Статья 5 № 4 2020

DOI: 10.33868/0365-8392-2020-4-264-33-39
© В. П. Cахно, докт. техн. наук, профессор, заведующий кафедрой автомобилей, e-mail: svp_40@ukr.net, ORCID: 0000-0002-5144-7131 (Национальный транспортный университет);
© Д. Н. Попелыш, аспирант, зам. зав. отдела, e-mail: popelish@ukr.net, ORCID: 0000-0001-9506-6421,
© С. М. Томчук, младший научный сотрудник, e-mail: stomchuk34@gmail.com, ORCID: 0000-0001-5963-556X
(Отдел научно-технических экспертиз ГП «ДержавтотрансНДИпроект»)
Автоматическое обнаружение режима торможения автопоезда с частично наполненной цистерной

Аннотация. Рассмотрено возможность идентификации системами автоматического управления режима торможения автопоезда с частично наполненной цистерной. Алгоритмы работы современных систем стабилизации транспортных средств основаны на реакции на приближение к критическим точкам потери устойчивости, в то время, как силы, с которыми действует жидкость в частично наполненной цистерне на транспортное средство, порой имеют стремительный характер нарастания при изменении скорости или направления движения, что, в свою очередь, приводит к снижению эффективности работы таких систем. Автоматическая идентификация режима торможения с частично наполненной цистерной может дать возможность прогнозировать негативные последствия от перетекания жидкости и проводить превентивные манипуляции для стабилизации транспортного средства до фактического приближения к критическим точкам потери устойчивости.
Для решения задачи был проведен сравнительный анализ изменений величины нормальной реакции опорной поверхности на оси автопоезда при торможении с частично наполненным полуприцепом-цистерной и эквивалентным жестко закрепленным грузом. Такой анализ показал, что в случае перевозки жесткого груза, нагрузка на осях автопоезда изменяется линейно и пропорционально замедлению. В случае частично заполненной цистерны, нагрузка на оси изменяется нелинейно, благодаря тригонометрическому характеру движения жидкости относительно резервуара. Эта особенность позволяет отличить данные режимы.
В результате было предложено использовать идентификатор, который может выявлять режим торможения автопоезда с частично наполненной цистерной путем определения характера изменений нагрузок на осях. Для вычисления идентификатора используются значения нагрузок на осях и ускорения транспортного средства с течением времени, при этом не требуются данные об особенностях конструкции автопоезда.
Ключевые слова: автопоезд, автоцистерна, частично заполненная цистерна, устойчивость, торможение.

References
1. Pape, D. B., Harback, K., McMillan, N., Greenberg, A., Mayfield, H. & Chitwood, J. C. (2007). Cargo tank roll stability study, U.S. Department of Transportation, Federal Motor Carrier Safety Administration, Contract No. GS23-F-0011L.
2. EBS Electronically controlled Brake system in motor coaches System and functional description Retirieved from http://inform.wabco-auto.com/intl/pdf/815/000/408/815_408.pdf
3. Popelysh, D. M., Selyuk, Yu. M., Tomchuk, S. M. (2019). Do stiykosti avtotsysterny v hal’mivnomu rezhymi [To the stability of tank vehicles in the brake mode]. Avtoshlyakhovyk Ukrayiny, 1, 27-32 [in Ukrainian] . Doi:10.33868/0365-8392-2019-1-257-27-32.
4. Zakyn, Ya. Kh. (1967). Prykladnaya teoryya dvyzhenyya avtopoezda [Applied theory of motion of vehicle combination]. Moscow: Transport [in Russian]
5. Zakyn, Ya. X., Shchukyn, M. M., Marholys, S. Ya., Shyryaev, P. P., & Andreev A. S. (1968). Konstruktsyy u raschet avtomobyl’nykh poezdov [Design and calculation of vehicle combination]. Leningrad: Mashynostroenye [in Russian]
6. Dodge, F. T. (1966). Analytical Representations of Lateral Sloshing by Equivalent Mechanical Models, The Dynamic Behavior of Liquids in Moving Containers, edited by Abramson, H. N., NASA-SP-106, 199-224.
7. Shimanovsky, A. O. (2011). Modificirovannaja diskretnomassovaja model’ cisterny s zhidkost’ju [Modified discrete-mass model of a tank with a liquid]. Mechanics, research and teaching materials, 5, 163–165 [in Russian]
8. Eruhin, N. P. (1979). Kniga dlya chteniya po obshchemu kursu dyfferentsyal’nykh uravneniy [A book for reading the general course of differential equations]. Moscow: Ogni [in Russian]