Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время в лесном комплексе страны наблюдается повышение роли автомобильного транспорта леса, что обусловлено возрастанием отдаленности лесосырьевых баз. При этом наибольшее распространение находит вывозка леса автопоездами. Доля использования автомобильного транспорта в технологическом процессе вывозки лесоматериалов значительно превышает остальные виды транспорта и составляет в среднем по России 85 %. Предполагается, что в будущем эта доля будет увеличиваться.
Применяемая технология и существующая организация лесозаготовительных работ зачастую не позволяют эффективно эксплуатировать автомобили на вывозке лесоматериалов. Особенно неэффективно используется автотранспорт в лесхозах малолесных районов, где заготовляемая при проведении рубок промежуточного пользования древесина в сортиментах вывозится не автопоездами, а одиночными автомобилями. И тому есть объективные причины.
Во-первых, для лесовывозки зачастую используются дороги общего пользования, для которых Правилами дорожного движения установлены габаритные и весовые ограничения параметров автотранспортных средств.
Во-вторых, в сравнении с движением одиночного автомобиля, в характере движения автопоезда, в состав которого включено не менее двух шар-нирно связанных между собой кинематических звеньев, имеется ряд особенностей. Эти особенности проявляются при движении как на прямых, так и на кривых участках пути.
На прямолинейном участке трассы с достижением определенной скорости возможно изменение взаимного положения кинематических звеньев автопоезда: происходит «виляние» прицепа. Эти «виляния» создают угрозу возникновения ДТП из-за возможного бокового столкновения с встречным и попутным транспортом, наезда встречного автомобиля на прицеп, «заноса» прицепа и его опрокидывания.
При криволинейном движении кинематические звенья автопоезда описывают самостоятельные траектории, центры кривизны которых не совпадают между собой. Вследствие сдвига траекторий движения автомобиля и прицепа значительно уширяется габаритная полоса движения автопоезда, что при маневрировании в стесненных условиях погрузочной площадки небольшой площади, а также при повороте с радиусом менее 100 м может создать аварийную ситуацию.
Маневрирование в узких проездах лесосеки и на ограниченных по площади погрузочных пунктах увеличивает время движения автотранспорта и снижает его производительность.
Изложенные обстоятельства вынуждают большинство лесхозов малолесных районов для вывозки лесоматериалов применять не автопоезда, а автомобили без прицепов, что из-за неполного использования силы тяги авто-
ре НАЦИОНАЛЬНА» і
БИБЛИОТЕКА /
мобилей ведет к снижению их производительности. А согласно исследованиям В. П. Бычкова вывозка древесины одиночным автомобилем свыше 38 км становится убыточной, тогда как при вывозке автопоездом это расстояние составляет более 100 км.
В сложившейся ситуации актуальной проблемой является поиск путей устранения обстоятельств, снижающих эффективность использования автотранспорта для вывозки лесоматериалов в малолесных районах.
Цель работы заключается в разработке научно-практических основ обеспечения эффективного использования автопоезда для транспортировки лесоматериалов путем оснащения его устройством для управления поворотной осью прицепа.
Объект исследований. Объектом исследования являлся лесовозный автопоезд КамАЗ-5320 + ГКБ-817 (2 ГКБ-817). При этом использованы методы математического и физического моделирования, проведен ряд модельных и натурных испытаний.
Научная новизна работы заключается в разработке и получении закономерностей, определяющих численные показатели параметров габаритной полосы движения автопоезда, прицеп которого оборудован специальным поворотным устройством; результатов теоретических исследований и обосновании рекомендаций по разработке схемы транспортного освоения лесосек в лесхозах малолесных районов с учетом максимального использования грузоподъёмности автопоезда КамАЗ-5320+ГКБ-817, прицеп которого оборудован специальным поворотным устройством; нового устройства для управления поворотной осью прицепа, приоритет и полезность которого подтверждены патентом на изобретение Российской Федерации №224047 от 20.11.2004г; результатов оценки экономической эффективности внедрения автопоезда, прицеп которого оборудован специальным поворотным устройством, в технологическую схему лесозаготовок.
Теоретическое значение исследований состоит в том, что полученные уравнения позволяют установить закономерности изменения траектории движения автопоезда, оборудованного устройством для управления поворотной осью прицепа, а также определить геометрические параметры его движения.
Практическая ценность работы заключается в улучшении транс-портно-эксплуатационных свойств автопоезда для вывозки древесины. Разработанная конструкция устройства для управления поворотной осью прицепа может быть использована при проектировании поворотных устройств прицепного состава.
Научные положения, выносимые на защиту:
I Комплексная оценка транспортного освоения лесосеки в условиях малолесных районов с учетом максимального использования грузоподъемности подвижного состава.
-
Аналитические зависимости, определяющие траекторию движения автопоезда, прицеп которого оборудован специальным поворотным устройством.
-
Конструкция устройства для управления поворотной осью прицепа автопоезда .
-
Оценка технико-экономических показателей эксплуатации лесовозного автопоезда, прицеп которого оборудован специальным поворотным устройством.
Достоверность полученных результатов. Достоверность полученных результатов обеспечена проведением системного анализа проблемы повышения эффективности использования автопоезда для вывозки лесоматериалов с применением методов математического и имитационного моделирования, а также проведением дорожных испытаний.
Практическая реализация результатов исследования. Разработанное устройство для управления поворотной осью прицепа автопоезда апробировано, внедрено в конструкцию опытного образца и защищено патентом на изобретение.
Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-практических конференциях, в том числе международных, проводимых в ВГЛТА (г. Воронеж, 2002 г., 2003 г., 2004 г.), СибГТУ (г. Красноярск, 2002 г.).
Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 11 научных работах.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов, списка использованных источников из 115 наименований. Она включает 150 страниц текста, 13 таблиц, 45 рисунков.
