Улучшение эксплуатационных характеристик прицепных автотранспортных средств на основе эффективных научно-технических решений (19.07.2010)

Автор: Сливинский Евгений Васильевич

СЛИВИНСКИЙ ЕВГЕНИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ

Улучшение эксплуатационных характеристик

прицепных автотранспортных средств на основе

эффективных научно-технических решений

05.22.10 – Эксплуатация автомобильного транспорта

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени

доктора технических наук

Орел - 2010 г

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Елецкий государственный университет им. И.А. Бунина» и государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Липецкий государственный технический университет»

Научный консультант: Заслуженный деятель науки РФ,

доктор технических наук, профессор

Корчагин Виктор Алексеевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Баженов Светослав Петрович

доктор технических наук, профессор

Болдин Адольф Петрович

доктор технических наук, профессор

Волков Владимир Сергеевич

Ведущая организация: государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный индустриальный университет».

Защита диссертации состоится 22 октября 2010г. в 10 часов 00 минут на заседании диссертационного совета ДМ.212.182.07 при государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Орловский государственный технический университет» по адресу: 302030, г. Орел, ул. Московская, д. 77, ауд. 426.

Отзывы на автореферат направлять в диссертационный совет по адресу: 302020, г. Орел, ул. Наугорское шоссе, д. 29.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Орловского государственного технического университета.

Автореферат разослан и опубликован на сайте ВАК РФ

«___» 2010г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Севостьянов А.Л.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Эффективным способом повышения производительности автомобильных перевозок является применение прицепных автотранспортных средств (ПАТС), состоящих из тягачей с прицепами и полуприцепами различных типов и назначения. Совершенствование автопоездов связано с необходимостью увеличения скоростей движения и объема перевозимых грузов, обеспечением эксплуатационной надёжности и повышением сохранности грузов. Уровень технико-экономических показателей транспортных средств непрерывно возрастает, что во многом определяет потребность наличия их конкурентных преимуществ. При неустановившихся режимах движения ПАТС, вследствие изменения тяговых, тормозных и возмущающих сил от неровностей дорог возникают перемещения прицепных звеньев относительно друг друга в горизонтальной и вертикальной плоскостях их движения. Такие перемещения существенно сказываются на управляемости автопоездов, а также на прочности и надёжности их узлов и деталей. Характер колебаний звеньев автотракторных поездов сходен с колебаниями рельсового подвижного состава, и поэтому подходы изучения таких процессов и методик в целом одинаковы. В то же время известно, что все динамические нагрузки в движении автотракторных поездов воспринимаются не только опорно-сцепными их устройствами, но и подвесками рессорных комплектов, а, следовательно, и их рамными конструкциями и кузовами.

В процессе многолетнего опыта проектирования и эксплуатации тягачей и прицепов их рамы приняли определённые компоновочные формы но, не- смотря на это, они не отвечают всё возрастающим требованиям надёжности и снижения их металлоёмкости. Особые требования предъявляют к конструкции рессорного подвешивания и гасителям колебаний, устанавливаемых в ней.

Учитывая вышеизложенное, видно, что существующие конструкции автотракторных поездов ещё далеки до совершенства, методы расчета их конструктивных параметров не всегда позволяют установить их сложное напряжённое состояние и дать реальную оценку при выборе соответствующих конструкционных материалов и оптимальных геометрических характеристик узлов, деталей, а также несущих конструктивных элементов. Поэтому актуальность представленной работы заключается в разработке новых, неизвестных мировой практике создания и модернизации более совершенных конструкций автотракторных поездов, обладающих повышенной производительностью, необходимой плавностью хода, повышенной надёжностью, сравнительно невысокой металлоёмкостью, с использованием более простых и эффективных опорно-сцепных устройств, несущих систем шасси и конструкций самосвальных и стационарных кузовов, модернизации рессорного подвешивания за счёт использования торсионных рессор, простых по устройству гидравлических демпферов и т.д. Актуальность темы подтверждается выполнением с участием автора проблемных НИОКР с Ташкентским тракторным заводом, результатом которых является организация серийного производства тракторных самосвальных прицепов 2ПТС-4-793А и автомобильных полуприцепов модели ТМЗ-879М. Все разработки, созданные в процессе выполнения указанных исследований, защищены 295 патентами на изобретения. Ряд разработок, созданных на уровне изобретений, таких как «Кузов самосвального транспортного средства» А.С.СССР №715368 внедрён Казахстанским грузовым управлением Каз. ССР в 1982 г. и на Ташкентском тракторном заводе в 1985 г.; «Прибор для испытания автотракторных поездов» А.С.СССР, №511529 и №245725, и «Устройство для ускоренных испытаний автотракторных прицепов» №1204988 внедрены на Ташкентском тракторном заводе в 1979 г. и в 1983 г.

Цель и задачи работы. Цель-повышение эксплуатационных характеристик прицепных автотранспортных средств на базе созданных научных основ по оценке работоспособности и эксплуатационной надёжности новых и модернизированных в эксплуатации конструкционных элементов автотракторных прицепных средств. Для достижения цели поставлены и решены следующие взаимосвязанные задачи:

• проведение сравнительного анализа существующих конструкций прицепных автотранспортных средств и обоснование необходимости использования перспективных технических решений, разработанных на уровне изобретений, обеспечивающих повышение эффективности использования автомобильного транспорта;

• проведение аналитических исследований с разработкой расчётных схем и обобщённых математических моделей, а также создание комплексов программ к ним, позволяющих с использованием ЭВМ производить численные расчёты рациональных кинематических и геометрических параметров конструкционных элементов автотракторного подвижного состава;

• выполнение комплекса теоретико-экспериментальных исследований по моделированию переходных процессов, характеризующих нестационарные режимы напряжённого состояния несущих систем и ходовых частей прицепов и полуприцепов в зависимости от характера их движения и условий эксплуатации;

• разработка практических рекомендаций по модернизации ряда узлов несущих систем и деталей кузовов, обладающих меньшей металлоёмкостью, повышенной эксплуатационной надёжностью и безопасностью движения автотранспортных средств;

• обобщение и дополнение конструкторско-технологических и эксплуатационных принципов обеспечения работоспособности и эксплуатационной надёжности деталей и узлов перспективных конструкций в условиях широкого варьирования амплитудно-частотного спектра воспринимаемых колебаний от динамического воздействия со стороны различного типа дорог и бездорожья на ходовые части звеньев автотракторных поездов.

Объект исследования – прицепные автотранспортные средства и процессы улучшения их эксплуатационных характеристик на основе новых эффективных научно-технических решений.

Теоретико - методологическоие основы исследования. Диссертационное исследование проведено путём формирования новых положений и научной аргументации предложений на основе многочисленных трудов отечественных и зарубежных учёных в области улучшения эксплуатационных характеристик автоприцепных средств. При выполнении работы использован метод системного анализа, математического моделирования и взаимного влияния кинематических и геометрических характеристик предложенных конструкций автотракторного подвижного состава, а также численные методы, в том числе, аппарат дифференциальных и алгебраических уравнений с применением традиционных способов их решения на базе разработанных алгоритмов и компьютерных программ.

Научная новизна диссертационной работы заключается в разработке, теоретическом обосновании, экспериментальной апробации и практической реализации комплекса принципиально новых технических решений, обеспечивающих повышение качеств, эксплуатационной надежности и управляемости прицепных транспортных средств, включающих устройства гашения колебаний, балансировки колес, систем торможения, несущих конструкций, гидравлического оборудования и опорно-сцепных устройств, отличающихся на теоретическом уровне возможностью учета в расчетных моделях динамики движения много массовых  систем, влияния геометрических отклонений, упругости элементов и нестационарного силового нагружения, вызванного пространственными колебаниями прицепных автотранспортных средств.


загрузка...