© В. П. Сахно, докт. техн. наук, професор,
завідувач кафедри автомобілів
ORCID: 0002-5144-7131, e-mail: svp_40@ukr.net
(Національний транспортний університет);
© В. П. Онищук, канд. техн. наук, завідувач кафедри автомобілів і
транспортних технологій, ORCID: 0000-0002-5316-408X
e-mail: vasyl.onyshchuk@lutsk-ntu.com.ua;
© С. В. Стельмащук, аспірант другого року навчання кафедри автомобілів і транспортних технологій,
ОRCID:0009-0009-6981-1040, e-mail: stanislav0077@ukr.net
(Луцький національний технічний університет)
ВПЛИВ КОНСТРУКТИВНИХ І ЕКСПЛУАТАЦІЙНИХ ФАКТОРІВ НА СТІЙКІСТЬ РУХУ АВТОМОБІЛЯ З ПРИЧЕПОМ КАТЕГОРІЇ О2
У ГАЛЬМІВНОМУ РЕЖИМІ
DOI: 10.33868/0365-8392-2024-2-279-74-85
Анотація. Останніми роками підприємствами та приватними виробниками України освоєно виробництво широкої гами причіпної техніки. При цьому значна увага приділяється питанням безпеки руху автопоїздів, зокрема автопоїздів категорії М1, які знайшли широке застосування не тільки в державних і приватних підприємствах, а також серед автомобілістів-аматорів. Забезпечення безпеки руху таких автопоїздів є актуальним завданням.
Характер руху автопоїзда принципово відрізняється від руху одиничного автомобіля. Ця відмінність пояснюється наявністю додаткових зусиль у шарнірному з’єднанні ланок транспортного засобу, а також сил і моментів, які діють на його окремі ланки та впливають на рух транспортного засобу загалом. Особливо помітний цей вплив під час гальмування автопоїзда, яке може супроводжуватися складанням ланок та втратою стій-кості транспортного засобу. Забезпечення безпеки руху таких автопоїздів є актуальним завданням, яка потребує більш детального аналізу впливу характеру розподілу гальмівних сил на стійкість руху автопоїзда. Таке дослідження проведено на просторовій математичній моделі автопоїзда.
Для визначення поздовжніх і бічних сил, що діють на колеса автопоїзда в процесі гальмування, були визначені нормальні реакції опорної поверхні на колеса автомобіля і причепа. Ці реакції поряд з питомими гальмівними силами визначають гальмівні сили, що діють на колесах автомобіля і причепа. Так, за сповільнення 6,0 м/с2 нормальна реакція опорної поверхні на здвоєну вісь причепа зменшується на 25%. За відсутності антиблокувальної системи в гальмівному приводі причепа можливе блокування коліс і порушення стійкості автопоїзда. Тому доцільним є гальмування автопоїзда зі сповільненнями, що не перевищують 4,0 м/с2. При цьому початкова швидкість гальмування, за якої забезпечується стійкість руху автопоїзда, більша його максимальної швидкості. При зміні навантаження причепа при незмінному навантаженні автомобіля за швидкості 25 м/с автопоїзд залишається стійким у всьому діапазоні зміни загальної маси причепа, у той час як за швидкості 30 м/с критичною залишається маса причепа на рівні 2500 кг. Пояснюється це тим, що маса причепа по різному впливає на величину максимальної гальмівної сили, що створюється гальмівним приводом і гальмівною силою, можливою до реалізації. При цьому дуже важливим є завантаження причепа, зокрема бортове завантаження його коліс, що може призвести до нерівномірності гальмівних сил на осях причепа. Показано, що за номінального завантаження автомобіля і причепа при збільшенні нерівномірності гальмівних сил на осях причепа до 30% початкова швидкість гальмування, за якої ще забезпечується стійкість руху автопоїзда, зменшилася майже вдвічі від 35,3 до 19,7 м/с. Тому нерівномірність гальмівних сил на осях причепа слід обмежити на рівні 15%. При цьому буде забезпечена стійкість руху автопоїзда і безпечність його експлуатації.
Ключові слова: автомобіль, причіп, автомобільний поїзд, бортове і осьове навантаження, гальмування, початкова швидкість, стійкість руху.
References
1. Faichuk, M. I., Polyakov, V. M., Gorpinyuk, A. V., & Timkov, O. M. (2009). Review of regulatory document requirements concerning the braking properties of road trains. Bulletin of NTU, 18, 45-50.
2. Kravchuk, P. M., Nilov, R. Yu., & Babin, Yu. V. (2014). Standardization of braking properties of wheeled vehicles in Ukraine. Scientific and Produc-tion Journal “Automobile Transport: In the Realities of International Law”, 2, 238, 8-10.
3. Chovcha, I. V. (2022). On the selection of layout and mass parameters of trailers for passenger cars. Scientific and Production Journal “Autoshlyakhovyk Ukrainy”, 4, 14-20. DOI: 10.33868/0365-8392-2022-4-272-14-20.
4. Sakhno, V. P., Polyakov, V. M., Yashchenko, D. M., & Popelysh, D. M. (2021). On the issue of braking articulated buses. Autoshlyakhovyk Ukrainy, 2, 10-17.
5. Podrigalo, M. A., & Korobko, A. I. (2009). In-fluence of onboard uneven braking forces on vehicle deviation. Automobile Transport. Collection of Scientific Works. Kharkiv: KHNAHU, 24, 33-36.
6. Polyakov, V. M., Prikhodchenko, D. Yu., & Abramov, D. A. (2007). Theoretical study of the ef-fect of axial unevenness of braking forces on the stability of a road train. Bulletin of SNU named after Volodymyr Dahl. Luhansk: VNTU, 6, 112, 59-62.
7. Prognіy, P. B. (2014). Analysis of the braking process of a saddle road train without wheel lock-ing. Project Management, Systems Analysis and Logis-tics: Scientific Journal, 13, 138-146. Kyiv: NTU.
8. Prydyba, V. T. (2010). Results of the calcula-tion of the trajectory of an emergency-braked car with a non-working brake mechanism of the right front wheel. Theory and Practice of Forensic Expertise and Criminalistics, 10, 455-460.
9. Kravchuk, P. M., Nilov, R. Yu., & Babin, Yu. V. (2014). Standardization of braking properties of wheeled vehicles in Ukraine. Scientific and Produc-tion Journal “Automobile Transport: In the Realities of International Law”, 2, 238, 8-10.
10. Podrigalo, M. A., Volkov, V. P., Kirchaty, V. I., & Boboshko, A. A. (2003). Maneuver-ability and braking properties of wheeled vehicles. Edited by M. A. Podrigalo. Kharkiv: KHNAHU, 403.
11. Alexandrov, E. E., Volkov, V. P., Vo-lontsevich, D. O., et al. (2007). Improving the stabil-ity and controllability of wheeled vehicles in braking modes: Monograph. Edited by D. O. Volontsevich. Kharkiv: NTU “KhPI”, 320.
12. Alexandrov, E. E., Volkov, V. P., Vo-lontsevich, D. O., et al. (2007). Improving the stabil-ity and controllability of wheeled vehicles in braking modes: Monograph. Edited by D. O. Volontsevich. Kharkiv: NTU “KhPI”, 320.
13. Podrigalo, M. A., & Nazarov, V. I. (2011). Influence of braking moments on the magni-tude of dynamic vertical road reactions on the vehi-cle axles. Automotive Industry: Scientific and Technical Journal, 8, 23-25.
14. Sakhno, V. P., Polyakov, V. M., Stel-maschuk, V. V., & Popelysh, D. M. (2022). Determina-tion of the stability parameters of a three-link trailer road train in braking mode. Modern Technologies in Mechanical Engineering and Transport: Scientific Journal. Lutsk: LNTU, 1, 18, 143-154. ISSN 2313-5425.
15. Determination of the stability of a vehicle with a category O2 trailer in braking mode. Modern Technologies in Mechanical Engineering and Transport, (2024), 296-306.
16. Volodymyr Sakhno, Viktor Polyakov, Igor Murovany, Svitlana Sharai, Oleg Lyashuk4, Uliana Plekan, Oleg Tson, Mariana Sokol. (2023). Stability of the two-link metrobus. Communications. 2, 25. Retrieved from https://doi.org/10.26552/com.C.2023.023/B77-85. (Scopus, Q3).
17. Marchuk, R., Sakhno, V., Chovcha, I., Marchuk, N., Marchuk, M. (2023). To determine stability of the road train with O1-category trailer. Scientific Journal of Silesian University of Technology. Series Transport. 119, 159-170. ISSN: 0209-3324. DOI: https://doi.org/10.20858/sjsutst.2023.119.9. (Web of Science, Scopus, Q4).
18. Volodymyr Sakhno, Igor Murovanyi, Viktor Poliakov, Svitlana Sharai. (2019). Improving of transitway operating properties. TNTU, Scientific Publishing House “SciView”, 133–140. Retrieved from http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/28701?locale=hu
19. Polyakov, Viktor, & Hirman, Danil. (2019). Analytical review of electronic systems for control-ling braking forces on vehicle wheels. System i Srodki Transportu Samochodowego. Poland, Rzeszow, 33-41.
20. Sakhno, V. P., Stelmaschuk, V. V., & Pazin, R. V. (2018). Determination of the stability parameters of a vehicle with a category O2 trailer. Systemy i Srodki Transportu Samochodowego. Wybrane Zagadnienia. Monograph No. 15, Series: Transport. Rzeszow, 93-102.