Оценка устойчивости положения колесных машин с учетом особенностей изменения опорного контура

Abstract

Установлено, что для оценки статической устойчивости колесных машин возможно использовать различные подходы, которые имеют разную точность и затраты на их осуществление. Наиболее приемлемой является предварительная оценка устойчивости аналитически и окончательно – при помощи существующего оборудования на основе специально разработанных подходов и методов. Установлено, что наибольшая опасность опрокидывания в поперечном направлении для шарнирно-сочлененных машин существует при нахождении на предельном уклоне с максимально сложенной рамой относительно оси опрокидывания, проходящей через характерные точки конструкции, параллельной горизонтальной образующей уклона (специального стенда). Предложены рекомендуемые схемы установки шарнирно-сочлененной машины при определении угла статической устойчивости передней секции, задней секции и при блокировании шарнира. Разработан метод, повышающий точность оценки углов статической устойчивости колесных шарнирносочлененных машин, учитывающий особенности изменения опорного контура. Предложены зависимости для определения угла поперечной статической устойчивости секций, с учетом допущения о расположении опорных контуров машины на опорной поверхности вследствие малой высоты расположения шарнира. Установлено, на примере шарнирно-сочлененной колесной машины с номинальным тяговым усилием 30 кН, что угол статической устойчивости передней секции уменьшается на 15 - 30%, задней секции – не более чем на 8 -10%. Учет углов складывания секций в пределах до 150 позволяет уточнить углы статической устойчивости до 50. Разработаны соответствующие рекомендации в нормативный документ. В результате проведенных исследований разработан метод оценки углов статической устойчивости, адаптированный для шарнирно-сочлененных колесных машин с учетом особенностей их конструкции. Практическое воплощение метода предложено в виде разработанного соответствующего программного обеспечения SPSAV (Static Position Stability of Articulated Vehicles) для предварительной оценки статической устойчивости таких машин без использования дорогостоящего оборудования. Полученные результаты могут быть использованы при проектировании и сертификации шарнирно-сочлененных машин, оценке устойчивости автомобилей с прицепами.

Встановлено, що для оцінки статичної стійкості колісних машин можливо використовувати різні підходи, які мають різну точність і витрати на їх здійснення. Найбільш прийнятною є попередня оцінка стійкості аналітично і остаточно – за допомогою існуючого обладнання на основі спеціально розроблених підходів і методів. Встановлено, що найбільша небезпека перекидання в поперечному напрямку для шарнірно-зчленованих машин існує при знаходженні на граничному ухилі з максимально складеної рамою щодо осі перекидання, що проходить через характерні точки конструкції, паралельної горизонтальній утворюючій ухилу (спеціального стенду). Запропоновано рекомендовані схеми установки шарнірно-зчленованої машини при визначенні кута статичної стійкості передньої секції, задньої секції і при блокуванні шарніра. Розроблено метод, що підвищує точність оцінки кутів статичної стійкості колісних шарнірно-зчленованих машин, що враховує особливості зміни опорного контуру. Запропоновано залежності для визначення кута поперечної статичної стійкості секцій, з урахуванням припущення про розташування опорних контурів машини на опорній поверхні внаслідок малої висоти розташування шарніра. Встановлено, на прикладі шарнірно-зчленованої колісної машини з номінальним тяговим зусиллям 30 кН, що кут статичної стійкості передньої секції зменшується на 15-30%, задньої секції - не більше ніж на 8-10%. Врахування кутів складання секцій в межах до 150 дозволяє уточнити кути статичної стійкості до 50. Розроблено відповідні рекомендації в нормативний документ. В результаті проведених досліджень розроблений метод оцінки кутів статичної стійкості, адаптований для шарнірно-зчленованих колісних машин з урахуванням особливостей їх конструкції. Практичне втілення методу запропоновано у вигляді розробленого відповідного програмного забезпечення SPSAV (Static Position Stability of Articulated Vehicles) для попередньої оцінки статичної стійкості таких машин без використання високовартісного обладнання. Отримані результати можуть бути використані при проектуванні і сертифікації шарнірно-зчленованих машин, оцінці стійкості автомобілів з причепами.

It is established that to evaluate the static stability of wheeled vehicles it is possible to use different approaches that have different accuracy and costs for their implementation. The most acceptable is the preliminary assessment of stability analytically and finally – with the help of existing equipment based on specially developed approaches and methods. It has been established that the greatest danger of rollover in the transverse direction for articulated machines exists when located at the maximum slope with the maximum folded frame relative to the tilting axis passing through the characteristic points of the structure parallel to the horizontal slope generator (special stand). The recommended schemes for the installation of articulated vehicles are proposed for determining the angle of static stability of the front section, the rear section and at the blocking of the hinge. A method is developed that improves the accuracy of estimating the angles of static stability of wheeled articulated vehicles, taking into account the features of the change in the support contour. Dependences are proposed for determining the angle of the transverse static stability of sections, taking into account the assumption of the location of the support contours of the machine on the supporting surface due to the low height of the hinge arrangement. It is established, on the example of articulated wheeled vehicle with a nominal pulling force of 30 kN, that the angle of static stability of the front section decreases by 15 - 30%, the rear section – by no more than 8 -10%. Accounting for the angles of folding sections up to 150 allows you to specify the angles of static stability to 50. The corresponding recommendations in the regulatory document have been developed. As a result of the conducted researches, a method for estimating the angles of static stability, adapted for articulated wheeled vehicles, taking into account the features of their design, has been developed. The practical implementation of the method is proposed in the form of the developed SPSAV (Static Position Stability of Articulated Vehicles) software for preliminary assessment of the static stability of such machines without the use of expensive equipment. The obtained results can be used in the design and certification of articulated vehicles, the evaluation of the stability of cars with trailers.