автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:РАЗРАБОТКА И ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ДВИЖЕНИЯ И МАНЕВРЕННОСТИ МНОГОЗВЕННОГО АВТОТРАКТОРНОГО ПОЕЗДА-ХЛОПКОВОЗА

Среднее вне токжЯ одопа Труцового Красного Знамени даучно-жослвдопагелыжяв ваояпут мвхвнаэацлл я &лвк«ря$акодв свлыжого хояявотм

Идя одумОного яольвовакня

зм. » о О О С 9

_ _ № щвмх игаопяов

Ci"'?

ОСТНЗГЛАЗОВ Orto Г^тровнч

УДС 629.114.3

ИЗМВСЯКА И ОБОСНОВАНИИ ШйШШШ УСТРОЙСТВ ШВШНПН УСТОЙЧИВОСТИ ДПШЭПЯ И НАНКВРЗШОСТИ МНОГОЗВвШОГО АЕГГеТРАКТОгеОГО Ш ЕЗДА-Х80Ш0ШЗА

Специальность OS. 2С. 01 - Мэхагазацмя с »л ьсхохоаявотаенного производства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на ооиоканае учёной степени вамдимта техническая наук

¡ШШЛЬ - L-Jtià

tbóOTO шполнева в Среднваала током ордена Трудового Красного Знамени научно-воолдовательоко« институте механизации я аяектг*-фякаввм сельского хозяйства (САШЭ).

Научный p/robo лтель-Saypear Тооудвуотввныой премдя Уабекокой ССР имени Бэруни, Заедут «ениый дея тв^ь'науки УзССР, члвч-корресповдект ВАОШЯ, доктор технических наук, профвсоор Н. Р. ймшдоэ.

Официальное оппонента: Академик АН УзССР, доктор технические наук, профессор

А. Д. Глушенко; Кандидат технических наук, стерши научный оотшдсяк

С. И. Hampos.

Ввдгиал. органе»ацня-Срвднвазватсквя воважьная шшкояаштагельввя стаицвя

Зещвта оостмтаг " .20 1ЭВ5г. в 14 часов

на заседании специализированного совета К 020.38.01 по присуждении учвяой степени кащщдата технических нале в Среднеазиатском ордена Трудового Крчсного Эналюкн наутео-яоеледовагельском институте механизации и элактри&шщэт селюкого хозяйства (САИМЭ).

Адрес: 702841, Твшсектская ей лас tí, Янгиюльский район я/о ГульОахор - I, САЛ13.

С диссертацией »окно ознакомься в бябляотеке САШЭ.

А тс реферат реаослан "-Ш-" °^TS^Pgi98Sr.

Учёный секретарь ссги:1ялизлрова;1ного совета, канддцбт- технических няук

Г.)?. Ким

АННОТАЦИЯ

В работе приведены результаты теоретичесвих и экшераавитальных исследований устойчивости прямолинейного движения в ваневренностя многозвенного аатотрак тори ого г.оезда (НАТП) для перевозки хлопка-сцрца.

Разритие хлопководства оСуелоаливает необходимость транспортировки хлояка-сырца тракторншн поездами большой грузоподъемности а соотава 3,..5 прицелов, однако существующие поезда не могут а{ф0ятнвно ясдользоватъсл из-за неустойчивости два-кения »х про скоростях Солее 20...25 км/ч и неудовлетворительной маневренности. Для повышения устойчивости движения и улучшения маневренности КАТИ в и? рано направление изменения соотно-ишилй параметров тягово-сцепных устройств сряцгпои.

Теоретически доказано, что для обопечещщ устойчивости прямолинейного движения и маневренности поездов при любом количестве прицепов в нем во всем диапазоне эксплуатационных скоростей, точка сцепки их должна быть расположена впереди оси задних колес на расстоянии,равном 0,4...0,5 базы прицепа,яла вынесена назад на расстояние,в 1,1 раза превышающее длину дкшла прицепа, результаты исследований на физачзоких моделях и на натурное поезде.подтвердили теоретические выводы, Разработана устройства, автоматически переносящие точку сцепки прицепов еря изменении реумов движения яоезда, обоснованы параметры и регд-ыы роботы их. Создано устройство включения тормозов прицепов пра виляния в случае отказа управляющих устройств.

Разработанные устройства повышают производительность тракторного поезда на 28,6 %, снижают затраты труда на 18,6 % я обеспечивают годовой экономический аффект 920(0 руб. на оддн поезд.

Автор эедищает;

-чонструкаво я параметры тягово-сшпаых устройств для повышения устойчивости движения и улучшения маиевренностд многозвенных автотракторных поездов.

ОБЩАЯ ХАРА КТРИСТйЕА РАБОТЫ

Актуальность работа. Развитие сельского хозяйства сопро-нощается ростом объема перевозок сельевохозайстве шшх грузов,

РГАУ-МСХА ~ имени К.А. Тимирязева ЦНБ имени Н.И. Железное» Фонд яаучрын ^литературы

особенно в период уборки урожая, В хлопкосещих республиках ovoso 20 % всех трудовых затрет на производство хлопка-сырца составляет транспортные работы. Рост объема перевозок вызывает необходимость повышения производительности транспортных средств. Достичь этого можно как эа счет повышения скорости движения,так и увеличения количества прицепов в автотракторном поезде. Однако оба эти цутп сопровождаются резким ухудшением устойчивости 11рямодинейного движения и маневренности МАТП, что ведет к снижены) безопасности их движения»

Эксплуатация МЛТП на магистральных дорогах выдвигает повышенные требования к их управляемости и устойчивости движения.

В связи с изложенным работа, направленная на разработку устройств» улучшающих устойчивость прямолинейного движения к маневренность поезда-хлопкевоза при увеличении количества прицепов в нем, является актуальной.

Цель исследований эакяпчавтся в разработке и обосновании параметров устройств* обеспечивающих качественное улучшение транспортного средства для перевозни хлопка-сырца, отличающегося от ранее известит большей грузоподъемностью, улучшенной маневренностью и устойчивость» прямолинейного движения на повышенных скоростях.

Постановка задачи, tía основании обзора и анализа результатов ранее проведенных исследований выбран наиболее эффективный способ повышения устойчивости движения и улучшения маневренности НАГС и определено направление аналитических и экспериментальных исследований.

В качестве объекта исследований служили устойчивость движения и маневренность многозвенного поезда для перевозки хлопка-сыри^, состоящего из прицепов 2ПТС.-4-793А и тягача-трактора ÍXT3-80 или автомобиля типа КамАЗ.

Научная новизна. На основании уравнений ЛГаграгжа П ргда получена математическая модель движения N - эвенного автотракторного поезда, учитывающая конструктивно-геометрические параметры прицепов, увод шн, сопротивление качению v. силы трения в г.эворотном кдеге, Разработана методика, составлены алгоритма и программы для ра^ччта на ЗЗЫ амплитуд поперечных колебаний звеньеъ UATT1 в зависимости ст расположения точки сцепки и скорости движения, а также для определения ширины коридора движения при повороте поезда, созданы методика и комплекс приборов для ло.б^ра-

торко-дорожных исследований, позволяющие ускорить проведение натурных экспериментов и подучить наиболее достоверные данные.

Практическая значимость* Разработана методика, позволяющая на стадии проектирования определить рациональные конструктивные и эксплуатационные- параметры прицепов, критическую скорость движения, при которых обеспечиваются устойчивость Прямолинейного движения и маневренность МАТП.

Обоснованы параметры и разработана конститвдяк тягоео-сцои-ныг устройств, позволяющих повысить скорость движения поезда иа трех-пяти прицепов с 20 до 75 >ч/ч при значительном улучшении параметров маневренности без существенного изменения конструкции прицепов.

Реализация результатов исследований. Результаты работы' переданы ОСС Производственного объединения "Ташкентский тракторный завод" дня использования при проектировании перспективных моделей прицепов для перевозки эуюпка.

Изготовлен опытный образ«« тракторного поезда, прошеддай приемочные испытания.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на: научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ТАДИ (1977..Л584г.г.),Всесоюзной научно-техничесчой конференции "Повышение эффективности использования автомобильного транспорта в условиях жаркого климата" (Ташкент, 1082г.) и отращены в отчетах САШЗ (19(32... 1964 г.г.).

Публикации. По результатам работы опубликовано 8 статей, получено 5 авторских свидетельств и положительных решений

вгиигпэ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 175 страницах маиииогшсного текста и состоит из ввздгн-гл, четырех глав, общих выводов и рекомендаций, содержит II таблиц, 16 рисунков и приложения на 45 стр.

Список использованных источников включает ИЗ не,(^кований.

СОДЕРЖАНКЕ РАЕОТИ

Вв°лвние посвящено обоснованию актуальности диссертантэнной работы и описании значения с;е выполнения.

^первой глав? изложен краткий анализ работ, посвященных исследованию устойчивости движения и управляемости автомобилей, автомобильных и тракторных поездов, рассмотрены модели взаимодействия вяастичного колеса с дорогой и определены задачи исследования.

Основы теории взаимодействия колеса с дорогой и устойчивости движения одиночного автомобиля а вложены в трудах Чудакс-ва Е.А, и Ракара И. Этой же проблеме, применительно к автопоездам, лосвяцень: работы Hubert.и DtetlD. . Теория управляемости и устойчивости подучила дальнейшее развитие в трудах Антонова Д.А., Закина Я.Х., Литвинова A.C., Певэкера Я.М., фаро-бина R.E., Хачатурова A.A. и других ученых. Вопросами управляемости и устойчивости движения двух- и трехавенных автомобильных и тракторных поездов занимались Аксенов 4.Й., Лсрилнц A.B., Гродяо Л. ff., Ечеистов Ю.А., Ким В.Е,, Разоренов H.A.« Самой ленка D.A.t Jiridra F. и др. В области кинематики двишенил трактор- . ных сельскохозяйственных поездов наиболее значительные работы Иофинова С.А., Горанского П.Ф,, Раевского Н.П., Раткдоза Н.Р.

Б pe3vjbT8T6 проведенных работ создан ряд математических моделей для исследования устойчивости и управляемости движения многозвенных систем, однако указанные авторы ограничились изучением поездов с одиим-двумя прицепами. Причем, результаты теоретических и экспериментальных исследований имели больное расхождение, а попытка учесть в уравнениях как можно больше характеристик движения приводила к необходимости решения дифференциальных уравнений очень высокого порядка. Несмотря на значительное количество работ в »той области, проблема создания адекватной модели, приемлемой для решения вопроса устойчивости движения КАТП, остается открытой,

В соответствии С поставленной-целью к на основании анализа опубликованных работ сформулированы следугацне эгдачи:

составление адекватной математической модели N - звенного автотракторного поезда я проведение эксперименте* по определенно параметров движения звеньев поезда на ЭВМ;

разработка методики и проведение лабораторно-дороиных исследований устойчивости движения и маневренности МАТП;

разработка и обоснование параметров устройств, повышающих устоДчквость прямолинейного движения и маневренность при увеличения количества прицепов в ЯАТП для перевозки хлопка-сырца.

Вторая глава посвящена разработке математических моделей движения N - эвенного поезда и методики расчёта параметров тягово-сцепных устройств» обеспечиващих устойчивость движения и улучаащих маневренность многоавеншх поездов. При разработке математической модели приняты реальные упругие характеристики иин, попользована гипотеза бокового увода с учетом коэффициента сопротивления боковому уводу от нормальной нагрузки к скорости движения, учтены сопротивление качению и момент трения в поворотном круге прицепов.

В работе приняты следующие допущения; рассматривается плоское движение ИАТП по ровной опорной поверхности с постоянной скоростью и звенья поезда совершают малые углоше колебания.

N -гвекного поезда приведена

на

Расчетная схема движения риг.Т.

ОА* аг

АО- в,

0В =

8С = <*г

ь2

сг

Пне Л. Расчетная схема г.-рицегт поепда

Рассматривалось движение поезда из N - прицепов с двумя одноосными звеньями каждый.Точка сцепки с тягачем движется разномерно а прямолинейно вдоль оси У со скорость» У и является н&чьлом инерционной система координа? ОХУ . Сбойщенны-ыг координатами механической систеш являются угля ({>., , , (где П » ), ыевду осят зьеньев и осью У , а также абсциссы ЭЦ , ЭС2 ,..,, центроэ масс звеньев. Из них не-заеисимыми являются угян , а абсциссы выражайся через них уравнениями связи»

Акткзныии силами, действующими на (, -е звено, является силы увода XI и трения качения Г?;. . ТГроме этих сил на I ~е звене действует номе кг ^ активных сил трения в поворотном круге.

При движении МАТП на наго действуют возмущения (неровности дорожного покрытия* ветровая нагрузка и т.п.) и в связи с этих необходимо исследовать устойчивость движения с учетом постоянно действующих возмущений. Согласно теореме К.Г.Малкииа достаточным условием устойчивости установившегося движения при по» стоянно действующих малых возмущениях является асимптотическая устойчивость по Ляпунову.

Таким образом, исследуется устойчивость движения с учетом мгновенно действующих возмущений. Возмущения учитываются в виде начального импульса, мгновенно изменяющего угловые скорости звеньев и выэываотего их поперечные отклонения.

Условия безопасности движения МАТП требуют , чтобы отклонения звеньев поезда от заданной траектории не превышали 3 % габаритной ширины их.

В связи с этим необходимо ограничить понятое устойчивости прямолинейногс движения МАТГТ дополнительным требованием, чтобы текущие отклонения параметров не превышали нормы.

Это требование выдвинуто из-за неприемлемости систем, хотя и асимптотически устойчивых по Ляпунову, но излишне чувствительных на начальные I «^'■'ушения.

Для составлен-** ;,иф$ереншгигьных уравнений, описывающих движение системы, воспользуемся уравнением Лагранжа 2-го рода:

-Р—= а, , с = С" (I)

где Т - кинетическая энергия систем«, - обобщенная силаг

ИФ^йМ«] \

Вираже ни я для определения обобщенной силы , сил уьода и трения ^ имеют вид

= С3>

где К - коэффициент увода -дли I -гс звена*,

где "Г - коэффициент трения,

3), - нагрузка не оба колеса (. -го звена. Заметим, что Р- 5,^01 есть тяге вое усилив тягача при равномерном движении.

Уравнение для определения момента сил трения в поворотном круге имеет вид:

^25-1 - - Р-гъ ' = е8(ч>28-Г Ф»).' • (5)

где - когффициент трения в поворотном круге 1-го прицепа.

Уравнение (1) колебаний механической системы, с учетом выражений (2), (3), (4), (б), приведено к. стандартной форме

Д^Ф+РчФг^ч^О80'131~п

Здесь ковффицкент ОС^ вычисляется по формуле

'цСт^+Ц^тО

приД=1

(6)

V <

Прип>^1 (7)

ч Ь1аптп , при ¿ = п

где т^ ,- м^оса и момент инерции относительно центра масс

I -го звена. А коэффициенты рц и равны:

Ли-1 (Л«?25-Кг5С«)-65, при } - 25-1, и2$ ^ = - С59 , при или 1=25-1,^-1

^»^«Й« - К1 Сс) V ПриЗ=2$;1*2$-1 (0)

Л1Ск91- ^Са) V ; при ¿<1

Г о , , при 1< I

I Ц ^ , при ^ > I

Здесь обозначено: Ц а а,. + С'1 , = +

СЭ)

Цатвкатическол модель (6) реализована в виде программы ТРАП-I на алгоритмическом языке ЕС ФОРТРАН. Программа включает программы ЕС: MIHV - обращение матрицы, HPCL - интегрирование систеш дифференциальных уравнений методом Хемминга.

В программе предусмотрено варьирование значениями скорости движения и расстоянием точки сцепки прицелов (С) от оси задних колес. Знак шнус означает« что точка сцепки находится между осями прицепа.

В качестве исходных данных приняты: . СЦ - расстояние от передней точки сцепки до центра масс I -го эвена;

- расстояние от центра масс до оси i -го звена,

- масса t -го звена,

- момент инерции Í -го эвена, относительно его центра масс,

Kv - коэффициент сопротивления уводу колес i -го эвена,

Gi - ¡¡агруэяа на оба колеса I -го звена* FTi - коэффициент трения колес t -го звена,

¿ш 1,2,... N /2

коэффициент момента сил сопротивления в поворотном «РУге.

Действие импульса описывается в программе массивом YM(¿J-мач&льньЕХ возмущений. Задача резалась при начальном импульсе близком к максимально допустимому из условий безопасности движения, т.е. начальное возмущение приводило к значениям углов отклонения продольных осей звеньев поезда ф * 0,1 радиан.

В ходе рьбсты, кроме интегрирования дифференциальных уравнений движения, проводился расчет корней характеристического уравнения системы, которые для всех изучаемых сдучаев имели отрицательное значение, т.е. все варианты движения асиюттотичес- .. ки устойчивы по Ляпунову.

Результаты расчетов приведены на рис.2 в виде графиков колебаний задней точки четвертого {последнего) прицела при скорости двилеьия 10 м/с.

Из графиков водно, что МАТП с существу »пей сцепной эксплуатационно неустойчив с учетом принятого дополнительного требования при прямолинейном движении со скорость» 10 м/с, т.к. на-

| от х о

-0,12

0,18 М

0,12

С

Рис,2. Амплитуды поперечных колебаний поезда при различных вариантах сцепки

I-существующая сцепка, С.0,83 м; 2-сцепка на задней оси прицепа, С*0; 3-сцепка в центре масс эвена , С= -1,Им; И - зона допустимых колебаний.

цельное возмущение, близкое к максимально доцустимоцу из условий безопасности движения, развивается в процессе движения за 4...5 с до значительных отклонений. Перенос точки сцепки на заднюю ось заметно уменьшает колебания поезда, но они еще превышают допустимые значения, а перенос ее к центру масс обеспечивает быстрое затухание колебаний к эксплуатационную устойчивость.

С учетом конструктивных особенностей прицепа Л1ГС-4-793А, для обеспечения устойчивости'движения рекомендовано точку сцепки расположить на расстоянии 1,0 м впереди оси задних колес, т.е. С» - I м. При этом варианте сцепки колебания являются затухающими и не превышают допустимых значений даже при скорости движения 20 м/с.

Обоснование выноса точки сцепки прицепов для улучшения маневренности МАТП проводили с учетом бокового увода шин. Кинематика поворота списывается равенством

у^+си+гу+е} ' ао>

гдэ , - радиусы поворота ведущего и ведомого прицепов,

[_ п - база прицепа

2 ,2* - смещение мгновенного центра поворота, вызванное уводам пин, - длина дышла,

С - вынос точки сцепки прицепов,

AC-VS >

О - угол увода шин.

Сохранение продольных габаритов поезда при любом расположении точки сцепки возможно при условии

С + 8 = Н ■ const f*

Определен параметр ^ « —g-, при которой сдвиг траекторий

прицепов при круговом установившемся повороте МАТП равен нуле,

т.». о' _ р

КП - Кп

Как показали исследования проф.Рашидова R., проведенные без учета бокового увода шин, для эффективного улучшения маневренности многозвенного поезда необходимо принять § =* » I. Анализируя уравнение (10) в безразмерной форме^определили поправку к параметру ъ :

1+ов ,

где - поправка на боковой увод'син.

Вычислена величина в = 1,105 (при угле увода S-i 5° =• =0,0372 ред.) и искомое соотношение = —с учетом увода шин , равно § * 1,1. 9

g третьей главе приведены программа и методика исследова-ний^включакацие: изучение-характера виляний прицелов, исследования ввияния на устойчивость, примолинейного движения количества прицепов в составе MATH и расположения точки сцепяи их, энзргетическую оценку поезда, определение момента инерции звеньев прицепа и трения в поворотном круге, исследование устойчивости прямолинейного движения и маневренности экспериментального МАТП,

"з-за сложности проведения экспериментов на натурном тракторной поезде» ссковнсй объем экспериментальных исследований устойчивости движения проводили на физически подобна* моделях прицепов.

Исследования проводи™ на лабораторной установке с моделями прицепов, ььпъ/.нентзс в мьсгтьбе I :в. Недели ро ваше проводи-

«и по критерии Фруда о введением поправочного коэффициента, учитывающего наличие упругих элементов. Регистрацию амплитуд поперечных колебаний и скорости движения проводили осциллографом с фотоэлектронным прибором.

Проверку адекватности результатов физического и математического моделирования натурнэну поезду осуществляли цутйм сравнения их по критической спорости,при которой поперечные колебания достигали предельно допустимых значений.

При исследовании устойчивости движения натурного поезда регистрацию амплитуд поперечных горизонтальных колебаний проводили на поверхности дороги с помоями цветной жидкости, подаваемой под давлением. Траектории движения тягача записывали пунктирной линией, получаемой с помощью электрочасов и электромагнитного клапана, с целью последующего определения фактической скорости движения.

Хозяйственные испытания существующего и экспериментального поездэз проводили по ГОСТ £4059-80 "Методы гкеплуатационно-тех-НологическоВ оценки транспортных средств на этапе испытаний* на перевозках хлопка-сырца.

Четверга» глава. "Результаты исследований и экономическая эффективность экспериментального поезда".

Сравнение результатов математического и физического моделирования с результатами предварительного натурного эксперимента проводили по величинам критических скоростей движения поезда из четырех прицепов, приведенных в таблЛ.

Таблица I

Критическая скорость движения поезда иэ 4-х прицепов

} Расчетная { натурного ЖГП ! модели МГП

----— -г ~ ----г- — — — ——--—!— — — — » — — — —

¡с грузом;без груза]с груэок^боз груза]с грузом,без груза

та^ч' 23,15 £5,0? 24,20 25,60 26,00 27,50

'Лз табл.! видно, что скорости, полученные при физическом моделировании и натурном эксперименте, очень близки; расхождение составляет V.. „8 что подтверждает правильность выбранных критериев подобия. Рйсхзчдение результатов расчета и модельного эксперимента доходило до 12,5 что дает основания считать справедливыми оен^оные теоретические выводы и для мо-

дели МГП.

Эти данные подтверждают адекватность математической и физической моделей натурноцу тракторному поезду, что дело возможность экспериментальные исследования проводить на. физической модели, а окончательные результаты проверить на натурных трак-тортом и автомобильном поездах.

На моделях прицепов изучались колебания их в составе поезда. При этом установлено, что максимальные колебания присущи последнему прицепу, поэтому его устойчивость определяет устойчивость движения всего поезда.

Изучалась устойчивость движения поездов с различным количеством прицепов, результаты экспериментов приведены на рис.3.

0 ч п S / 4/

и п J

J -----

ЛУ

20

25

30

3S V

40

45 км/ч 50

Рис.3. Амплитуды колебаний в зависимости от скорости движения поезда

1,2,3,4,5 - количество прицепов в поезде;

- - - - - допустимая амплитуда колебаний.

Из рисунка видно резкое возрастание амплитуды колебаний при увеличении количества прицепов и скорости движения. Установлено, что критическая скорость движения поезда из одного прицепа состьвляе? 50 км/ч, из двух - 40 км/ч, из трех -29 км/ч, «з четырех - £5 kv/ч, a its пяти - 22 км/ч. Причем , если при увеличении количества прицепов от одного до двух, амплитуда золе Е а: п-Я Бсэраста*т при сьсрости £0 кк/ч на 23 при ЗС кк/ч на 26 л, а nj.ii 4С ггъ/ч - на сО то при уьеличвкчк аиличсетЕ»

их до пяти, уже при скорости 20 кц/ч «шгиштуда колебаний возрастает на 62,5 %, а при 30 кк/ч - на 400 % и при 34 гм/ч - на 745 ■

На моделях также изучались колебания точек осевоП линии прицепа. По результатам исследования установлено, что максимальные амплитуды присузя крайним точкам прицепа» а вблизи центра масс наблюдается зона минимальшх колебаний. Следовательно)при расположении точки сцепки в »той зоне» колебания прицепа не будут передаваться последующим звеньям поезда и критическая скорость его не будет зависеть от числа прицепов*

Результаты исследования устойчивости движения поезда с различными вариантами расположения точки сцепки приведены на вис.4.

ММ

20

10

х. / -Ц/ " • . / **

и

20

30

40

50

во км/г/ 70

Рис.4. Амплитуда колебаний 4-х прицепного лоезда при различных вариантах сцепки

I-сущеетву мцзд, £-обеспечирающая маилучлую маневренность поезда, 3-на оси задних колос, 4-в зоне шни-м&яъкых колебаний > . ----- -допустжая амплитуда колебании.

приведенных результатея видно, что наименьшей устойчи-1стью обладает поезд со вторим вариантов сцепте- О ¡:ц/ч

(т.е. вынос сцепки равен длине дышла), котсртй в работах проф. Рададова И,Р. рекомендован как обеспечивающий наиболее рацио-надьную маневренность поезда, а наиболее устойчив поезд о четвертый вариантом сцепки* (Критическая скорость повысилась в три раза),

Подучеьные результаты моделирования хорошо согласуются с результатами теоретических исследований и подтверждают необходимость создания устройств,автоматически переносящих точки «цепки прицепов для обеспечения устойчивости движения и маневренности.

Такие устройства были созданы и установлены на поезд из 4-х Прицепов ЁПТС-4-793А, Они состоят из маятникового дапсла, фиксирующего механизма с приводом, управляемым датчиком поворота, расположенным на поворотном круге, и замедляющего клапана для Обеспечения разной скорости срабатывания привода. Для обеспечения безопасности движении ШЛП,й «мучае отказа фиксирующего механизма на высоких скоростях движения>предложено устройство для включения тормозов прицепев при возникновении виляний. Схема установки устройств на прицепе приведена'на рис.5.

- " к* и ' )к л/А [б

165.5 1000 1665

Рис.5, Схема установки экспериментальных устройств на прицепе 2ПТС-4-793Д

I - маятниковое дыпло, % - площадка,. 3 - ймксирукпдей механизм, 4 - привод, 5 - удлинитель маятникового доила , 6 - соединительный палец, 7 - приемное гнезде, О - датчик поворота, 9 - датчик виляний.

Результаты дорожных испытаний приведены в табл. 2 и 3,

Таблица 2

Результаты дорожных испытаний устойчивости прямолинейного движения автотракторного поезда из четырех прицепов 2ПТС-4-793А

Критическая скорость ].

движения, | 0 1 Гдоо ¡~ 2500 4000 ~

X. Существующего 25,6 24,5 23,2 22,3

2. Экспериментального 75,4 73,2 70,1 68,7

3. Повышение 11 к , % 294 293 302 306

Как видно из табл.2, скорость устойчивого движения ШТП с новыми тягсво-сцепными устройствами увеличилась практически в три раза.

Таблица 3

Результаты дорожных испытаний маневренности поездов

!шнималь- ¡ширина дороги,не- '''сдвиг тра-Параметри каневрен- (ный ради- [обходимая для по- 1ектории, м „ости № поаоро-фвор^та на-----м|

___________№<вЛ - 1 -1 -

1, Существующего 7,1 6,7 14,6 4,2

2, Экспериментального 5,5 4,25 11,3 2,05

3, В % от существующего 77 63,4 77,4 48,8

Из табл.3 видно, что у экспериментального поезда существенно уменьшился минимальный радиус поворота и ширина полосы движения при повороте, В два раза улучшился основной показатель маневренности - сдвиг траектории последнего эчена.

Энергетическая оценка тракторного поезда проводилась с целью определения рационального количества прицепов в составе поезда дли перевозки хлопка-сырца. Установлено, что по тяговым и мощностями показателям трактор ШЗ-бО в агрегате с экспериментальном поездом из четырех прицепов 2ШС-4-793А обеспечивает движение шеэда по асфальто-бетонным и грунтовым дорогам на высшей (девятоР) передаче. При этом загрузка двигателя составляет 7о,Ги С5,3 £ при использовании номинальной грузоподъемности (по три тонны хлопка в каддом прицепе), т.е. использова-

ние мощеости находится в рекомендуемых пределах {70...90

В ходе приемочных.испытаний в 1983-84 г.г, (в САШС) отмечена надежность и высокая эффективность предложенных устройств.

Однако длина поезда из четырех прицепов превышает допустому» Правилами дорожного движения величину С24 ы), поэтому для получения реального экономического аффекта сравнительную эксплу-атадаокно-техкологическуи оценку существухщаго и экспериментального тракторных поездов, состоящих из трех прицепои, проподили на перевозке хлопка-сырца в идентичных условиях. При этом установлено, что среднетехническая скорость существующего поезда равна 24,39 км/ч, а экспериментального - 29,36 км/ч. Кроме того улучшены условия труда водителя и повысилась безопасность движения. Применение устройств обеспечило повышение эксглуатадаон-но-эксномяческих показателей поезда. За счет уволйчбкая скорости движения и улучшения маневренности получено повышение производительности на 20,8 снижение затрат труда на 16,6 Годовой экономнее кий аффект составляет 920 руб на один поезд.

ШВСД1 И РШОМЭДЩШ

На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований можно сделать следущае выводы;

I» Развитие хлопхоисдства в Узбекистане и других хлопкосеющих республиках обусловливают необходимость "транспортировки хлопка-сырца тракторными поездами большой грузоподъемности из 3...5 прицепов, Гдиеко существующие ?.1АТП не могут элективно исполг.аозаться из-за значительного сниже (та устойчивости прями-7лнеК: .о гс дви^е^я на скоростях более 20... 25 км/ч и неудовлетворительной маневренности.

2. ^эьестнъ'е способы поеъщ^иия устойчивости движения неприемны для многозвенных поездов из-за низкой их эффективности, г спгсс^к улучшения маневренности, праэило> ухудзявт устоя ни г^сть движения. Наиболее рациональным л уте у гсвышгиня устой'-щь.стл я маневренности, з частности хлопковых поездов, яв-* ляетси /ьуемсвие состиоазнкй гар?;,*етроь тлговс-еиепшх устройств гфицрлг в.

3. Пслггердунд уцекьатяссто :.:оте'ма-1-нч<?ско1! и 51131:чес 1;ей коде.к.-.'* И1-.".*тгнс...'у погод;' при расхсадбн-,;» реаульта-тсп в яге^озл 7,. .12 /с. ¿'етьжчме-^м, су^-п'Т&еп^о

на устойчивость движения влияют вынос точка сцепки прицелов (назад или вперед) и увеличение количества их в составе поезда, что подтверждает выводы теоретической части работы.

4. Для рационального использования тяговой мощности трактора ЭТЗ-ЯР с прицепами 2ПТС-4-793А в составе поезда должно быть четыре прицепа со специальными устройствами, обеспечивающими безопасность движения. При этом загрузка двигателя трактора составляет 70...9СЙ его номинальной мощности.

5. Разработана конструкция и обоснованы параметры устройств для улучиедая кале вредности ШТП и устойчивости прямолинейного движения во всем диапазоне эксплуатационных скоростей, которые могут Сыть применены на других прицепах, используем« в составе ItAîiï, что открывает возможность использования автотракторных поездов в случае формирования их в поле и движения по внутрихозяйственным дорогам с маневровым трактором, а по магистральным - с мощным Рвтомобильным. тягачом.

6. В ходе испытаний установлена высокая эффективность предложенных устройств, которые позволили повысить допустимую скорость движения МТП из четырех прицепов на 40 % (при использовании автомобильного тягача на 200 Е) и улучшить параметры маневренности в два раза, уменьшить износ сдаг.ных устройств и шин прицепов, улучшить условия ткуда водителя и повысить безопасность движения.

7. Транспортировка урезая хлопка-сырца с полей на заготовительные пункты трехприцеиными тракторными поездами, в сравнении с существующими, обеспечивает повышение производительности на 29,В %t снижение затрат труда на 10,6 5».

S. Внедрение результатов данной работы обе-тс-гивает годовой экономический эффект 920 рублей на один поезд.

Основное содержание диссертации .публиковано в следующих работах;

1. Рашидов Н.Р., Остроглазое О,П. К вопрос/ исследования устойчивости движения многозвенного автотракторного поезда. TpypJ ТАДИ, вып.144, Ташкент,c.ICC...II2.

2. Остроглазое О.П. Моделирование.поперечнюс горизонт!ильных колебаний многозвенного автотракторкиго поезда. Труды вып.140, Ташкент, 1980,0.99-101.

3. Рьшидов Н.Р., Сстртглалоэ С.П. Способу повышения устойчивости многозвенных автотракторных лоеэдсь r.jv. tipav.:,линейьом

движении. Труды САИМЭ, вып.21, Ташкент,I9SI, с.18...23.

4. Остроглазое 0.11, Особенности движения многозвенных автотракторных поеэдов-хлопковозов. В кн.; Повышение оффективности использования автомобильного транспорта и автомобильных дорог

в условиях жаркого климата и высокогорных районов; Тезиса докладов. Всесоюэн.научн.техн.конфер. ААД1. -Ташкент, 1932, С. 145...146.

5. Остроглаэов О.П. Исследование устойчивости прямолинейного движения автотракторного поезда на математической «одели. Деп, »72 Уз-Д83 Б.У. ШШГЛ, 1983, » 8, с, 13Г.

6. Рашдов Н.Р,, Остроглазое О.П. Модельные и натурные исследования устойчивости прямолинейного движения многозвенного автотракторного поезда. Дел. » 73 Уз-ДВЗ, Б.У. ВИНИТИ, 1983,

» 0, с.131.

7. Об устойчивости прямолинейного движения автотракторных по ездо в. /Рашдов Н.Р., Якубов If.Я., Ронгинский D.B. » С отрог лазов О.П. Механизация хлопководства;-Ташкент, 1983, .*\7,с,19.. .20.

8. Ронгинский C.B., Якубов М.Я., Сстроглазов О.П, 0 влияния длины адгола прицепа на устойчивость движения автотракторного поезда. Труды СА1ИЭ, вып. 25. Ташкент, 1964, с.124...127.

9. Устройство для гашения колебаний прицепов /Рашндов Н.Р., -Остроглазо» О.П., Якубов М.Я., Шязматов Х.А. А.С. V- 96ÎII3,

В.И..» 33, I9GI, с. 71,

10. Многозвенное транспортное средство /Рами до в Н.Р., Сстроглазов С.П. и др. Положительное решение по заявке К1 2649192,

/Открытая публикация запрещена в связи с патентованном/.

11. Рашндов Н.Р., Остроглазое О.П. Механизм управления блокировкой маятникового дышла. Положительное решение по заявке

£ 25C82I0, 1964. /Открытая публикация запрещена в связи с патентованием/.

12. Рашидов Н.Р., Остроглаэов С.П., Ронгинский Ю.В. Устройство для вкиючения тормозов прицепов. Положительное решение по заявке 3565226, 19G4. /Открытая публикация запрещена в связи с пате нто сани ем/.

13. Ралгкдов II.Р., Ронгинский D.B., Остроглазое О.П. Способ предотвращения виляний пргцепов. Положительное решение по заявке V- 3734190, 1965.

С ? / '

Подписано к печати Н./о. кг Объем /,с п.*. Тира* ><»£ гкэ. Заказ *

Одевшая лаборатория Госкомцен УзССР,Ташкент,Аллея Парадов, Ъ