АНОТАЦІЯ
Стельмащук В.В. Покращання показників керованості та стійкості три ланкових автопоїздів. — Рукопис.
Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.22.02 — Автомобілі та трактори. — Національний транспортний університет, Київ, 2005.
В роботі виконано науково-практичне обгрунтування і дослідження важливої задачі покращання показників керованості та стійкості триланкових автопоїздів шляхом вибору оптимальних компонувальних і масових параметрів окремих ланок.
Розроблена математична модель триланкового модульного автопоїзда. За модульної побудови автопоїзда кожна несуча система напівпричепа або причепа спирається на свій візок, причому між ними існує шарнірний зв’язок, а керованими є колеса або осі напівпричепа і причепа. Отримана для такої побудови система рівнянь дозволяє досліджувати поведінку триланкового автопоїзда як у стаціонарних, так і нестаціонарних рухах, а також визначати критичну швидкість автопоїзда. Показано, що менші значення критичної швидкості мають місце для сідельно-причіпного і причіпно-причіпного автопоїзда у порівнянні з причіпним.
Дорожні випробування триланкового сідельно-причіпного автопоїзда підтвердили достовірність результатів комп'ютерного моделювання показників керованості і стійкості руху. При однаковому якісному характері експериментальних і аналітичних залежностей максимальні відхилення амплітуд коливань досліджуваних параметрів не перевищували 10%, що підтверджує достатню адекватність розробленої математичної моделі.
Встановлено, що триланковий сідельно-причіпний автопоїзд володіє надлишковою поворотливістю, яка зі збільшенням швидкості руху збільшується. Найбільша схильність до заносу притаманна причепу, для якого характеристика різниці курсових кутів ланок у більшому ступені відрізняється від кінематичних. Разом з тим, для причіпного і причіпно-причіпного автопоїзда характерна недостатня поворотливість, тобто за цим показником причіпні триланкові автопоїзди мають перевагу у порівнянні з сідельно-причіпними.
Результати досліджень прийняті до впровадження АСМАП України при створенні зразків триланкових автопоїздів і дослідній їх експлуатації.
Ключові слова: керованість, стійкість, триланковий автопоїзд, автотранспортний засіб, критична швидкість, причіп, напівпричіп.
АННОТАЦИЯ
Стельмащук В.В. Улучшение управляемости и устойчивости трехзвенных автопоездов. — Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.22.02 — Автомобили та тракторы. — Национальный транспортный университет, Киев, 2005.
В работе выполнено научно-практическое обоснование и исследование важной задачи – улучшение управляемости и устойчивости трехзвенных авто-поездов путем оптимального выбора конструктивных параметров прицепных звеньев.
Проведен анализ существующих конструкций трехзвенных автопоездов, методов исследования управляемости и устойчивости и путей улучшения их показателей.
Разработана математическая модель модульного трехзвенного автопоезда. При модульном построении автопоезда каждая несущая система полуприцепа или прицепа опирается на свою тележку, причем между ними существует шарнирная связь, а управляемыми являются колеса или оси полуприцепа и прицепа. Полученная для такого построения система уравнений разрешает исследовать поведение трехзвенного автопоезда как в стационарных, так и нестационарных движениях, а также определять критическую скорость автопоезда.
Показано, что устойчивость трехзвенных автопоездов в основном определяется параметрами прицепа. Так, путем решения системы дифференциальных уравнений движения автопоезда было проанализировано влияние давления в шинах колес осей прицепа, расположения центра масс прицепа и полуприцепа, длины дышла прицепа, смещения оси поворотного круга, базы прицепа и выбраны такие их значения, при которых критическая скорость движения автопоезда превышает его максимальную скорость по тяговым возможностям.
Установлено, що переходные процессы в режиме "рывок руля" характеризуются значительным перерегулированием для всех трехзвенных автопоездов, причем величины забросов угловой скорости увеличиваются от звена к звену, достигая максимальных значений у последнего прицепа. При этом время переходного процесса с увеличением бокового ускорения постепенно уменьшается.
При моделировании режима "переставка Sп = 20 м" наиболее неудовлетворительные показатели имеют место у прицепа седельно-прицепного автопоезда, боковое ускорение которого в сравнении с тягачом увеличивается на 25%, а скорость рыскания – на 20%. Несколько лучшие результаты были получены для прицепного автопоезда и значительно худшие для прицепно-прицепного автопоезда. Расчеты показали, что одни и те же значения скорости рыскание прицепных звеньев и их бокового ускорения (с отклонениями не большими 5%) наблюдались у прицепных автопоездов при скорости 16,8 м/с, а для прицепных-прицепных автопоездов – 8,9 м/с, что свидетельствует о недостаточной управляемости этих автопоездов.
Дорожные испытания трехзвенного седельно-прицепного автопоезда подтвердили достоверность результатов компьютерного моделирования показателей управляемости и устойчивости движения. При одинаковом качественном характере экспериментальных и аналитических зависимостей максимальные отклонения амплитуд колебаний исследуемых параметров не превышали 10%, что подтверждает достаточную адекватность разработанной математической модели.
Результаты исследований принятые к внедрению АСМАП при создании образцов трехзвенных автопоездов и опытной их эксплуатаци.
Ключевые слова: управляемость, устойчивость, трехзвенный автопоезд, автотранспортное средство, критическая скорость, прицеп, полуприцеп.
Summary
Stelmachuk V.V. Imrouving of controllability and stability parameters of three-link autotrains. The manuscript.
Thesis on deriving the scientific degree of the candidate of engineering science on a speciality 05.22.02 — Automobiles and tractors. — National transport university, Kiev, 2005.
In thesis the scientific justification of investigating the relevant problem of improvement the controllability and stability parameters of three-link autotrains is executed by a choice of optimal arrangement and mass arguments of its links.
The mathematical model of the three-link autotrains is designed, which one is introduced by two led modular links. The set of equations, obtained for such autotrain, allows to investigate the behavior of the three-link autotrain in stationary, and non-steady moves conditions, and also enables to determine critical speed of the autotrain
It is installed, that the transient phenomenons in a condition of move "hitch of a steer " are characterized by the relevant overshoot for all three-link autotrains. Thus the magnitudes of angulator spead variating from link to link and reaching the maximum ratings for the last trailer, for which one the ratio of maximal sway acceleration at unsteady motion to the same speed-up of steadied move ritches to 25... 50 %.
The transient period with magnification of side acceleration is step-by-step moderated, and this abatement flows past more intensively for two-link autotrains.
At simulation of a moving condition "chenging rough" Sp = 20 m. The most poor indexs belong to the trailer of autotrain, the side acceleration which one in matching with the drive truck is augmented by 25 %, and speed of yaw - on 20 %. Rather best results were obtained for two-link autotrain and much more inferior for three-link autotrain.
The road trials of the three-link autotrain have affirmed veracity of computer results simulation of controllability and motion stability indexs. At identical nature of experimental and analytical dependences the maximal deflections of oscillation frequencies of investigated arguments did not exceed 10 %, that confirms sufficient adequacy to a designed mathematical model.
The results of investigations are accepted for usage by АSМАP at creation of three-link autotrains and for experimental using of them.
Keywords: three-link autotrain, controllability, stability, critical speed, conditions of move, trailer, semi-trailer, actuator of control.
| 
