Поліпшення маневреності і стійкості автопоїзда з керованим напівпричепом

Abstract

Дисертаційна робота присвячена підвищенню показників маневреності і стійкості руху автопоїзда з керованим напівпричепом за рахунок вибору раціональних компонувальних і масових параметрів окремих ланок і їх систем управління. Розроблена методика визначення кута складання і повороту керованих коліс (осі) напівпричепа за умови співпадіння траєкторій характерних точок автомобіля-тягача і напівпричепа. Ця методика реалізована в законі управління керованими колесами (віссю) напівпричепа за кінематикою повороту автопоїзда як при русі вперед, так і заднім ходом. Встановлено, що привід управління за розробленим законом управління забезпечує прийнятну вписуваність сідельно-причіпного автопоїзда в найбільше типових умовах руху - поворотах на 90о і 180о, русі «змійкою» і «переставкою». Показано, що стійкість руху автопоїзда заднім ходом може бути забезпечена при обраних конструктивних параметрах за швидкості 2,5 м/с. Якщо будь-який із обраних параметрів вийде за окреслені межі, автопоїзд втратить стійкість. У цьому випадку у нагоді може стати запропонований пристрій для руху автопоїзда заднім ходом (ПАТЕНТ на корисну модель №83368 «Механізм забезпечення заданого напрямку руху автопоїзда заднім ходом» від 10.09.2013). Проведеними експериментальними дослідженнями автопоїзда-контейнеровоза підтверджена адекватність розроблених математичних моделей як для визначення маневреності, так і стійкості його руху. Диссертационная работа посвящена повышению показателей маневренности и устойчивости движения автопоезда с управляемым полуприцепом за счет выбора рациональных компоновочных и массовых параметров отдельных звеньев и их систем управления. Разработана методика определения угла складывания и поворота управляемых колес (оси) полуприцепа при условии совпадения траекторий характерных точек автомобиля-тягача и полуприцепа. Эта методика реализована в законе управления управляемыми колесами (осью) полуприцепа как при движении вперед, так и задним ходом. Установлено, что разработанный привод управления обеспечивает приемлемую вписываемость седельно-прицепного автопоезда в типичных условиях движения - поворотах на 90о и 180о, движении «змейкой» и «переставкой». Максимальные отклонения в рассмотренных случаях не превышали 0,08...0,10 м. Показано, что при скорости 15 м/с и выполнении маневра „рывок рулевого колеса”, „вход в поворот”, „переставка” наибольшая скорость рыскания присуща управляемому полуприцепу. При этом ускорения, действующие в центре масс звеньев автопоезда, наибольшие при выполнении маневра „рывок рулевого колеса”, то есть об устойчивости автопоезда при выполнении разных маневров следует судить по величине боковых ускорений при выполнении именно маневра „рывок рулевого колеса”. Установлено, что устойчивость движения рассматриваемого автопоезда задним ходом может быть обеспечена до скорости 2,5 м/с. При увеличении скорости движения автопоезд теряет устойчивость. Устойчивость в этом случае может быть обеспечена предложенным устройством для движения автопоезда задним ходом (ПАТЕНТ на корисну модель №83368 «Механізм забезпечення заданого напрямку руху автопоїзда заднім ходом» от 10.09.2013). Экспериментальные исследования автопоезда-контейнеровоза подтвердили адекватность разработанных математических моделей как для определения маневренности, так и устойчивости его движения. The thesis is devoted to the improvement of maneuverability and stability of a road train with controlled semitrailer by selecting rational layout and mass parameters of individual units and their control systems. It is elaborated that the method of preparation and determination of the assembly angle of the steering wheels (axle) trailer assuming the coincidence of trajectories of characteristic points of the tractor and the trailer. This method is implemented in control law of steered wheels (axle) for semitrailer kinematics as when driving forward and reverse. It is established that drive management according to the developed control law provides affordable incorporating of saddle-trailing train in the most typical driving conditions - turns at 90o and 180o, movement "snake" and "overtaking." It is shown that the stability of movement backwards can be provided at selected structural parameters at speed of 2.5 m/s. If any of the selected parameters outlined go beyond the limit, road train loses its stability. In this case, a proposed device can be useful for train movement in reverse (patent for utility model №83368 «mechanism providing a fixed direction for road train movement backwards" from 09.10.2013). Conducting experimental researches of the container carrier road train have confirmed (shown) the adequacy of the developed mathematical models for determining the maneuverability and stability of its movement.