Стаття 1 № 2'2022

© В. М. Поляков, канд. техн. наук, доцент, професор кафедри автомобілів, ORCID: 0000-0001-7042-3066, e-mail: poljakov_2006@ukr.net;
© Д. М. Попелиш, аспiрант кафедри автомобілів, ORCID: 0000-0001-9506-6421, e-mail: popelish@ukr.net;
© В. П. Сахно, докт. техн. наук, професор, завідувач кафедри автомобілів, ORCID: 0000-0002-5144-7131, e-mail: sakhno@ntu.edu.ua;
© Г. А. Філіпова, кандидат технічних наук, доцент, професор кафедри автомобілів, ORCID: 0000-0003-3427-7633, e-mail: galina_gaj@ukr.net;
© С. М. Шарай, канд. техн. наук, доцент, професор кафедри
міжнародних перевезень та митного контролю, ORCID: 0000-0001-6568-4990, e-mail: svetasharai@gmail.com
Національний транспортний університет

До порівняльної оцінки триланкових автобусів різних компонувальних схем за стійкістю руху
DOI: 10.33868/0365-8392-2022-2-270-2-10

Анотація. Розроблена математична модель, яка описує рух триланкового шарнірно-зчленованого автобуса (двовісний автобус і два одновісних причепи), далі ШЗА, як чотирьохмасової системи з урахуванням керуючого колісного модуля автобуса. Система дозволяє дослідити вплив конструктивних параметрів автобуса і причепів на показники стійкості руху ШЗА.
Об’єкт дослідження – стійкість руху шарнірно-зчленованого автобуса з приводом або на вісь автобуса, або на вісь першого причепа.
Мета роботи – порівняльна оцінка шарнірно-зчленованих автобусів з приводом або на вісь автобуса, або на вісь причепа за показниками стійкості руху.
Методи дослідження – математичне моделювання стійкості руху триланкового шарнірно-зчленованого автобуса (двовісний автобус і два одновісних причепи) з приводом або на вісь автобуса, або на вісь першого причепа.
У результаті проведеного дослідження встановлено, що за обраних значень конструктивних параметрів ШЗА критична швидкість за умови прикладення тягового зусилля до осі автобуса склала 31,19 м/с, що перевищує максимальну швидкість його руху.
При реалізації тягового зусилля на осі причепа втрата стійкості кругових стаціонарних режимів реалізується за значень параметра 0,08< alpha<0,09 (alpha – коефіцієнт, що визначає, яка частка нормальної реакції опорної поверхні на колеса автобуса або причепа реалізується як тягова сила на його ведучих колесах), а втрата стійкості прямолінійного руху – при alpha = 0,0815. Критична швидкість у цьому випадку складає vkp= 12,34 м/с.
Аналіз умов статичної стійкості ШЗА при реалізації сили тяги на осі причепа показав, що значення коефіцієнта аеродинамічного опору не впливає на величину критичної швидкості (не входить у вираз критичної швидкості), а значення коефіцієнтів опору кочення на першій і другій осях незначно впливає на величину критичної швидкості і критичне значення параметра alpha, що визначає величину тягового зусилля. При цьому навіть за оптимально обраних жорсткісних і компонувальних параметрів критична швидкість руху шарнірно-зчленованих автобусів не перевищує 12,5 м/с, тобто такі автобуси потребують спеціальної системи протискладання.
Ключові слова: шарнірно-зчленований автобус, стійкість, критична швидкість, тягове зусилля, режим руху, причіп, реакція опорної поверхні.

References
1. N. L. Belevtsova, V. G. Verbitsky, A. M. Efimenko. (2014). Analysis of the durability of a special-purpose wagon on cylindrical rubberized wheels. Bulletin of KhNADU, 67, 19-24.
2. V. P. Sakhno, В. М. Polyakov, S. M. Sharay, I. S. Murovany, O. E. Omelnytsky. (2021). Articulated buses. Maneuverability and stability: monograph, Lutsk, IVV Lutsk NTU, 288.
3. Vladimir Sakhno, Igor Murovany, Svitlana Sharai, Vadim Seleznev. (2017). Comparative evalution of maneurability of large and extra large class buses. Mobile machines. International scentific conference, Kaunas, Lithuania. Aleksandras Stulginskis University, 38-47.
4. Sakhno V. P., Marchuk M. M., Marchuk R. M. (2017). Study of long haul truck movement along the curvilinear trajectory while steering a carryall semi-trailer – container by braking the wheels of one axle, INMATEH, Agricultural Engineering, 52, 2, 107-112.
5. V. P. Sakhno, V. V. Bilichenko, V. M. Polyakov, O. E. Omelnitsky. (2018). Maneuverability of metrobusysv. Bulletin of mechanical engineering and transport: scientific journal. Ministry of Education and Science of Ukraine, Vinnytsia National Technical University, Vinnytsia, VNTU, 2, 6, 131-140.
6. V. P. Sakhno, В. G. Verbytsky, A. E. Bondarenko, A. O. Englezy. (2007). Equation of motion of a four-link trailer train model, Motorway of Ukraine, Installment. Bulletin of the Northern Scientific Center of TAU, 10, 117-120.
7. V. P. Sakhno, A. Ye. Bondarenko, V. M. Glinchuk, O. A. Englezy. (2009). Equations of motion of a three-link road train of the “B-Double” type. Motorway of Ukraine, Installment, Bulletin of the Northern Scientific Center of TAU, 12, 164-169.
8. V. Sakhno, V. Poljakov, I. Myrovany, V. Seleznov. (2016). Determination of movement stability of especiality large class hybrid bus with active trailer. INMATEN, Agricultural engineering, 49, 2, 107-118.
9. V. P. Sakhno, V. M. Polyakov, I. S. Murovany, V. E. Seleznev. (2016). To the preliminary assessment of the stability of the hybrid bus especially large class with an active trailer. Bulletin of the Kharkiv National Automobile and Road University, 75, 75-82.
10. Volodimir Sakhno, Juraj Gerlici, Victor Poliakov, Alexandr Kravchenko, Oleg Omelnitsky, Tomas Lask. (September 4-7, 2018). Road train motion stability in BRT system. XXIII Polish-Slovak Scientific Conference Machine Modelling and Simulation, MMS 2018, Book of abstracts, Rydzyna Poland, 49-57.
11. Sakhno Volodymyr, Omelnytskyi Oleg, Poliakov Victor. (2018). До питання щодо маневреності метробуса. Systemy і srodki transportu samochodowego. Badania, konstrukcja i technologia. Wybrane zagadnienia, Monografia 12, Seria “Transport”, Rzeszow, 101–108.
12. V. P. Sakhno, V. M. Polyakov, O. E. Omelnitsky. (2018). Maneuverability of a three-link metro bus. Scientific Papers of the International scientific-practical conference “Latest technologies for the development of road transport”, Kharkiv National Automobile and Road University, Research Expert Forensic Center of the Ministry of Internal Affairs of Ukraine, 305-308.
13. Volodimir Sakhno, Juraj Gerlici, Victor Poliakov, Alexandr Kravchenko, Oleg Omelnitsky, Tomas Lask. (September 4-7, 2018). Road train motion stability in BRT system. XXIII Polish-Slovak Scientific Conference Machine Modelling and Simulation, MMS 2018, Book of abstracts, Rydzyna Poland, 49.
14. Ingobert Schmid. (1968). Engineering Approach to Truck and Tractor Train Stability. SAE Transactions, 76, 1, Papers 670006–670125, 1-26. Retrieved from https://www.jstor.org/stable/44553453
15. Kolesnikovich AN, Vygonny AG Stability of the trailer road train of the increased length (25,25 m) at rectilinear movement // Actual questions of mechanical engineering, Volume 7. -2018. –P.96-100.
16. Ren Luo. Hunting stability analysis of train system and comparison with single vehicle model //April 2008 Journal of Mechanical Engineering 44(04) DOI: 10.3901/JME.2008.04.184
17. The vertical motion lateral stability of road vehicle trains / https://trid.trb.org/view/112747
18. Nonlinear stability control of autonomous vehicles: a MIMO D2-IBC solution
Author links open overlay panel O.Galluppi, S.Formentin,, C.Novara, S.M.Savaresi //IFAC-Papers On Line. Volume 50, Issue 1, July 2017, Pages 3691-3696
19. Modeling and analyses of a connected multi-car train system employing the inerter/ Hsueh-Ju Chen,Wei-Jiun Su1 and Fu-ChengWang1//Special Issue Article .Advances in Mechanical Engineering 2017, Vol. 9(8) 1–13, 2017 DOI: 10.1177/1687814017701703
20. Volodimir Sakhno, Juraj Gerlici, Victor Poliakov, Alexandr Kravchenko, Oleg Omelnitsky, Tomas Lask. Road train motion stability in BRT system //XXIII Polish-Slovak Scientific Conference Machine Modelling and Simulation. MMS 2018.- Book of abstracts, September 4-7, 2018, Rydzyna Poland, p.49.  https://doi.org/10.1051/matecconf/201925403007. MMS 2018