автореферат диссертации по транспорту, 05.22.10, диссертация на тему:Совершенствование организации перевозок грузов автопоездами в горных условиях

На правах рукописи

Сурхаев Гамзат Магомедович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОРГАНИЗАЦИИ ПЕРЕВОЗОК ГРУЗОВ АВТОПОЕЗДАМИ В ГОРНЫХ УСЛОВИЯХ

05.22.10 - Эксплуатация автомобильного транспорта

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

27МАЙ 2015

005569473

Волгоград - 2015

005569473

Работа выполнена на кафедре «Организация перевозок и дорожного движения» ФГБОУ ВПО Махачкалинский филиал «Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета» (МАДИ)

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор,

Рябов Игорь Михайлович.

Официальные оппоненты: Жутов Алексеи Григорьевич,

доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный аграрный университет», кафедра «Ремонт машин и технология конструкционных материалов», профессор;

Ганзин Сергей Валерьевич,

кандидат технических наук, доцент ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный технический университет», кафедра «Автомобильный транспорт», доцент.

Ведущая организация: Пензенский государственный университет

архитектуры и строительства.

Защита состоится «26» июня 2015 г. в 10:00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.028.03, созданного на базе Волгоградского государственного технического университета по адресу: 400005, г. Волгоград, проспект Ленина, 28, ауд. 209.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волгоградского государственного технического университета и на сайте \vw\v.vstu.ru по ссылке ЬйрУ/тто. vstu.ru/nauka/dissertatsionnye-sovety/d-21202803.html.

Автореферат разослан « » 2015 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Ляшенко Михаил Вольфредович.

Общая характеристика работы

Актуальность. В настоящее время в Республике Дагестан для перевозки грузов, в том числе в горных районах, которых в республике большинство (75 %), широко используются автопоезда в составе тягача и полуприцепа. Однако в горных условиях эксплуатации по сравнению с равнинными вследствие большого числа поворотов (до 7 на один км пути) значительно повышается нагруженность несущей системы полуприцепов (НСПП) и уменьшается наработка на отказ на 25...33 %, вследствие чего возникает рассогласование между потоками отказов и плановыми ремонтами. Это значительно увеличивает расходы на эксплуатацию, для снижения которых можно использовать различные подходы. Первый подход, примененный Волковым B.C. и Магомедовым В.К., состоит в сборе статистической информации об отказах и повреждениях полуприцепов в горных условиях, установлении математических закономерностей отказов и разработке новых планов обслуживания и ремонта. Это позволяет сократить сроки проведения ремонтов и затраты, связанные с простоем подвижного состава. Однако число ремонтов и связанные с ними затраты при этом увеличиваются.

Второй подход, предлагаемый в настоящей диссертации, состоит в совершенствовании организации перевозок путем разработки методов рационального агрегирования тягача и полуприцепа по угловой жесткости подвески, рационального размещения грузов в кузове полуприцепа и определения рациональной скорости движения автопоезда на поворотах. Такой подход является актуальным, поскольку приведет к дополнительному снижению затрат на эксплуатацию автопоездов в горных условиях.

Степень разработанности темы исследования.

Вопросами совершенствования организации перемещения грузов и снижения затрат на эксплуатацию автомобилей занимались многие отечественные и зарубежные ученые. Их работы посвящены в основном определению показателей работы подвижного состава, анализу его надежности, в том числе несущих систем автотранспортных средств, совершенствованию их конструкций и методов расчета. Однако вопросам совершенствования организации перемещения грузов для обеспечения снижения нагруженности НСПП автопоездов в горных условиях не уделено достаточного внимания.

Цель и задачи исследования.

Цель работы - разработка методов организации перевозок грузов автопоездами в горных условиях, обеспечивающих снижение нагруженности несущей системы полуприцепов автопоездов.

Автор выражает глубокую признательность к.т.н„ доценту Чсрнышову Константину Владимировичу за оказанную помощь при анализе и обсуждетш полученных результатов.

Задачи исследования:

1. Дать характеристику используемого подвижного состава и условий эксплуатации автопоездов в горных условиях.

2. Провести сбор, обработку и анализ статистической информации о поворотах горных дорог и отказах полуприцепов, эксплуатируемых в горных условиях.

3. Разработать методы совершенствования организации перевозок грузов, обеспечивающие снижение нагруженности НСПП в горных условиях эксплуатации, включающие:

- методику рационального агрегирования тягача и полуприцепа по параметрам угловой жесткости подвески;

- методику рационального размещения грузов в кузове полуприцепа;

- методику выбора рациональной скорости автопоезда на поворотах.

4. Разработать методики определения поперечной жесткости тягача и полуприцепа с учетом угла складывания автопоезда.

5. Провести технико-экономическое обоснование предложенного совершенствования организации перевозок грузов в горных условиях.

Научная новизна работы состоит в следующем.

1. Разработаны методы совершенствования организации перевозок грузов в горных условиях эксплуатации, обеспечивающие снижение нагруженности НСПП на поворотах:

- рационального подбора тягача и полуприцепа по угловой жесткости;

- рационального размещения грузов в кузове полуприцепа;

- выбора рациональной скорости движения автопоезда на поворотах.

2. Выявлены наиболее вероятные утлы складывания автопоездов на поворотах горных дорог Республики Дагестан.

Теоретическая и практическая значимость работы состоит в том, что в ней разработаны методы совершенствования организации перевозок грузов автопоездами в горных условиях эксплуатации, которые обеспечивают снижение нагруженности НСПП, эксплуатационных затрат и повышение эффективности использования седельных автопоездов в горных условиях. Предложены методики экспериментального определения угловой жесткости тягача и полуприцепа в поперечном направлении, которые позволяют оперативно и с достаточной точностью определить эти показатели и реализовать разработанные методики по совершенствованию организации перевозок.

Методы исследования. В диссертации применялись методы теории вероятностей и математической статистики, расчетно-теоретические и экспериментальные методы исследования.

Положения, выносимые на защиту.

1. Статистические характеристики радиусов поворотов горных дорог республики Дагестан и поперечных сил инерции, действующих на автопоезд на поворотах.

2. Методы совершенствования организации перевозок грузов в горных условиях эксплуатации, обеспечивающие снижение нагруженности НСПП.

3. Методики и результаты экспериментального определения угловой жесткости подвески тягача и полуприцепа в поперечном направлении с учетом угла складывания автопоезда.

4. Экономическое обоснование предложенных мероприятий по совершенствованию организации перевозок грузов в горных условиях.

Степень достоверности и апробация результатов.

Достоверность и обоснованность результатов работы подтверждается применением фундаментальных математических методов и экспериментальными исследованиями.

Основные положения диссертационной работы были представлены и получили одобрение на международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы современного строительства: Фундаментальные и прикладные исследования в области технических наук» (Пенза: ПГУАС, 2011), а также на ежегодных конференциях профессорско-преподавательского состава Махачкалинского филиала ГТУ МАДИ и ВолгГТУ. Результаты исследования внедрены в автоколонне г. Махачкалы, а также в учебный процесс Махачкалинского филиала ГТУ МАДИ.

Публикации. По теме диссертационного исследования опубликовано 6 печатных работ, в том числе 4 в изданиях, входящих в перечень ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, основных выводов, списка использованных источников, приложения и изложена на 144 страницах, включая 122 страницы основного текста, 18 таблиц, 50 иллюстраций, 150 наименований библиографического списка и приложение.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы исследования, раскрыта степень ее разработанности, сформулирована цель; научная новизна; теоретическая и практическая значимость работы. Описаны методы исследования, положения, выносимые на защиту, а также приведены сведения об апробации результатов и публикациях по теме исследования.

В первом разделе «Актуальные вопросы совершенствования организации перевозок грузов седельными автопоездами» выполнен обзор литературы по теме диссертации.

Вопросы организации перемещения грузов и эксплуатационной надежности механических транспортных систем рассмотрены в работах многих отечественных и зарубежных авторов: Авдонькина Ф. Н., Апполонова И. В., Базовского И. И., Беленького Д. М., Болотина В. В., Брауде В. П., Воинова К. Н., Волкова В. С., Гнеденко В. Б., Дажина В. Г., Дружинина Г. В., Канарчука В. С., Капусты П. П., Кугеля Р. В., Кузнецова В. А., Кузнецова Е. С., Лукинского В. С., Магомедова В. К., Островцева А. Н., Петрушова В. И., Рембезы А. И., Ро-

тенберг Р. В., Судакова Р. С., Тескера Е. И., Тескина О. И, Чернышева К. В., Шейнина А. М., Андерсена Т., Дрейпера Н, БЫИоп В. 8., Са1еНо Б., Stroew N. и др., а также в ГОСТ 27.002-89, ГОСТ Р 27.003-11, ГОСТ Р 27.004-2009, ГОСТ 27.301-95 и др., а также в ГОСТ 27.002-89, ГОСТ Р 27.003-11, ГОСТ Р 27.004-2009, ГОСТ 27.301-95. В данных работах содержится много ценных сведений прикладного значения. Они посвящены, в основном, определению показателей работы подвижного состава, анализу его надежности, в том числе несущих систем автотранспортных средств, совершенствованию их конструкций и методов расчета. Однако вопросам совершенствования организации перемещения грузов с целью снижения нагруженности несущей системы полуприцепов автопоездов в горных условиях не уделено достаточного внимания. По результатам литературного обзора поставлена цель и определены задачи исследования.

Второй раздел «Разработка методов совершенствования организации перевозок грузов для обеспечения снижения нагруженности несущей системы полуприцепов в горных условиях эксплуатации» посвящен созданию математической модели нагруженности НСПП в горных условиях эксплуатации. Одним из основных факторов, оказывающих влияние на нагруженность НСПП в горных условиях, является преодоление большого количества правых и левых поворотов, при движении по которым возникают центростремительные ускорения, действующие на автопоезд в поперечном направлении и вызывающие знакопеременные центробежные силы инерции, которые деформируют (закручивают) НСПП и способствуют развитию трещин в ее элементах. Поэтому определение статистических характеристик поворотов горных дорог и поперечных сил инерции, действующих на автомобиль на этих поворотах, является необходимым для математического моделирования.

Результаты проведенных статистических исследований поворотов горных дорог республики Дагестан представлены на рис. 1.

Рис. 1. Гистограмма плотности (а) и функция распределения (б) радиусов поворотов горных дорог республики Дагестан

Из рис. 1 следует, что в горных условиях республики Дагестан наиболее вероятны следующие диапазоны радиусов поворотов: 40 - 60 м , 80 - 100 и 140- 160 м. Среднее значение радиуса ^ =92 м. Функция распределения

скорости движения автопоезда на криволинейных участках исследованных горных дорог была получена графоаналитическим методом (рис. 2).

1 1

г

(

Г

1.

1

ч

ч

/

1 Г

V

/

Г

/

/

/

/

20®

1

0,8 0,6 о,' 0, /0 1 0 2 0 3 0 \ 4 0 5 0 6С ) Ю 8 0

/

0,2

1 / \

/ / —0,4-

/ 0,6 4

/

/ /

\

Рис. 2. Графоаналитический метод определения функции распределения скорости движения на криволинейных участках исследованных горных дорог

В первом квадранте помещался полученный график (рис. 1 б), а во втором квадранте размещался график зависимости расчетных скоростей движения от радиуса поворота, построенный по данным СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги». Тогда в третьем квадранте получался искомый график функции распределения скоростей движения (алгоритм построения указан стрелками).

Средняя скорость движения автопоезда на поворотах горных дорог определялась по формуле:

(1)

где о.

средняя скорость на 7-ом интервале; , (и) и FJ (и) - со-

ответственно, значения функции распределения скорости на левой и правой границах у'-го интервала.

Расчет по формуле (1) показал, что для рассматриваемых горных условий

иаср «48 км/ч.

Центростремительное ускорение, соответствующее средней скорости:

Л = :

».« 482

= 1,93 м/с2.

(2)

3,6'Я 3,6-92

и«ср

Средняя поперечная сила инерции, действующая на автомобиль массой та на повороте, соответствующая средней расчетной скорости движения:

Р„=тв-1,93 Н. (3)

Таким образом, действующие на автопоезд наиболее вероятные центробежные силы составляют около 20 % от его веса. Именно они формируют нагруженность НСПП при нерациональном агрегировании полуприцепа и тягача.

При разработке математической модели нагружения НСПП на повороте использовалась расчетная схема, приведенная на рис. 3, а также схема (рис. 4), на которой указанны координаты центров масс передней ЦМ1 и задней ЦМ2 частей автопоезда.

Рис. 3. Схема расчета угла закручивания рамы: С, - угловая жесткость подвески тягача; С2 - угловая жесткость подвески полуприцепа; Ср - угловая жесткость полуприцепа; ^и^, - центробежные силы, действующие, соответственно, на переднюю и заднюю части автопоезда ф! и <р, - углы крена

Рис. 4. Схема для определения координат центров масс передней ЦМ1 и задней ЦМ2 частей автопоезда

При организации перевозок используются различные способы размещения груза в кузове, поэтому координаты ЦМ могут изменяться в некоторых пределах. Для облегчения погрузо-разгрузочных работ груз часто размещают преимущественно в задней части полуприцепа с соблюдением требуемого распределения нагрузки по осям автопоезда или с максимальным смещением назад. Для повышения проходимости на дорогах с низким коэффициентом сцепления и крутыми подъемами груз размещают преимущественно в передней части полуприцепа. Однако при этом не учитывается то обстоятельство, что размещение груза влияет на нагруженность НСПП на поворотах, которых много на горных дорогах. Закономерности этого влияния определим путем математического моделирования.

В расчетной схеме (рис. 3) стержень Ср (торсион) имитирует раму полуприцепа при ее закручивании, которое происходит вследствие того, что моменты центробежных сил инерции ^ и 1<\, а также угловые жесткости тягача С, и полупрцепа С2 имеют разную величину. Ось стержня является осью крена автопоезда. Она соединяет центры крена тягача и полуприцепа. Многие тягачи и полуприцепы имеют зависимую рессорную подвеску на полуэллиптических рессорах. Центр крена такой подвески лежит в плоскости, походящей под ушками рессор, а угловые жесткости передней и задней подвесок определяются, соответственно, по формулам:

где Ьпер п - расстояние между рессорами передней подвески, Ъ^ п - расстояние между рессорами задней подвески, спер п и сэд п - жесткости упругих элементов, соответственно, передней и задней подвесок.

Аналогично можно определить угловую жесткость шин:

'зад. п зад. п >

(4)

(5)

'-пер ш ~~ ш^пер. ш >

^зад ш = ш^зад. ш ' (7)

где ¿пер ш - колея передних колес, ш - колея задних колес, спср ш - жесткость передней шины, сзад ш - жесткость задней шины (в случае сдвоенных колес и нескольких задних осей - суммарная жесткость всех шин одного борта).

Тогда угловую жесткость передней и задней подвесок с учетом шин можно определить по формулам:

С С

1-1 __ пер. п^"" пер. ш

»-пер. -т; —т; . (А)

пер. п пер. ш

С С

/-1 _ зад, п^зад, ш

Ьзад ~ р ^

зад. п зад. ш

Для увеличения угловой жесткости подвески с целью снижения крена кузова на повороте устанавливают стабилизатор поперечной устойчивости. Он выполнен, как правило, в виде установленного в резиновых втулках торсиона с загнутыми концами и при вертикальных колебаниях кузова просто поворачивается во втулках, не создавая сил. Поэтому он не увеличивает вертикальную жесткость подвески, но позволяет увеличить угловую ее жесткость. Если ввести в выражение для приведенной угловой жесткости подвески угловую жесткость стабилизатора, то получим:

С= (Сп +С")С'° , (10)

г +с +с

где Сст - угловая жесткость стабилизатора

Таким образом, полученные формулы позволяют определить угловую жесткость тягачей с различными колесными формулами.

Угловая жесткость подвески тягача С, равна сумме угловых жесткостей передней и задней подвесок:

(11)

Определив угловую жесткость подвески, можно вычислить угол крена подрессоренной массы под действием моментаЛ/ по формуле:

м , \ Ф.=7Г- (12)

Задачей математического моделирования является определение зависимости деформации НСПП (угла закручивания рамы полуприцепа на повороте Дер) от ряда параметров элементов автопоезда

По расчетной схеме (рис. 3), на которой обозначены все рассматриваемые параметры, составим уравнения:

да, а/;, = С>, + Ср(ф, -ф2), т2ак2 = С2ф2 - Ср(ф1 - ф2).

Отсюда углы крена

т.ак (С, + С ) + /я,аА,С„ Ф, =- 12--- - р (14)

да,а/;, (С. + С Л + т. ак С„

ш = " 1-^-!—1—. (15)

С,С2 + С,С + С2С К >

С

/и,аЛ, - пиа1и —-

Угол закручивания рамы Дф = ф, - ф, = — ^

С,+ 1

■ J

(16)

СР

СР

/ С С I

—А, -Ь-Ь+Ь-кй,

I С С 1

или Дф =--2-^-Ма, (17)

С. + ^- + 1

где М - суммарная нагрузка на оси автопоезда, /2 - расстояние от центра масс груза до задней оси автопоезда.

Удельный угол закручивания рамы полуприцепа

Дф' = Дф/Мд. (18)

Задача снижения нагруженности НСПП на поворотах горных дорог сводится к нахождению таких параметров элементов автопоезда, при которых угловая деформация рамы полуприцепа минимальна.

Экспериментальная проверка формулы (17) поводилась по данным, полученным М. А. Носенковым и В. М. Торно, которые проводили исследование закручивания рамы грузового автомобиля массой 10,6 т при движении со скоростью 60 км/ч по дугам различных радиусов. На рис. 5 построены, соответственно, расчетные (по формуле 18) и экспериментальные зависимости относительного угла закручивания рамы от соотношения угловой жесткости передней и задней подвески автомобиля СУС2.

Из рис. 5 видно, что качественно расчетный график (точки соединены кривыми линиями) и экспериментальный график (точки соединены прямыми линиями) полностью соответствуют друг другу и имеют хорошее количественное схождение. Анализ полученной зависимости показывает, что при увеличении поперечной жесткости задней подвески С2 (в нашем случае подвески полуприцепа) и снижении угловой жесткости передней подвески С, (в нашем случае подвески тягача) угол закручивания рамы уменьшается и стремится к нулю. Количественное расхождение результатов расчета и эксперимента связано с неточностью математической модели вследствие неучета некоторых влияющих

факторов. В дальнейшем расчетная схема и математическая модель были уточнены.

Рис. 5. Зависимость угла закручивания рамы от относительной поперечной жесткости подвески автомобиля массой 10600 кг:

- график, построенный по формуле (17) при Ср=101 кНм/рад;

А, = 0,2 М; Л2 = 1,0 м; /,/'/ = 0,25;

— ■--график, построенный по результатам экспериментального исследования

На рис. 6 приведена построенная по уравнению (18) зависимость удельного угла закручивания рамы Л<р' от относительной поперечной жесткости подвески автопоезда С1/С2.

Методика рационального агрегирования тягача и полуприцепа по параметрам подвески заключается в таком их подборе, при котором деформация рамы полуприцепа на повороте была равна нулю или имела минимальное значение.

Методика рационального размещения грузов в кузове полуприцепа заключается в нахождении соотношения угловых жесткостей тягача и полуприцепа, при которых удельный угол закручивания рамы при преодолении поворота будет равен нулю. Для этого можно использовать зависимость, в которую входят параметры размещения груза (рис. 6):

О 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 С1/С2

Рис. 6. Зависимость удельного угла закручивания рамы от относительной поперечной жесткости подвески автопоезда (а) при Ъ\ = 1,5 м, Л 2 = 1,8 м и соотношении /,//, равном: 0,4 - кривая 1; 0,5 - кривая 2; 0,6, - кривая 3; 0,7 - кривая 4

Вертикальные штриховые линии на рис. 6 показывают те значения относительной поперечной жесткости подвески автопоезда, при которых удельный угол закручивания рамы на поворотах равен нулю, т. е. рама не нагружена крутящим моментом. Анализ графиков на рис. 6 показывает, что если не удается подобрать тягач и полуприцеп с оптимальным соотношением угловой жесткости, то практически пропорционально отклонению от оптимального соотношения возрастает удельный угол закручивания рамы на поворотах, т. е. ее нагру-женность. В связи с этим была разработана методика рационального агрегирования тягача и полуприцепа по параметрам рационального размещения грузов в кузове полуприцепа.

Анализ формулы (19) показывает, что при заданном соотношении угловой жесткости тягача и полуприцепа добиться отсутствия закручивания рамы можно изменением высоты расположения центров масс передней и задней части автопоезда по формуле 17:

1-Л \ _ с, 1

к с, К 1

или изменением расположения центра масс по длине автопоезда по формуле:

(20)

/2 С2й,

1

СА

+ 1.

(21)

Предлагается следующая методика выбора рациональной скорости на поворотах:

1) в случае оптимального подбора тягача и полуприцепа по соотношению угловой жесткости подвески с учетом размещения груза в кузове автопоезд может двигаться на поворотах с расчетными скоростями, что обеспечит его эффективное использование и безопасность движения;

2) в случае неоптимального подбора тягача и полуприцепа по соотношению угловой жесткости подвески с учетом размещения груза в кузове скорость автопоезда на поворотах должна быть меньше расчетной, что обеспечит снижение нагруженное™ рамы полуприцепа. Допустимая сила инерции рассчитывается по допустимой деформации рамы. Зная эту силу можно найти допустимую скорость на поворотах с различными радиусами по формуле:

V. =3,6

РУЯ

т_

(22)

В третьем разделе «Разработка методики определения угловой жесткости тягача и полуприцепа в поперечном направлении с учетом угла складывания автопоезда» предлагается несколько методик оперативного определения характеристики угловой жесткости тягача и НСПП.

Схема измерения параметров, по которым рассчитывается угловая жесткость тягача, приведена на рис. 7.

На седельно-сцепное устройство 2 тягача 1 закрепляется с возможностью поворота относительно оси шкворня балка 3, выступающая одним концом за борт тягача. Под этим концом балки устанавливается динамометр 5, а под ним - гидравлический домкрат 4.

4.

3

Рис. 7. Схема измерения параметров, по которым рассчитывается угловая жесткость тягача: 1 - тягач; 2 - седельно-сцепное устройство; 3 - балка; 4 - домкрат; 5 - динамометр; ф - угол крена; а - угол складывания автопоезда; /¡1 и И2 - линейные перемещения точек правого и левого краев рамы тягача

Поворот балки относительно шкворня имитирует угол складывания автопоезда, который измеряется транспортиром. Для измерения силы использовался динамометр Токаря с ценой деления 5 кг. Погрешность измерения силы находилась в пределах 0,5-5 %. Линейные перемещения точек правого и левого краев рамы тягача измерялись штангенциркулем с ценой деления 0,01 мм. Погрешность измерения деформации также находилась в пределах 0,5-5 %.

Расчеты показывают, что суммарная среднеквадратическая ошибка при определении угловой жесткости не превышает 5 %.

Угол крена рамы тягача измеряется точным электронным угломером с ценой деления 0,1 Перед экспериментом восстанавливалось давление в шинах тягача до нормы. Расчетная схема для определения угловой жесткости по экспериментальным данным приведена на рис. 8.

Рис. 8. Расчетная схема для определения угловой жесткости по экспериментальным данным

На схеме указано:

с - общая жесткость упругих элементов (подвески и шин) одного борта; Mg - вес тягача; F— прикладываемая сила;

О - центр поворота рычага при приложении силы F; х - расстояние от центра поворота рычага до точки приложения силы; Xi - расстояние от центра поворота рычага до упругого элемента левого борта;

Х2 - расстояние от центра поворота рычага до упругого элемента правого борта;

Ahí - деформация упругих элементов левого борта; А/?2 - деформация упругих элементов правого борта. Угловая жесткость определялась по формуле

ЕХ2р&}12

у 2 АЛ, + 2Щ

Здесь х2-хх = Хр =2,518 м.

На основе формулы (23) получена зависимость угловой жесткости тягача «Мерседес» от приложенного момента (рис. 9).

¿Чтл,

кНм/град

0 1234567кН Рис. 9. Зависимость угловой жесткости подвески тягача «Мерседес» от приложенного момента

Как видно из рис. 9, характеристика угловой жесткости тягача не является линейной. Большая жесткость в первых двух точках объясняется действием сухого трения в подвеске, которое ее блокировало, и деформировались только шины, обладающие по сравнению с подвеской большей жесткостью. Проведен анализ недостатков методик определения угловой жесткости и предложена методика определения характеристики угловой жесткости тягача и полуприцепа.

В четвертом разделе «Оценка технико-экономической эффективности предложенной усовершенствованной организации перемещения грузов седельными автопоездами в горных условиях» приводится определение необходимого уровня снижения нагруженности рамы полуприцепа и определение возможного уровня снижения нагруженности рамы полуприцепа за счет совершенствования организации перевозок. Оценка экономической эффективности выполнена по двум методикам, в результате чего:

1) дана оценка усовершенствованного автопоезда как нового технического объекта;

2) дана оценка технико-экономической эффективности эксплуатации автопоездов в горных условиях по усовершенствованной организации перевозок.

Годовой экономический эффект по первой методике составил 52971 руб. на один автопоезд. Оценка технико-экономической эффективности предложенной организации перевозок грузов в горных условиях показала, что доход предприятия, которое эксплуатирует 35 автопоездов, увеличивается на 31664110 руб.

Заключение

1. На основе выполненных исследований решена научно-практическая задача разработки усовершенствованной организации перевозок грузов автопоездами в горных условиях эксплуатации, которая обеспечивает снижение нагру-женности НСПП за счет разработки методов рационального подбора тягача и полуприцепа по параметрам подвески, рационального размещения грузов в кузове полуприцепа и выбора рациональной скорости движения автопоезда на поворотах.

2. В горных районах Республики Дагестан для перевозки грузов используются подвижной состав, предназначенный для равнинных условий эксплуатации, поэтому существенно снижается (на 25...33 %) наработка на отказ несущей системы полуприцепов (НСПП). Доказано, что основной причиной повышенной нагруженности НСПП в горных условиях эксплуатации является преодоление с высокой скоростью большого количества поворотов.

3. В результате проведенного анализа статистической информации об отказах полуприцепов эксплуатируемых в горных условиях обоснована предложенная гипотеза

4. Разработаны методы совершенствования организации перевозок грузов с целью снижения нагруженности НСПП в горных условиях эксплуатации, включающие:

- определение статистических характеристик поворотов горных дорог Республики Дагестан и углов складывания автопоездов, а также поперечных сил инерции, действующих на элементы автопоезда;

- методику рационального агрегирования тягача и полуприцепа по параметрам подвески;

- методику рационального размещения грузов в кузове полуприцепа;

- методику выбора рациональной скорости автопоезда на поворотах.

5. Разработаны методики оперативного определения характеристик угловой жесткости подвески тягача и полуприцепа с учетом угла складывания автопоезда на повороте, что позволяет реализовать разработанные методы совершенствования организации перевозок.

6. Проведено технико-экономическое обоснование предложенного совершенствования организации перевозок грузов в горных условиях. Доход предприятия от использования усовершенствованной организации перевозок одним автопоездом за год его эксплуатации в горных условиях увеличивается на 904689 руб.

Основные положения и результаты диссертации опубликованы:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Чернышов, К. В. Анализ видов, последствий и критичности отказов полуприцепов автопоездов, работающих в условиях горных дорог / К. В. Чернышов, В.К.Магомедов, Г.М. Сурхаев // Изв. ВолгГТУ. Серия "Наземные транспортные системы ". Вып. 8: межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. -Волгоград, 2014. - № 3 (130). - С. 102-105.

2. Магомедов, В. К. Повышение надежности полуприцепов автопоездов в горных условиях путем выравнивания показателей безотказности и долговечности их составных частей / В. К. Магомедов, Г. М. Сурхаев // Изв. ВолгГТУ. Серия "Наземные транспортные системы ". Вып. 8: межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2014. - № 3 (130). - С. 99-102.

3. Сурхаев, Г. М. Определение статистических характеристик радиусов поворотов горных дорог и поперечных сил инерции, действующих на автомобиль на этих поворотах [Электронный ресурс] / Г. М. Сурхаев, М. М. Мамакурбанов, М. Ш. Абдуллаев, Н. С. Агапов // Науковедение, 2014. -Выпуск 3 (22) (май - июнь 2014). - URL : ' http:// http://naukovedenie.ru/PDF/145TVN314.pdf (дата обращения: 03.09.2014).

4. Магомедов, В. К. Надежность несущей системы полуприцепов автопоездов и ее повышение в горных условиях эксплуатации [Электронный ресурс] / В. К. Магомедов, Г. М. Сурхаев, К. В. Чернышов // Науковедение, 2014. - Выпуск 5 (24) (сентябрь - октябрь 2014). - URL : http:// http://naukovedenie.ru/PDF/04TVN514.pdf (дата обращения: 06.01.2015).

Прочие публикации:

5. Сурхаев, Г. М. Статистическое исследование поворотов горных дорог республики Дагестан [Текст] / Г.М. Сурхаев, М. М. Мамакурбанов, М. Ш. Абдуллаев, Н. С. Агапов // Научные исследования и их практическое применение. МФ МАДИ - Махачкала, 2014. - С. 50-52.

6. Сурхаев, Г. М. Поперечные силы инерции, действующие на АТС при движении на поворотах горных дорог [Текст] / Г. М. Сурхаев, М. М. Магомедов // Научные исследования и их практическое применение. МФ МАДИ-Махачкала, 2014. - С. 50-52.

Подписано в печать 25.04.2015 г. Формат 60x84 1/16. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № Типография Махачкалинского филиала МАДГТУ (МАДИ). 367026 г. Махачкала, пр. Акушинского, 13.