Надежность несущей системы полуприцепов автопоездов и ее повышение в горных условиях эксплуатации

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Общие и комплексные проблемы технических и прикладных наук и отраслей народного хозяйства


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

УДК 621. 113
Магомедов Варис Камалудинович
Московский автомобильно-дорожный государственный технический университ (МАДИ)
Махачкалинский филиал Россия, Махачкала1 Кандидат технических наук, доцент varis507@mail. ru
Сурхаев Гамзат Магомедович
Московский автомобильно-дорожный государственный технический университ (МАДИ)
Махачкалинский филиал Россия, Махачкала Ассистент madi1p2@mail. ru
Чернышов Константин Владимирович
Волгоградский государственный технический университет
Россия, Волгоград Кандидат технических наук, доцент chernykv@rambler. ru
Надежность несущей системы полуприцепов автопоездов и ее повышение в горных условиях эксплуатации
1 368 260 Республика Дагестан, Хунзахский район, с. Хунзах 1
Аннотация. Надежность несущей системы полуприцепов автопоездов в горных условиях эксплуатации значительно снижается по сравнению с равнинными условиями. Одним из основных факторов, оказывающих влияние на снижение надежности полуприцепов в горных условиях эксплуатации, является большое количество поворотов, при преодолении которых возникают центростремительные ускорения, действующие на автомобиль в поперечном направлении и вызывающие центробежные силы инерции, которые приводят к закручивание рамы, что способствует развитию трещин в элементах несущей системы. Поэтому снизить нагруженность несущей системы полуприцепов автопоездов можно применением ряда мероприятий, позволяющих уменьшить угол закручивания рамы, что, в конечном итоге, приведет к повышению надежности несущей системы. Предлагаются следующие мероприятия: рациональное размещение груза, ограничение скорости движения на поворотах и предъявление обоснованных эксплуатационных требований к автопоезду по соотношению угловой жесткости подвески тягача и полуприцепа. Разработана расчетная схема нагружения несущей системы полуприцепа на повороте, учитывающая параметры тягача, полуприцепа и размещения груза, и выведены формулы зависимости угла закручивания рамы от параметров тягача, полуприцепа и размещения груза, по которым построены графики, обосновывающие предложенные мероприятия по снижению нагруженности рамы.
Ключевые слова: автопоезд- полуприцеп- несущая система- надежность автомобиля- горные условия эксплуатации- повороты- нагруженность несущей системы- угол закручивания рамы- мероприятия для повышения надежности.
Надежность — это свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования [1]. Общим вопросам надежности в технике посвящено большое количество работ [1−4]. Надежности несущей системы автомобиля уделено внимание в работах [5−11]. В частности, авторами работ [5, 6] В. С. Волковым и В. К. Магомедовым выявлено, что надежность несущей системы полуприцепов автопоездов в горных условиях эксплуатации значительно снижается по сравнению с равнинными условиями. Вследствие этого возникает рассогласование между потоками отказов полуприцепов и плановыми ремонтами, что значительно увеличивает расходы на их эксплуатацию. Для снижения этих расходов можно использовать два подхода.
Первый подход был реализован и состоял в сборе статистической информации об отказах и повреждениях полуприцепов в горных условиях, установлении математических закономерностей отказов, разработке методики их прогнозирования и новых планов обслуживания и ремонта. В процессе сбора информации об отказах установлено, что для большинства видов отказов полуприцепов ОдАЗ-9357 и КЗАП-9370 характерно наступление предотказного состояния из-за постепенно развивающихся вследствие жесткости горных условий эксплуатации усталостных трещин в балках несущих элементов и в зонах сварных швов. Критериями отказов несущей системы полуприцепа являются трещины шириной более 1 мм в лонжеронах, в сварных соединениях центральных поперечин с лонжеронами и в сварных соединениях крайних поперечин с лонжеронами, прогиб опорного листа более 10 мм, трещины в опорном листе шириной более 2,0 мм и износ шейки шкворня по диаметру более 2,5 мм, а также усталостные трещины шириной более 2 мм в обвязке борта. Критериями предельного состояния полуприцепов является наличие трех и более заваренных поперечных трещин размером более 40% высоты лонжерона, невосстанавливаемые деформации и разрушения (коробление, прогиб, изломы, усталостные трещины), требующие замены более пяти центральных поперечин, и предельное состояние рамы по двум и более признакам. Значения средней наработки до отказа рамы с настилом пола и опорного листа со шкворнем в сборе полуприцепа ОдАЗ-9357 при эксплуатации в горных условиях примерно одинаковы и составляют 62 тыс. км пробега, что примерно на 30% меньше, чем в равнинных условиях эксплуатации. Этот подход позволяет сократить сроки проведения ремонтов и затраты, связанные с простоем подвижного состава. Однако число ремонтов и связанные с ними затраты при этом увеличиваются.
Таким образом, в первом подходе устранение рассогласования между потоками отказов полуприцепов в горных условиях и плановыми обслуживаниями и ремонтами осуществляется за счет увеличения количества плановых ремонтов, что существенно увеличивает затраты на эксплуатацию по сравнению с равнинными условиями.
Второй подход, предлагаемый в настоящей статье, состоит в установлении причин, вызывающих увеличение потока отказов несущей системы полуприцепа, и разработке способов снижения негативного влияния этих причин. В результате анализа основных особенностей движения автопоезда в горных условиях была выдвинута гипотеза, что увеличение потока отказов несущей системы полуприцепа происходит в результате действия на нее повышенных знакопеременных нагрузок при преодолении большого количества правых и левых поворотов, число которых достигает 200−300 на тысячу км пробега. Параметры поворотов приведены в работах [12, 13]. При преодолении поворотов возникают центростремительные ускорения, вызывающие центробежные силы инерции, которые закручивают раму полуприцепа. При закручивании рамы полуприцепа в ней возникают нагрузки, пропорциональные углу закручивания, которые способствуют развитию трещин в элементах несущей системы. Следовательно, снизить нагруженность несущей системы
полуприцепов автопоездов можно применением ряда мероприятий, позволяющих уменьшить угол закручивания рамы, что, в конечном итоге, приведет к повышению надежности несущей системы. Предлагаются следующие мероприятия: рациональное размещение груза, ограничение скорости движения на поворотах и предъявление обоснованных эксплуатационных требований к автопоезду по соотношению угловой жесткости подвески тягача и полуприцепа.
Для обоснования предложенных мероприятий по снижению нагруженности рамы разработана математическая модель нагружения несущей системы полуприцепа на повороте, учитывающая параметры тягача, полуприцепа и размещения груза. Использовалась расчетная схема, приведенная на рис. 1, и схема (рис. 2), на которой указанны координаты центров масс передней ЦМ1 и задней ЦМ2 частей автопоезда.
Рис. 1. Схема расчета угла закручивания рамы: С — угловая жесткость подвески тягача- С2 — угловая жесткость подвески полуприцепа- Ср — угловая жесткость полуприцепа- ЦМ1 — координата центра масс передней части автопоезда- ЦМ2 — координата центра масс задней части автопоезда- и И2 — расстояния от центров крена до соответствующих центров масс- ^ и ?2 — центробежные силы, действующие, соответственно, на переднюю и заднюю части
автопоезда фх и ф2 — углы крена
По расчетной схеме (рис. 3) составлены уравнения
щ аК= С1 ф 1 + ср (Ф ! -Ф2), I т^К = с2ф — с _ (ф1- ф2).
(1)
Отсюда углы крена
Фх =
и
Ф2 =

Статистика по статье
  • 27
    читатели
  • 7
    скачивания
  • 0
    в избранном
  • 0
    соц. сети

Ключевые слова
  • АВТОПОЕЗД,
  • ПОЛУПРИЦЕП,
  • НЕСУЩАЯ СИСТЕМА,
  • НАДЕЖНОСТЬ АВТОМОБИЛЯ,
  • ГОРНЫЕ УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ,
  • ПОВОРОТЫ,
  • НАГРУЖЕННОСТЬ НЕСУЩЕЙ СИСТЕМЫ,
  • УГОЛ ЗАКРУЧИВАНИЯ РАМЫ,
  • МЕРОПРИЯТИЯ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ,
  • TRAILER,
  • SEMI-TRAILER,
  • CARRYING SYSTEM,
  • THE RELIABILITY OF THE CAR,
  • MOUNTAIN CONDITIONS OF OPERATION,
  • TURNING,
  • LOADING OF THE SUPPORT SYSTEM FOR ANGLE-TORSIONAL FRAME MEASURES TO IMPROVE THE RELIABILITY

Аннотация
научной статьи
по общим и комплексным проблемам технических и прикладных наук и отраслей народного хозяйства, автор научной работы & mdash- Магомедов Варис Камалудинович, Сурхаев Гамзат Магомедович, Чернышов Константин Владимирович

Надежность несущей системы полуприцепов автопоездов в горных условиях эксплуатации значительно снижается по сравнению с равнинными условиями. Одним из основных факторов, оказывающих влияние на снижение надежности полуприцепов в горных условиях эксплуатации, является большое количество поворотов, при преодолении которых возникают центростремительные ускорения, действующие на автомобиль в поперечном направлении и вызывающие центробежные силы инерции, которые приводят к закручивание рамы, что способствует развитию трещин в элементах несущей системы. Поэтому снизить нагруженность несущей системы полуприцепов автопоездов можно применением ряда мероприятий, позволяющих уменьшить угол закручивания рамы, что, в конечном итоге, приведет к повышению надежности несущей системы. Предлагаются следующие мероприятия: рациональное размещение груза, ограничение скорости движения на поворотах и предъявление обоснованных эксплуатационных требований к автопоезду по соотношению угловой жесткости подвески тягача и полуприцепа. Разработана расчетная схема нагружения несущей системы полуприцепа на повороте, учитывающая параметры тягача, полуприцепа и размещения груза, и выведены формулы зависимости угла закручивания рамы от параметров тягача, полуприцепа и размещения груза, по которым построены графики, обосновывающие предложенные мероприятия по снижению нагруженности рамы.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой