Введение к работе
Актуальность темы.В настоящее время основной объем перево-1гш< в черной металлургии выполняется железнодорожным транспорток. Но развитие автомобилестроения, создание автомобилей грузоподъемностью свьше 100 тонн приводит к постепенному увеличению роли автомобильного транспорта.В черной металлургии промьшленно развитых стран автомобильным транспортом выполняется до 40-60Z от общего объема перевозок.
Распространение большегрузного автомобильного транспорта Потребовало создания гаммы специализированных автомобилей (топливозаправщиков, автомобилей для орошения и пылеподазлення з карь ерах, автомобилей для вентиляции карьеров и тд.),в 'том числе Предназначенных для буксировки неисправных автомобилей грузоподъемностью 75т и выше.По оценке специалистов института горного дела (г.Екатеринбург) потребность только карьеров черной металлургий превышает 15 буксировщиков каждого типоразмера в год.
Азтомобилл-буксировщики карьерных автомобилей (БКА) разрабатываются на шасси автомобилей БелАЗ-549, ВелЛЗ-75191, Komatsu HD-1200 и оснащаются как подъемно-буксирными устройствами , так и вспомогательными системами, необходимыми для обес-п«т-"чия безопасности буксировки.
Особенности эксплуатации! буїссировщнков, предназначенных для движения по карьерным дорогам с малыми радиусами поворота и значительными углами продольного уклона дороги, выдвигают на первый план вопросы обеспечения безопасности движения. К числу важнейших характеристик, влияющих ка безопасность движения, откосятся характеристики устойчивости, управляемости и мачеврен-' ности.
Высокая стоимость БКА и малосерийное производство затрудняют создание и последующую доводку опытных образцов, делают особенно необходимым разработку методов, позволяющих на стадии проектирования оценить характеристики устойчивости и управляемости.
Буксировщики карьерных автомобилей по техническим характеристикам относятся к категории внедорожных автомобилей и на них не распространяются требования нормативно-технических документов по оценке показателей устойчивости и управляемости автомобилей общетрачспортного назначения. Отсутствуют методики проведения испытаний устойчивости и управляемости.Нет полигонов для проведения испытаний.
Данная работа выполнена во исполнение приказа N 492 Министерства черной металлургии от 31.07.81г. в соответствии с техническим заданием на разработку автомобилей-буксировщиков карьерных азтомобилей по заказу Центратыюго проектно-конструкторс-кого и технологического бюро трачспорта черной металлургии (г.Мариуполь). Тема включена в координационный план научно-исследовательских работ , з черной, металлургии (шифр темы 1005/11Ф),в котором Нижегородский государственный технический университет является соисполнителем.Автор работы является ответственным исполнителем темы.
Цель работы. Разработка методов расчета параметров криволинейного декжэния и характеристик устойчивости и управляемости и выбор на 1 основе конструктивных параметров, обеспечивающих необходимую устойчивость и управляемость БКА; разработка методики оценки характеристик управляемости; разработка измерительной аппаратуры, проведение испытаний и определение условий безопасной эксплуатации буксировщиков карьерных автомобилей ;под-4
готовка рекомендаций для Государственной комиссии по проведению приемочных испытаний опытных образцов БКА.
Объекты исследования.Специализированные автомобили буксировщики карьерных автомобилей:БКА-670,БКА-670-31,ПТ-81.БелАЗ- 4Р-1784,разработанные на базе автомобшш БелАЗ-549 и БКА-110,БКА-120 на базе БелАЗ-75191 и Komatsu HD-1200 соответственно. Испытания проводились на горнообогатительных комбинатах г.Кривого Рога,г.Новокузнецка,г.Ст.Оскола,г.Губкина,г.Рудного.
Научная новизна. При выполнении данной работы получены следующие научные результаты:
проведены экспериментальные исследования продельного псевдоскольжения (крипа) и получены значения коэффициентов крипа для шин большегрузных автомобилей;
проведены экспериментальные исследования бокового увода и получены значения коэффициентов сопротивления уводу пин большегрузных автомобилей:
предложена математическая модель.пространственной шести-колесной схемы буксировщик-буксируемый автомобиль, учитывающая угловые и вертикальные колебания подрессоренных и неподрессоренных масс; нелинейные характеристики под- весок и шин, включая характеристики бокового узода и продольного псевдоскольжения;, наклон продольной оси эллипсоида инерции подрессоренных масс;
распространена на буксировщики карьерных автомобилей методика оценки устойчивости и управляемости дорожных автотранспортных средств;
проведены теоретические и экспериментальные исследования параметров криволинейного движения БКА;
на уровне изобретений получены конструктивные решения
буксировщика и устройства для исследования криволинейного движения автомобилей. Практическая ценность работы состоит:
в реализации методов расчета параметров криволинейного движения буксировщиков карьерных автомобилей, позволяющих оценить устойчивость и управляемость движения на стадии проектирования;
в экспериментальном определении безопасных условий эксплуатации БКА при проведении приемочных испытаний;
во внесении в конструкцию БКА изменений, улучшающих характеристики устойчивости и управляемости.
Реализация результатов работы. Результаты теоретических и экспериментальных исследований использованы Центральным проект-но-конструктсрским и технологическим бюро транспорта черной металлургии (г.Мариуполь) и Криворожским заводом по ремонту ди-зельЕых азтсмобилей(г.Кривой Рог) при создании, испытаниях к в последующей эксплуатации различных моделей БКА с годоеым экономическим эффектом 2700 тыс.руб. в год.(по ценам 1990 г.), а так де учтены при разработке отраслевых стандартов Министерства черней металлургии по подвижному специализированному автотранспорту ОСТ 14-32-163-85 "Общие технические требования" .и ОСТ 14-32-164-В5 "Типован программа и методика предварительных испытаний опытных образцов", разработанных с участием Нижегородского государственного технического университета.
Апробация работы.Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждатксь:
- на 3 Всесоюзном научно-техническом созещании "Динамика и
прочность автомобиля",1983г..Москва;
- на Есессюзной научно-технической конференции "Повышение
6
надежности и экологических показателей автомобильных двигателей",1990г.,г.Горький;
на международной научной конференции "Traffic Safety",1990г.,г.Таллинн;
на пятом научно-техническом совещании "Динамика и прочность автомобилей",1992г.г.Москва;
на научно-технических конференциях НТО Маппром.1984-1988 гг.,г.Горький.
Публикации. По материалам диссертации получено 2 авторских свидетельства, опубликовано 10 печатных работ.
Структура и объем работы. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений.
