Повышение эксплуатационных показателей и безопасности движения автотракторных поездов путем совершенствования тягово-сцепных устройств
|
Введение 7
1 Общая постановка проблемы 9
1.1 Анализ литературных источников по поставленной проблеме 13
1.2 Состояние вопроса об особенностях эксплуатации и аварийности
автотракторных поездов 17
Выводы 21
2 Кинематика автотракторных поездов 22
2.1 Особенности движения автотракторных поездов 22
2.2 Применение тягово-сцепных устройств изменяемой длины
автотракторных поездов 27
2.3 Технические решения по модернизации ТСУ направленные на
уменьшение габаритной длины автотракторного поезда 34
Выводы 41
3 Динамика движения автотракторных поездов 42
3.1 Описание предлагаемой конструкции тягово-сцепного устройства
принцип ее работы 47
3.2 Уточнение методики расчета на устойчивость против опрокидывания
двухосного прицепа с поворотным кругом 56
Выводы 68
4 Методика испытаний транспортных средств на моделях 69
Выводы 73
5 Обоснование экономической эффективности от использования
стабилизирующего тягово-сцепного устройства в кинематической схеме тракторного поезда 74
Выводы 80
Заключение 81
Библиографический список использованных источников 84
Приложения 90
1 Общая постановка проблемы 9
1.1 Анализ литературных источников по поставленной проблеме 13
1.2 Состояние вопроса об особенностях эксплуатации и аварийности
автотракторных поездов 17
Выводы 21
2 Кинематика автотракторных поездов 22
2.1 Особенности движения автотракторных поездов 22
2.2 Применение тягово-сцепных устройств изменяемой длины
автотракторных поездов 27
2.3 Технические решения по модернизации ТСУ направленные на
уменьшение габаритной длины автотракторного поезда 34
Выводы 41
3 Динамика движения автотракторных поездов 42
3.1 Описание предлагаемой конструкции тягово-сцепного устройства
принцип ее работы 47
3.2 Уточнение методики расчета на устойчивость против опрокидывания
двухосного прицепа с поворотным кругом 56
Выводы 68
4 Методика испытаний транспортных средств на моделях 69
Выводы 73
5 Обоснование экономической эффективности от использования
стабилизирующего тягово-сцепного устройства в кинематической схеме тракторного поезда 74
Выводы 80
Заключение 81
Библиографический список использованных источников 84
Приложения 90
Автомобильные и тракторные поезда являются востребованными транспортными средствами в сфере грузоперевозок как в нашей стране, так и за рубежом. Эксплуатационные показатели, такие как маневренность, устойчивость траекторного движения у автопоездов и тракторов с прицепами гораздо ниже, чем у одиночных транспортных средств, что является отрицательными факторами, влияющими на безопасность и условия труда водителей при выполнении транспортных работ. В связи с этим к автотракторным поездам предъявляются особые требования по безопасности и безаварийной эксплуатации.
Различают активные меры, которые направлены на уменьшение количества ДТП, и пассивные меры, способные облегчить негативные последствия аварий. К активным мерам можно отнести грамотное проектирование дорожной сети и прилегающей к ней территории; модернизация системы организации дорожного движения; контроль соблюдения ПДД всех участников движения. К пассивным мерам относят: совершенствование конструкции транспортных средств (увеличение подушек безопасности; обеспечение повышенной жесткости конструкции транспортных средств и т.п.).
Автотракторный поезд, является сложной машиной, как правило, менее маневренной, чем одиночное транспортное средство. Превышение скоростного режима движения, особенно автотранспортных поездов, приводит к нарушению их устойчивого движения, как на прямолинейных так и на криволинейных участках траектории, или в условиях повышенной сложности движения. Традиционным способом предотвращения подобного является ограничение скоростного режима, что не гарантирует положительного результата. В работе проводятся эксперименты на модели, результаты которых показывают возможность повышения безопасности движения автотранспортных поездов за счет увеличения устойчивости траектории их перемещения на дорожной трассе посредством воздействия на конструктивные характеристики тягово-сцепных устройств автотракторных поездов, повышающих стабильность курсового движения автотранспортного поезда посредством повышения коэффициента затухания боковых колебаний прицепа после воздействия на него боковых возмущающих сил.
Тракторы с прицепами и полуприцепами эксплуатируются в различных условиях, в том числе и на дорогах общего пользования, наряду с другими транспортными средствами. Важным требованием по условиям безопасности движения является максимально допустимая величина боковых отклонений при поперечных колебаниях (вилянии) прицепа
В ВКР поставлена следующая цель: решение проблем, связанных непосредственно с конструкцией автотракторных поездов, а именно тяговосцепного устройства, направленных на повышение безопасности дорожного движения. В процессе работы над темой ВКР было получено в соавторстве 10 патентов РФ на полезные модели, направленные на повышение безопасности транспортных и погрузочных работ, использование которых позволит повысить конструктивную безопасность, за счет повышения устойчивости на опрокидывание, при движении на повороте и косогоре, улучшения маневровых показателей, путем регулирования габаритной длины автотракторных поездов и более высокой стабилизации их траекторного движения. По результатам теоретических и экспериментальных исследований опубликовано две статьи в научных статьях сборников, входящих в перечень ВАК и три статьи в сборниках Российского Индекса Научного Цитирования (РИНЦ).
Различают активные меры, которые направлены на уменьшение количества ДТП, и пассивные меры, способные облегчить негативные последствия аварий. К активным мерам можно отнести грамотное проектирование дорожной сети и прилегающей к ней территории; модернизация системы организации дорожного движения; контроль соблюдения ПДД всех участников движения. К пассивным мерам относят: совершенствование конструкции транспортных средств (увеличение подушек безопасности; обеспечение повышенной жесткости конструкции транспортных средств и т.п.).
Автотракторный поезд, является сложной машиной, как правило, менее маневренной, чем одиночное транспортное средство. Превышение скоростного режима движения, особенно автотранспортных поездов, приводит к нарушению их устойчивого движения, как на прямолинейных так и на криволинейных участках траектории, или в условиях повышенной сложности движения. Традиционным способом предотвращения подобного является ограничение скоростного режима, что не гарантирует положительного результата. В работе проводятся эксперименты на модели, результаты которых показывают возможность повышения безопасности движения автотранспортных поездов за счет увеличения устойчивости траектории их перемещения на дорожной трассе посредством воздействия на конструктивные характеристики тягово-сцепных устройств автотракторных поездов, повышающих стабильность курсового движения автотранспортного поезда посредством повышения коэффициента затухания боковых колебаний прицепа после воздействия на него боковых возмущающих сил.
Тракторы с прицепами и полуприцепами эксплуатируются в различных условиях, в том числе и на дорогах общего пользования, наряду с другими транспортными средствами. Важным требованием по условиям безопасности движения является максимально допустимая величина боковых отклонений при поперечных колебаниях (вилянии) прицепа
В ВКР поставлена следующая цель: решение проблем, связанных непосредственно с конструкцией автотракторных поездов, а именно тяговосцепного устройства, направленных на повышение безопасности дорожного движения. В процессе работы над темой ВКР было получено в соавторстве 10 патентов РФ на полезные модели, направленные на повышение безопасности транспортных и погрузочных работ, использование которых позволит повысить конструктивную безопасность, за счет повышения устойчивости на опрокидывание, при движении на повороте и косогоре, улучшения маневровых показателей, путем регулирования габаритной длины автотракторных поездов и более высокой стабилизации их траекторного движения. По результатам теоретических и экспериментальных исследований опубликовано две статьи в научных статьях сборников, входящих в перечень ВАК и три статьи в сборниках Российского Индекса Научного Цитирования (РИНЦ).
В процессе работы над магистерской ВКР были решены поставленные задачи - анализ литературных источников, научных статей и патентов, статистики, из которых было принято решение внедрения своей запатентованной конструкции для повышения безопасности; создание прототипа предлагаемого устройства, на котором были проведены испытания устойчивости против опрокидывания.
Были рассмотрены основные ситуации, возникающие при совершении поворота транспортным средством, способные привести к ДТП. Как правильно большую роль играет человеческий фактор.
Анализ литературных и патентных источников по теме безопасности движения автопоездов, научные статьи и статистику аварийности мы установили, что основной причиной достаточно высокого уровня дорожнотранспортных происшествий автотранспортных поездов является нарушение устойчивости их движения по дорожной трассе. Так как предложенные авторами в статьях и патентах способы недостаточно эффективные, мы решили внедрить свою конструкции тягово-сцепного устройства, способного повысить устойчивость, маневренность и скорость движения автотракторных поездов.
Нами было выдвинуто научное предположение о возможности повышения безопасности движения автотранспортных поездов за счет повышения устойчивости траектории их перемещения на дорожной трассе посредством воздействия на конструктивные характеристики тягово-сцепных устройств автотракторных поездов, повышающих стабильность курсового движения автотранспортного поезда посредством повышения коэффициента затухания боковых колебаний прицепа после воздействия на него боковых возмущающих сил.
В результате проведенных экспериментов на модели автотракторного поезда мы установили, что при движении ленты дорожки со скоростью 42 км/ч боковые отклонения прицепа традиционной схемы (без наклона шкворня поворотного круга) носили затухающий характер после бокового воздействия на прицеп, но время полного затухания колебаний составило в среднем 7 сек. Когда же мы проводили испытания модели с наклоном шкворня поворотного круга, угол наклона составлял от 0° до 6°, боковое воздействие на прицеп практически не вызывало поперечных колебаний - прицеп плавно выравнивался на начальную траекторию.
В работе предложена методика расчета стабилизирующего момента, создаваемого при движении двухосного прицепа при повороте. Также, уточнена методика по определению критической скорости опрокидывания и угол косогора для двухосного прицепа с поворотным кругом.
Занимаясь темой безопасности дорожного движения уже более трех лет, в соавторстве с научным руководителем магистерской ВКР было предложено 10 технических решений по совершенствованию тягово-сцепных устройств автотракторных поездов, защищенных авторскими свидетельствами на изобретения и патентами и обеспечивающих повышение безопасности эксплуатации автотракторных поездов в различных дорожных условиях.
Материалы, представленные в работе, докладывались на семинарах «Проблемы и достижения транспортно-технологического комплекса» в УГЛТУ, круглом столе «Современные тенденции и основные направления развития автомобильных перевозок. Инновации в обеспечении безопасности дорожного движения» в Екатеринбург-ЭКСПО, представлены в материалах 106 конференции ААИ «Безопасность колесных транспортных средств в условиях эксплуатации», в сборниках «Известий МААО», а также в редакции «Современного транспортно-технологического комплекса».
Были рассмотрены основные ситуации, возникающие при совершении поворота транспортным средством, способные привести к ДТП. Как правильно большую роль играет человеческий фактор.
Анализ литературных и патентных источников по теме безопасности движения автопоездов, научные статьи и статистику аварийности мы установили, что основной причиной достаточно высокого уровня дорожнотранспортных происшествий автотранспортных поездов является нарушение устойчивости их движения по дорожной трассе. Так как предложенные авторами в статьях и патентах способы недостаточно эффективные, мы решили внедрить свою конструкции тягово-сцепного устройства, способного повысить устойчивость, маневренность и скорость движения автотракторных поездов.
Нами было выдвинуто научное предположение о возможности повышения безопасности движения автотранспортных поездов за счет повышения устойчивости траектории их перемещения на дорожной трассе посредством воздействия на конструктивные характеристики тягово-сцепных устройств автотракторных поездов, повышающих стабильность курсового движения автотранспортного поезда посредством повышения коэффициента затухания боковых колебаний прицепа после воздействия на него боковых возмущающих сил.
В результате проведенных экспериментов на модели автотракторного поезда мы установили, что при движении ленты дорожки со скоростью 42 км/ч боковые отклонения прицепа традиционной схемы (без наклона шкворня поворотного круга) носили затухающий характер после бокового воздействия на прицеп, но время полного затухания колебаний составило в среднем 7 сек. Когда же мы проводили испытания модели с наклоном шкворня поворотного круга, угол наклона составлял от 0° до 6°, боковое воздействие на прицеп практически не вызывало поперечных колебаний - прицеп плавно выравнивался на начальную траекторию.
В работе предложена методика расчета стабилизирующего момента, создаваемого при движении двухосного прицепа при повороте. Также, уточнена методика по определению критической скорости опрокидывания и угол косогора для двухосного прицепа с поворотным кругом.
Занимаясь темой безопасности дорожного движения уже более трех лет, в соавторстве с научным руководителем магистерской ВКР было предложено 10 технических решений по совершенствованию тягово-сцепных устройств автотракторных поездов, защищенных авторскими свидетельствами на изобретения и патентами и обеспечивающих повышение безопасности эксплуатации автотракторных поездов в различных дорожных условиях.
Материалы, представленные в работе, докладывались на семинарах «Проблемы и достижения транспортно-технологического комплекса» в УГЛТУ, круглом столе «Современные тенденции и основные направления развития автомобильных перевозок. Инновации в обеспечении безопасности дорожного движения» в Екатеринбург-ЭКСПО, представлены в материалах 106 конференции ААИ «Безопасность колесных транспортных средств в условиях эксплуатации», в сборниках «Известий МААО», а также в редакции «Современного транспортно-технологического комплекса».
Повышение эксплуатационных показателей и безопасности движения автотракторных поездов путем совершенствования тягово-сцепных устройств
Подобные работы
- ПОВЫШЕНИЕ ТЕХНИКО-ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ И ДОРОЖНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ АВТОМОБИЛЬНЫХ ПОЕЗДОВ ПУТЕМ МОДЕРНИЗАЦИИ ОПОРНО-ПОВОРОТНЫХ УСТРОЙСТВ
Магистерская диссертация, транспорт. Язык работы: Русский. Цена: 5500 р. Год сдачи: 2019