru.net

© Научная электронная библиотека, 2003-2008.
info@lib.ua-ru.net
Яндекс цитирования