
СТАТИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
.pdf
Инв. № подл. Подп. и дата Взаи. инв. №
21
6.ПАРАМЕТРЫ ШИНЫ
Втаблице ниже приведены (в качестве примера) параметры шины типоразмера 445/95R25:
Ширина профиля (мм) |
445 |
|
|
Ширина профиля (дюйм) |
16.5 |
|
|
Высота профиля (%) (мм) |
(95) 418 |
|
|
Наружный диаметр (мм) |
1483 |
|
|
Фактическая ширина профиля (мм) |
440 |
|
|
Статический радиус (мм) |
688 |
|
|
Путь за оборот (мм) |
4471 |
|
|
Рекомендуемый диск |
11.00/1.7CR-25 |
|
|
Допустимые диски |
11.25/20-25 |
|
|
Вес шины (кг) |
201 |
|
|
7. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДИКИ
Для практического применения этой методики необходимо провести измерения параметров, для подготовки которых проделаем следующие предварительные построения (см. выше):
Для положения АТС в исходном состоянии (АТС расположена на ОП): выбираем ось, ближайшую к центру масс С этой осью связываем систему координат (СК), начало которой помещаем в
точку начала оси, как показано на рис.2.
Далее в этой СК задаём размеры, взятые из чертежа(ей). Определяем координаты вектора для каждой характерной точки (ХТ) конструкции АТС, положения которых определим следующим образом:
Для демпферной площадки на оси эта точка совпадает с точкой предполагаемого контакта с ограничительным демпфером на раме.
Для ограничительного демпфера – аналогичная точка контакта. Для центра масс – координаты берутся из чертежа.
Холостой ход ограничителя растяжения рессор.
Заданные таким образом векторы позволят учесть их в расчётах по определению угла опрокидывания.
|
|
|
|
|
05.2017 |
Расчёт показателей устойчивости |
|
|
Лист |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
20 |
||
Изм. |
Кол.уч |
Лист |
№ док. |
Подп. |
Дата |
|
|
|
|
Копировал: |
Формат |
|
А4 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|

Инв. № подл. Подп. и дата Взаи. инв. №
22
8. РАСЧЁТ УГЛА ОПРОКИДЫВАНИЯ
На блок-схеме представлена последовательность проведения измерений и расчётов.
Проведение
измерений
Расчёт
деформации
рессор
Определение вектора
Rp
Расчёт
деформации
шин
Определение вектора
Rш
Расчёт угла опрокидывани
Блоксхема.
Последовательность проведения измерений и расчётов
Итоговый угол опрокидывания определяется по формуле
tg( kрит ) |
A* |
; |
(39) |
H *
где А* и Н* – являются координатами вектора Rш.
(А* – аналог половины колеи, Н* – аналог высоты центра масс).
По описанной методике была разработана программа, по которой и проводились расчёты. Перечень исходных данных для программы приведен ниже в части 2 – результаты расчётов.
|
|
|
|
|
05.2017 |
Расчёт показателей устойчивости |
|
|
Лист |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
21 |
||
Изм. |
Кол.уч |
Лист |
№ док. |
Подп. |
Дата |
|
|
|
|
Копировал: |
Формат |
|
А4 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|

Инв. № подл. Подп. и дата Взаи. инв. №
23
9. ТРЕБОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО РЕГЛАМЕНТА ТС
ЕВРАЗИЙСКОЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СООБЩЕСТВО КОМИССИЯ ТАМОЖЕННОГО СОЮЗА РЕШЕНИЕ
от 9 декабря 2011 г. N 877
ОПРИНЯТИИ ТЕХНИЧЕСКОГО РЕГЛАМЕНТА ТАМОЖЕННОГО СОЮЗА «О БЕЗОПАСНОСТИ КОЛЕСНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ»
4. Требования к транспортным средствам в отношении устойчивости
Примечание:
Требования пункта 4 настоящего приложения не распространяются: на транспортные средства категории O, предназначенные для перевозки неделимых грузов массой 20 т и более;
на транспортные средства, имеющие максимальную конструктивную скорость менее 40 км/ч;
на транспортные средства, оборудованные электронной системой контроля устойчивости и имеющие официальное утверждение типа по Правилам ЕЭК ООН N 13 (включая приложение 21) или N 13Н
(включая приложение 9).
4.2. Требования к поперечной статической устойчивости транспортного средства при испытаниях при опрокидывании на стенде для транспортных средств категорий M, N, O (применительно к категории M1 - только для транспортных средств категории G только в отношении подпункта 4.2.1, применительно к категориям M2 и M3 - только до вступления в силу Правил ЕЭК ООН N 107.
К полуприцепам требования применяются при нахождении их в составе
автопоезда). |
|
Под углом статической устойчивости |
понимается угол наклона опорной |
поверхности опрокидывающей платформы относительно горизонтальной плоскости, при котором произошел отрыв всех колес одной стороны одиночного транспортного средства или всех колес одной стороны одного из звеньев седельного автопоезда от опорной поверхности платформы.
Величина угла |
, полученная в результате испытаний, должна быть не |
||
менее нормативного значения , зависящего от коэффициента |
поперечной |
||
устойчивости транспортного средства и определяемого по следующим |
|||
формулам: |
|
|
|
|
, градус, при 0,55 |
1,0 (4.1) |
|
, градус, при
> 1,0 (4.2)
, при
< 0,55 (4.3)
|
|
|
|
|
05.2017 |
Расчёт показателей устойчивости |
|
|
Лист |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
22 |
||
Изм. |
Кол.уч |
Лист |
№ док. |
Подп. |
Дата |
|
|
|
|
Копировал: |
Формат |
|
А4 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|

Инв. № подл. Подп. и дата Взаи. инв. №
|
|
24 |
|
|
|
Под углом крена подрессоренных масс |
понимается угол между опорной |
поверхностью опрокидывающей платформы и поперечной осью подрессоренных масс, проходящей через центр масс транспортного средства, полученный в результате наклона транспортного средства на опрокидывающей платформе.
Угол крена подрессоренных масс определяют при угле наклона платформы, при котором происходит отрыв всех колес одной стороны одиночного транспортного средства или всех колес одного из звеньев автопоезда
от опорной поверхности. Максимально допустимое значение угла |
в центре |
|||
масс транспортного средства, полученное в результате испытаний, не |
должно |
|||
превышать значений , зависящих от коэффициента поперечной |
|
|||
устойчивости |
и определяемых по следующим формулам: |
|
||
|
|
, градус, при qs 1.0 |
(4.4) |
|
|
градуса, при |
> 1,0 |
(4.5) |
|
Примечания:
Коэффициент поперечной устойчивости, , определяют по формуле:
, (4.6)
где:
b - колея, приведенная к поперечному сечению транспортного средства в плоскости, проходящей через его центр масс (см. рис. 4.1), мм;
h - высота центра масс над опорной поверхностью, мм.
Величина колеи полуприцепа вычисляется как среднее между серединами наружных колес задней оси (тележки) тягача и серединами наружных колес оси (тележки) полуприцепа.
Высоту центра масс определяют по формуле:
, |
(4.7) |
где:
- высота оси крена над опорной поверхностью в поперечном сечении, проходящем через центр шин, мм;
- боковое смещение центра масс, определяемое по результатам замеров боковой деформации
- угол наклона опорной поверхности при опрокидывании транспортного средства;
- угол крена подрессоренных масс.
|
|
|
|
|
05.2017 |
Расчёт показателей устойчивости |
|
|
Лист |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
23 |
||
Изм. |
Кол.уч |
Лист |
№ док. |
Подп. |
Дата |
|
|
|
|
Копировал: |
Формат |
|
А4 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|

25
При отсутствии точных данных величина может быть принята равной статическому радиусу колеса транспортного средства.
Рисунок 4.1. Схемы определения величины приведенной колеи «b»
Инв. № подл. Подп. и дата Взаи. инв. №
|
|
|
|
|
05.2017 |
Расчёт показателей устойчивости |
|
|
Лист |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
24 |
||
Изм. |
Кол.уч |
Лист |
№ док. |
Подп. |
Дата |
|
|
|
|
Копировал: |
Формат |
|
А4 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|

26
ЛИТЕРАТУРА
1. ТР ТС 018/2011. Технический регламент Таможенного союза. «О безопасности колесных транспортных средств»,
п.4. Требования к транспортным средствам в отношении устойчивости
2.Управляемость и устойчивость автомобилей Термины и определения. ОСТ 37.001.051-86
3.Управляемость и устойчивость автотранспортных средств. Методы испытаний. ОСТ 37.001.471-88.
4.Зимелев Г.В. , Теория автомобиля, М., Машгиз, 1959.
5.Фаробин Я.Е., Шупляков В.С., Оценка эксплуатационных
свойств автопоездов для международных перевозок, М., Транспорт, 1983.
6. Яценко Н.Н., Поглощающая и сглаживающая способность шин, М., Машиностроение, 1978.
Инв. № подл. Подп. и дата Взаи. инв. №
|
|
|
|
|
05.2017 |
Расчёт показателей устойчивости |
|
|
Лист |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
25 |
||
Изм. |
Кол.уч |
Лист |
№ док. |
Подп. |
Дата |
|
|
|
|
Копировал: |
Формат |
|
А4 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|

Инв. № подл. Подп. и дата Взаи. инв. №
27
ЧАСТЬ 2
1.РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТОВ И АНАЛИЗ УСТОЙЧИВОСТИ
Вкачестве примера расчёта по описанной методике проведен анализ статической устойчивости автокранов LIEBHERR.
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Ниже на рисунках приведены чертежи общих видов автокранов :
–8-осей LIEBHERR LTM 1500-8.1 и
–9 осей - LIEBHERR LTM 11200-9.1
На чертежах указаны размеры и положение центров масс.
LIEBHERR LTM 1500-8.1
|
|
|
|
|
05.2017 |
Расчёт показателей устойчивости |
|
|
Лист |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
26 |
||
Изм. |
Кол.уч |
Лист |
№ док. |
Подп. |
Дата |
|
|
|
|
Копировал: |
Формат |
|
А4 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|

Инв. № подл. Подп. и дата Взаи. инв. №
28
LIEBHERR LTM 11200-9.1
В таблице указаны размеры и положение центров масс.
Обозначение |
КолеяB |
Высота Hцм |
||
LTM 1500-8.1 |
2612 |
2552 |
2702 |
1934 |
LTM 11200-9.1 |
|
2563 |
|
2190 |
|
|
|
|
|
05.2017 |
Расчёт показателей устойчивости |
|
|
Лист |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
27 |
||
Изм. |
Кол.уч |
Лист |
№ док. |
Подп. |
Дата |
|
|
|
|
Копировал: |
Формат |
|
А4 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|

Инв. № подл. Подп. и дата Взаи. инв. №
29
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЁТОВ
Расчёты проведены для LIEBHERR LTM 11200-9.1
Перечень параметров, необходимых для расчёта, и их значения определяются по чертежам (или измерениями) и приведены в таблице.
№ п/п |
Параметр |
Значение |
|
|
[mm] |
BX[1] |
Колея |
2563 |
BX[2] |
Ширина рамы |
2000 |
BX[3] |
Диаметр колеса |
1483 |
BX[4] |
Радиус статический шины |
688 |
BX[5] |
Центр масс относительно ОП |
2190 |
BX[6] |
Расстояние от оси до рамы |
384 |
BX[7] |
Высота демпфера на раме |
80 |
BX[8] |
Высота демпфера на оси |
250 |
BX[9] |
Смещение ЦМ от вертикали |
0 |
BX[10] |
Свободный ход ограничителя растяжения рессор |
54 |
BX[11] |
Высота профиля шины |
418 |
BX[12] |
Ширина профиля шины |
445 |
BX[13] |
Ширина обода |
279,4 |
BX[14] |
База |
16970 |
BX[15] |
Нагрузка1 |
50000 кг |
BX[16] |
Нагрузка2 |
50000 кг |
BX[17] |
Колея1 |
2563 |
BX[18] |
Колея2 |
2563 |
BX[19] |
Количество колёс (ошинковка) |
1 |
В рассматриваемых автокранах применяются шины типоразмера 445/95R25. Для них значения основных параметров приведены в таблице выше в разделе по шинам.
|
|
|
|
|
05.2017 |
Расчёт показателей устойчивости |
|
|
Лист |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
28 |
||
Изм. |
Кол.уч |
Лист |
№ док. |
Подп. |
Дата |
|
|
|
|
Копировал: |
Формат |
|
А4 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|

Инв. № подл. Подп. и дата Взаи. инв. №
30
Результаты расчётов приведены в таблице |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
№ п/п |
Параметр |
Значение |
|
|
|
|
[mm] |
|
|
BX[1] |
Колея |
2563 |
|
|
BX[2] |
Ширина рамы |
2000 |
|
|
BX[3] |
Диаметр колеса |
1483 |
|
|
BX[4] |
Радиус статический шины |
688 |
|
|
BX[5] |
Центр масс относительно ОП |
2190 |
|
|
BX[6] |
Расстояние от оси до рамы |
384 |
|
|
BX[7] |
Высота демпфера на раме |
80 |
|
|
BX[8] |
Высота демпфера на оси |
250 |
|
|
BX[9] |
Смещение ЦМ от вертикали |
0 |
|
|
BX[10] |
Свободный ход ограничителя растяжения рессор |
54 |
|
|
BX[11] |
Высота профиля шины |
418 |
|
|
BX[12] |
Ширина профиля шины |
445 |
|
|
BX[13] |
Ширина обода |
279,4 |
|
|
BX[14] |
База |
16970 |
|
|
BX[15] |
Нагрузка1 |
50000 кг |
|
|
BX[16] |
Нагрузка2 |
50000 кг |
|
|
BX[17] |
Колея1 |
2563 |
|
|
BX[18] |
Колея2 |
2563 |
|
|
BX[19] |
Количество колёс (ошинковка) |
1 |
|
|
|
Результаты счёта |
|
|
|
BЫX[1] |
Просадка рессор |
54 |
|
|
BЫX[2] |
Просадка шин |
107 |
|
|
BЫX[3] |
Угол без учёта рессор и шин |
30,33 град |
|
|
BЫX[4] |
Угол с учётом рессор и шин |
25,38 |
град |
|
BЫX[5] |
Угол крена ПК без учёта растяжения рессор |
26,93 |
град |
|
BЫX[6] |
Угол крена ПК с учётом растяжения рессор |
28,47 град |
ВЫВОДЫ
Разработанная методика и программа к ней позволяют проводить расчёты статической устойчивости АТС при наличии технической документации и чертежей. Это единственный на данный момент способ найти критический угол наклона таких крупногабаритных АТС, как автокран LTM 11200-9.1.
Для рассмотренного автокрана LTM 11200-9.1 критический угол наклона (наклон на борт), при котором происходит опрокидывание, при учёте деформации рессор и шин, составляет не менее 25,38град.
|
|
|
|
|
05.2017 |
Расчёт показателей устойчивости |
|
|
Лист |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
29 |
||
Изм. |
Кол.уч |
Лист |
№ док. |
Подп. |
Дата |
|
|
|
|
Копировал: |
Формат |
|
А4 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|