CC BY
39
Раздел 1. Наземные транспортные средства, энергетические установки и двигатели. жидкости, которая в свою очередь зависит от температуры окружающей среды.
Выполненные исследования вибраций на рулевом колесе показывают, что метод динамического гашения является весьма перспективным. Виброгаситель может быть установлен на рейке рулевого механизма и представляет собой цилиндрическое тело, в котором инертная масса упруго, посредством пружин определенной жесткости, связана с корпусом, а необходимый уровень демпфирования достигается за счет гидравлического сопротивления перетеканию жидкости из одной полости в другую через калиброванные отверстия. Корпус гасителя выполняется в виде упруго-деформируемой емкости и заполняется рабочей жидкостью под некоторым избыточным давлением. Таким образом, исключается образование газовых пузырей в процессе эксплуатации. Принципиальная схема приведена на рис. 5 (положительное решение по заявке № 2008119734/22, приоритет от 19.05.2008).
Рис. 5. Динамический виброгаситель Выводы
На основании методик, предложенных в работах [1, 2, 3], выполнен численный анализ вибронагруженного состояния автомобиля.
Установлено, что при езде по гладкому покрытию значительное влияние на вибрацию автомобиля оказывают дисбаланс колес и разнотолщинность тормозного диска.
Предложен универсальный метод подавления вибрации как от моментного дисбаланса колес, так и при торможении автомобиля на частоте, соответствующей резонансному режи-му( « 85км / ч ).
Предложена принципиальная конструкция динамического гасителя колебаний.
Литература
1. Глейзер А.И., Бабий П.В., Емельянов С.Р. Вибрация автомобиля, возбуждаемая статическим дисбалансом колес. /Тольяттинский государственный университет, Автоматизация технологических процессов, часть 2.
2. Глейзер А.И., Емельянов С.Р. Колебания управляемых колес ББРГТ-2007, Том 2.
3. Глейзер А.И., Емельянов С.Р., Мысин А.П. Вибрация автомобиля при торможении (ББР1Т-2007, Том 2.
Дизайн кузова двухзвенного гусеничного транспортера
д.т.н., проф. Ершов М.Ю., Лепёшкин И.А.
МГТУ «МАМИ»
В настоящее время существует техническая задача разработки и создания двухзвенного гусеничного транспортера легкой категории по массе.
Данное транспортное средство предлагаемой формы представлено на рис. 1 и состоит из трех основных частей: двух звеньев (переднее 1 и заднее 2) и поворотно-сцепного устройства (ПСУ) 3. Двигатель в нем располагается на переднем звене. Привод осуществляется на четыре широкие резинотканевые ленточные гусеницы с грунтозацепами. В результате рас-
Раздел 1. Наземные транспортные средства, энергетические установки и двигатели. четное удельное давление на грунт не превышает 0,02 МПа. Поворотно-сцепное устройство является одним из главных элементов конструкции. В его состав входят карданная передача, благодаря которой момент от двигателя передается на второе звено, и гидравлические цилиндры, благодаря которым транспортное средство поворачивает и преодолевает препятствия. При их помощи транспортер может складываться в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а при блокировании ПСУ превращается в единую 10-ти метровую машину.
Рис. 1.
Таким образом, данное транспортное средство благодаря своим качествам и многофункциональности может быть использовано для работы в тяжелых условиях, в том числе на территории северных регионов нашей страны, в Сибири, тундре, а также в пустынях.
Основными потребителями такой машины могут стать МЧС, министерство обороны, геологи, нефте-, газодобывающие и перерабатывающие компании, заповедники, администрации удаленных районов, предприятия горнодобывающей и лесной промышленности и многие другие.
В настоящее время аналогичные разрабатываемому двухзвенные гусеничные транспортеры производятся в Швеции, Сингапуре и России. Однако большинство из них (в особенности отечественные) были спроектированы в 60-70е годы и, как следствие, устарели и морально, и технически.
На дизайнерскую проработку внешнего вида этих транспортных средств до настоящего времени не обращали достаточного внимания, т.к. фирмы, производящие их, во-первых, слишком малы и не имеют достаточных средств и сил на это; во-вторых, имеют ограниченный выбор материалов; и, в-третьих, существует мнение, что нет необходимости заниматься проработкой экстерьера такого транспортного средства, которое ездит в глуши и его никто не видит.
Однако время идет, рынок меняется, и форма кузова также начинает влиять на конкурентоспособность этих транспортных средств.
Исходя из этого, по заказу НТЦ «Спецтехника» МГТУ «МАМИ», был разработан дизайн-проект кузова двухзвенного гусеничного транспортера, описание которого приведено в данной статье.
В предлагаемом варианте переднее звено обладает стремительным силуэтом в силу ярко выраженного капота и сильно наклоненного лобового стекла. Этого удалось добиться за счет особой компоновки данного транспортного средства (рис. 2), состоящего из трех функциональных частей: расположенного спереди под капотом отделения 4 с двигателем и другими агрегатами; пассажирского салона 5 в центре и отделением 6, содержащем радиатор, кондиционер и ФВУ, находящемся в задней части переднего звена. Такой силуэт придает транспортному средству эстетически приятный внешний вид, а также подчеркивает способности передвигаться по воде, чем не обладает большинство конкурентов на рынке.
Рис. 2.
Рис. 3.
Узкие выступы 7 (рис. 3), расположенные по бокам каждого из звеньев, имеют одинаковую ширину и, кроме того, что обеспечивают большую жесткость конструкции, также зрительно объединяют два звена и образуют единую композицию. Этому также способствуют и широкие выступы 8, проходящие по центру звеньев и имеющие одинаковую ширину, подчеркивающие общий стиль объекта.
Носовая часть переднего звена значительно выступает вперед и имеет отрицательный угол наклона. Визуально он как бы продолжает линию гусениц. Такая конструкция позволяет добиться следующих преимуществ:
• во-первых, при входе в воду последняя не будет обрушиваться большой волной на капот и соответственно на лобовое стекло, т.к. будет отражаться перед транспортным средством и/или уходить под днище;
• во-вторых, за счет дополнительных выступов 9 в центральной части (вертикальных «бамперов») данное транспортное средство, используя эти «бамперы» в качестве направляющих, сможет преодолевать препятствия намного выше тех, на которые оно могло бы заехать лишь при помощи гусениц.
Между этими выступающими «бамперами» расположен отсек 10 с мощной лебёдкой, которая в состоянии вытащить данное транспортное средство или любое другое, попавшее в «безвыходное» положение.
В отличие от аналогов, передние фары интегрированы в кузов и выделены в отдельные объемы 11. Рядом с ними на носовой панели находятся воздухозаборники 12, обеспечивающие вентиляцию подкапотного пространства при передвижении по суше. Нагретый воздух выходит через специальные вентиляционные отверстия 13 по бокам транспортного средства. Перед погружением в воду водитель специальной кнопкой со своего места закрывает доступ в подкапотное пространство, и вода проходит по каналу под капотом, не попадая в пространство, где находятся все агрегаты, и выходит через те же отверстия, что и воздух при передвижении по суше.
Вентиляционные отверстия по бокам совмещены с выходом выхлопных труб и заключены с ними в один объем. Выхлоп расположен немного выше, чем выходы нагретого воздуха или воды, а именно над ватерлинией данного транспортного средства, хотя жидкость не является помехой для выхлопных газов, т.к. они выходят под большим давлением, исключая попадание воды в выхлопную трубу (например, в случае волны).
Между выступающим объемом, в который заключены фары, и стойками лобового стекла расположена труба 14, за которую человек может держаться при обслуживании и ремонте транспортного средства.
Центральный люк 15 (рис. 4) на капоте предназначен для ремонта двигателя. Для проведения этих работ из центрального объема под отсеком для лебёдки может быть выдвинута специальная подножка, на которую человек может встать, чтобы ему было удобнее работать. Слева и справа от большого центрального люка около лобового стекла расположены люки 16 меньшего размера для обслуживания других более мелких агрегатов в подкапотном пространстве. Оставшиеся два люка 17 в передней части капота скрывают под собой свободные объемы, появившиеся в результате изменения формы носа транспортного средства. В этих пространствах могут быть размещены наборы инструментов и другие полезные вещи, необходимые при ремонте и обслуживании транспортного средства.
Лобовое стекло 18 по сравнению с конкурентами достаточно широкое, что улучшает обзорность.
Так как высота салона переднего звена составляет примерно 1,3 метра, то для того, чтобы облегчить и обезопасить процесс посадки, предлагается применить специальные широкие двери 19, открывающиеся наверх с частью крыши (по 600мм с каждой стороны). Их еще именуют «крылом чайки». Таким образом, при открытых дверях высота салона становится равной 1,9 метра, что позволит стоять в салоне в полный рост. Извне двери открываются и закрываются нажатием специальной кнопки либо на брелоке, либо рядом с дверью. Изнутри - либо также при помощи брелока, либо кнопкой на приборной панели. При закрытии двери разъем полностью герметизируется, что исключает попадание воды в салон. Закрытие и герметизация двери возможны и в ручных режимах. При открытии двери становятся доступными поручни, находящиеся внутри салона. Один расположен по боковому конту-
Раздел 1. Наземные транспортные средства, энергетические установки и двигатели. ру лобового стекла (для водителя и переднего пассажира), а второй находится около сиденья второго ряда. В дверях имеется широкий оконный проем 20.
17-V I- 16
15
20
Рис. 4.
Сверху к двери прикреплена труба 21, за которую человек может держаться при экстренном покидании транспортного средства через аварийный люк 22 в центре крыши.
26-■ 27 1 31 и
Рис. 5.
Обвес гусеницы (рис. 5) выполнен таким образом, что он не только защищает основные элементы ходовой части (ведущие звёздочки и натяжные катки) и делает возможным передвижение по воде, но и на высоте 450мм и 600мм от земли образует подножки 23, для облегчения посадки в данное транспортное средство. Между двумя основными фигурными элементами «плавниками» 24 и 25, расположена продольная панель 26, которая закрывает верхнюю часть гусеницы и делает процесс посадки-высадки в салон более безопасным. Над ней
Раздел 1. Наземные транспортные средства, энергетические установки и двигатели. расположена труба 27, выступающая в роли последней, третьей подножки. В обвес также входят поперечные плоские панели 28, соединяющие «плавники» с корытом. Контуры «плавников» выполнены параллельно направлению гусениц, что придает транспортеру цельный вид.
При необходимости ремонта элементов ходовой части либо замены гусеницы обвес демонтируется. «Плавники» полностью снимаются (отвинчиваются от кузова), а та часть обвеса, которая находится между ними, либо просто поворачивается описанным выше способом, либо снимается с петель.
Сразу за люком 22, расположенным по центру крыши кабины, находится воздухозаборник 29 для радиатора, кондиционера и ФВУ. Выход воздуха осуществляется через отверстия 30, расположенные в задней части переднего звена по бокам и выделенные в отдельные объемы (рис. 4 и рис. 6). Поверхность пола переднего звена, находящаяся над гусеницами сразу после сиденья второго ряда в салоне, начинает плавно подниматься вверх 31 (рис. 5) и тем самым образует нижнюю границу отверстий 30, которая находится выше ватерлинии.
Рис. 6.
В освободившемся пространстве 32 (рис. 6) под уходящей вверх поверхностью кузова по левому и правому бортам можно установить водометные движители, при помощи которых данное транспортное средство способно развивать скорость до 15 км/ч по воде. Расположив сопла движителей под углом в 35° к средней линии транспортера, можно добиться того, что, даже при сложенных в горизонтальной плоскости звеньях, струя воды не будет биться о стенки заднего звена. Кроме этого при регулировании мощности каждого из таких движителей обеспечивается большая маневренность транспортера на воде.
Следует обратить внимание на то, что межзвенное пространство у всех конкурентов практически никак не используется, хотя там достаточно много места для создания дополнительного объема у переднего звена, которое не будет мешать складыванию звеньев во всех плоскостях при заданных углах. Данный объем (центральная часть задней панели 33) можно использовать в качестве либо запасного топливного бака, либо емкости для запаса пресной воды, необходимой при долгих экспедициях на случай отсутствия поблизости источников. По бокам от центрального выступа также образуются дополнительные объемы 34 внутри транспортного средства за счет панелей, идущих от узких выступов по бокам задней панели
к центральной части задней панели кузова._
Также вышеописанный объем, находящийся в межзвенном пространстве, выполняет функцию хоть и не полной, но защиты ПСУ (поворотно-сцепного устройства), которое является самым уязвимым местом двухзвенных гусеничных транспортёров, и его поломка ведёт к тому, что транспортное средство не может маневрировать и, следовательно, становится абсолютно беспомощным.
В салоне по центру (над гусеницами) над находящейся в корыте гидромеханической коробкой передач и другими элементами трансмиссии можно расположить либо дополнительное место для пятого члена экипажа, либо стеллаж. В отделении с кондиционером есть свободные места над ФВУ и кондиционером, доступные из салона, в которых можно разместить, например, рацию. В местах позади данного отделения, по бокам от центрального выступа с водой/дополнительным топливом, имеются два дополнительных свободных отсека (см. рис. 2).
Спереди вверху у заднего звена находится специальный выделенный объем с воздухозаборником 35 для расположенного там кондиционера.
Рис. 7.
По боковым сторонам крыши заднего звена находятся трубы 36, за которые человек может держаться, находясь на крыше, и к которым можно крепить дополнительный багаж, лестницу и т.п. Для того чтобы можно было попасть на крышу, сзади слева и справа от входа в салон заднего звена расположены лестницы 37 (рис. 7). Также на крышу можно попасть из салона через люк 38, расположенный в широком выступе 39, начинающемся по центру заднего звена.
Дверь в салон заднего звена состоит из двух частей: одна поднимается вверх 40, другая, нижняя часть 41, расположенная между гусеницами, опускается вниз, образуя ступеньки для удобного захода в салон. При закрытии нижней части двери автоматически происходит герметизация и уплотнение разъема, что очень важно, т.к. он находится ниже ватерлинии. Верхняя часть двери имеет окно 42.
Задние фонари 43 находятся внизу и вверху специальных объемов по бокам задней панели. Там же есть и воздуховоды 44, предназначенные для осуществления более эффективного вентилирования салона заднего звена при необходимости.
Обвес гусениц заднего звена аналогичен обвесу гусениц на переднем звене.
Салон заднего звена разделен на две части: на «багажное» и на «пассажирское» отделения. По бокам заднего звена расположены двери 45 для доступа в багажное отделение извне.
Раздел 1. Наземные транспортные средства, энергетические установки и двигатели. Также сбоку расположены и окна 46 для пассажирского отделения. Уровень пола по центру салона во втором звене позволяет человеку стоять в полный рост, в отличие от всех известных аналогов данного транспортного средства (см. рис. 2).
Таким образом, предложенная форма кузова транспортера удовлетворяет всем необходимым конструкторским, эргономическим и эксплуатационным требованиям, и при всем этом создает эстетически приятный образ такого необычного транспортного средства, как двухзвенный гусеничный транспортер, и, следовательно, делает его более конкурентоспособным на сегодняшнем рынке.
На предложенную конструкцию подготовлена заявка на промышленный образец.
Настоящий дизайн-проект двухзвенного гусеничного транспортера был представлен на 1-м Российском Молодежном Инновационном Конвенте, где получил положительные отзывы.
Современные АБС и реализация их алгоритмов работы
к.т.н, проф. Клименко В.И., к.т.н., проф. Рыжих Л.А., Красюк А.Н., Леонтьев Д.Н.
Харьковский национальный автомобильно-дорожный университет, Украина.
Введение
К вопросу об АБС многие исследователи возвращаются вновь и вновь, хотя, казалось бы, он раскрыт полностью с точки зрения теории движения автомобиля. Споры о возможности измерения скорости в режиме реального времени приводят к размышлениям о нейронных сетях и фактических возможностях измерительной аппаратуры. Однако, исходя из последнего и основываясь на данных зарубежных исследователей, можно констатировать, что все сводится к точности измерительной части АБС. Так, например, при низкой скорости движения, порядка 5 км/ч, датчики угловой скорости способны измерять прохождение расстояния от зуба к зубу кодового колеса (рис. 1), (100 зубьев на диаметре колеса 0,15 м) за время 20 мс, а при скорости 50 км/ч это время будет составлять 2 мс, причем при низких скоростях движения, ниже 3-5 км/ч, происходит дробление импульсов и определение величин, необходимых для расчета уставок, не представляется возможным. С этим явлением связан нижний порог скорости работы АСБ 10 км/ч, предусмотренный международным стандартом «Правил 13 ЕЭК ООН».
Рис. 1. Датчик угловой скорости колеса и импульсное кодовое колесо.
Актуальность проблемы
При реализации алгоритмов работы АБС, основанных на классической теории движения автомобиля, разработчики АБС столкнулись с рядом проблем, связанных с практической реализацией основных положений теории на практике, поэтому возникла необходимость в разработке альтернативных подходов, позволяющих реализовать функции АБС.
Реализация функции АБС на современных транспортных средствах Поскольку вся теория движения автомобиля при торможении базируется на проскальзывании колеса по отношению к линейной скорости движения автомобиля (известная зави-
°>к ' гк
£ = 1 -■
симость ^ ), то для применения этой теории на практике необходимо знать, кроме
