CC BY
15
Многофункциональный комплекс на базе стенда «Карусель» для оценки сцепных свойств пневматиков воздушного судна Колузова М. И.1, Морозов Р. В.2
1Колузова Мария Игоревна / Koluzova Marija Igorevna - студент;
2Морозов Роман Владимирович /Morozov Roman Vladimirovich - ассистент, кафедра «Дорожно-строительные машины»,
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение Высшего профессионального образования
Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ),
г. Москва
Аннотация: представляется новая модификация стенда КУИДМ-2 «Карусель», позволяющая измерять коэффициент сцепления в условиях, максимально приближенным к реальным условиям и реальным нагрузкам при посадке воздушных судов.
Ключевые слова: коэффициент сцепления, средства измерения коэффициента сцепления, стенд «Карусель», безопасность посадки воздушных судов.
Аэропорт — это сложная система, предназначенная для приёма, отправки и базирования воздушных судов.
Главные цели аэропорта это бесперебойный режим полетов и безопасность. Коэффициент сцепления один из главных параметров, необходимых для достижения этих целей, который требует особого внимания в зимнее время.
Сейчас в аэропортах коэффициент сцепления измеряют с помощью тормозных тележек. Однако тормозные тележки меряют коэффициент сцепления с параметрами автомобиля, а не самолета.
Исследования по сопоставлению параметров колеса автомобиля и пневматики воздушного судна не проводились или носят локальный характер. Что не позволяет выявить зависимость между параметрами колеса автомобиля и пневматиком воздушного судна при измерении коэффициента сцепления. С целью выявить эту зависимость, созданный ранее грузовой универсальны комплекс КУИДМ-2 [1-5] был
модифицирован для оценки сцепных свойств пневматиков воздушного судна в условиях, которые будут максимально приближенны к реальным условиям и позволяют имитировать нагрузки, возникающие на пневматике воздушного судна во время взлета и посадки.
Установка (рис. 1) состоит из 4-х перпендикулярно расположенных осей с колёсами. Каждая ось — это балка, к которой прикреплена часть рамы КАМАЗа с колесом, разгон осуществляется с помощью гидромотора.
Рис. 1. Общий вид грузового универсального комплекса КУИДМ-2
Самолетный пневматик (рис. 2) крепится с помощью подвижной рамы к основной балке. Гидроцилиндры позволяют перемещать и/или поднимать и опускать пневматик, симулируя взлет и посадку самолета. Установленные тензометрические датчики [6] на пневматике позволяют измерить продольную и перпендикулярную силу сцепления, которая потом используется для получения коэффициента сцепления.
Рис. 2. Возможные рабочие положения модернизированного универсального комплекса КУИДМ-2 «Карусель»
С помощью гидроцилиндра пневматик может менять радиус движения. С помощью пары гидроцилиндров создается необходимое усилие на пневматик. Регулировка усилия осуществляется с помощью датчиков давления. Расчетная нагрузка бралась равной 6,5 тоннам, что приблизительно равно нагрузке на реальный пневматик воздушного судна, например, ТУ-154М.
Установку (карусель) разгоняют на различных поверхностях, что позволяет получить коэффициент сцепления для модели, максимально приближенной к настоящему самолету в различных условиях: мокрый асфальт, лед, снег, песок и т. д. [7-8].
Для большей многофункциональности комплекса, большей манёвренности при имитации взлета и посадки самолета пневматик может перемещаться как вверх-вниз, так и вправо-влево.
Рассмотрим несколько возможных рабочих положений, условно обозначим их как «рабочее положение 1-4»:
Рабочее положение 1. Пневматик опущен, находится на максимально приближенном расстоянии к колесу КАМАЗа. На пневматик действует нагрузка в 6,5 тонн.
Рабочее положение 2. Пневматик поднят, находится на максимально приближенном расстоянии к колесу КАМАЗа.
Рабочее положение 3. Пневматик опущен, находится на максимально отдаленном расстоянии от колеса КАМАЗа. На пневматик действует нагрузка в 6,5 тонн.
Рабочее положение 4. Пневматик поднят, находится на максимально отдаленном расстоянии от колеса КАМАЗа.
Чтобы обеспечить изменение траектории движения пневматика ВС, была спроектирована направляющая. Каретка приводится в движение по рельсу с помощью гидроцилиндра. Между кареткой и рельсом запрессованы пластины из фторопласта для избегания сильного трения.
При посадке пневматик воздушного судна двигается накатом. В дальнейшем для торможения используется регулируемый гидромотор.
Вращение пневматиков и движение рамы происходит за счет гидравлической системы универсального комплекса КУИДМ-2, при модернизации необходимо добавить гидроцилиндры для перемещения рамы пневматика и гидромотор для вращения пневматика.
В результате доработка универсального комплекса КУИДМ-2 позволяет проводить следующие исследования:
1. Оценка сцепных свойств различных пневматиков воздушного судна на различных покрытиях.
2. Влияние нагрузок, возникающих при посадке ВС на коэффициент сцепления.
3. Возможность моделирования резинового наката и создание методики оценки влияния наката на коэффициент сцепления.
Литература
1. Братищев И. С. Универсальный кольцевой стенд для оценки износостойкости материалов дорожного покрытия. / Братищев И. С., Воейко О. А. // Материалы лауреатов конкурса дипломных проектов и бакалаврских работ на дорожно-строительном факультете МАДИ. М.: МАДИ, 2011.
2. Васильев Ю. Э. Исследование шума в ультразвуковом диапазоне при движении шипованной шины на стенде «Карусель». / Ю. Э. Васильев, А. Б. Беляков, И. В. Субботин, А. С. Малофеев. [Текст]. // Интернет-журнал «Науковедение» № 4, 2013 г.
3. Васильев Ю. Э., Приходько В. М. К вопросу обеспечения качества дорожных покрытий. Строительные материалы. 2011. № 10. С. 45.
4. Модернизация кольцевого стенда «КУИДМ-2» для расширения спектра измеряемых параметров и ускорения испытаний. Штефан Ю. О., Васильев Ю. Э., Беляков А. Б., Панарин Г. А., М: МАДИ - 2013.
5. Патент РФ № RU 2400594 C1, МПК E01C23/07, G01B5/28, G01C7/04. Способ измерения и регистрации технико-экономических показателей поверхности покрытия дорожной одежды и функциональный комплекс для его осуществления. Приор. От 26.01.2009. Авторы: Приходько В. М., Васильев Ю. Э. и др.
6. Патент РФ № RU 96657 U1, МПК G01M7/00, G01M7/06, E01F11/00. Способ измерения и регистрации технико-экономических показателей поверхности покрытия дорожной одежды и функциональный комплекс для его осуществления (варианты). Приор. от 04.03.2010. Авторы: Приходько В. М., Васильев Ю. Э. и др.
7. Стандартизация испытаний строительных, дорожных материалов и изделий. / Челпанов И. Б., Евтеева С. М., Талалай В. В., Кочетков А. В., Юшков Б. С. // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Охрана окружающей среды, транспорт, безопасность жизнедеятельности. 2011. № 2. - С. 57-68.
8. Шероховатые поверхности: нормирование, проектирование и устройство. / Кочетков А. В., Суслиганов П. С. // Автомобильные дороги. 2005. № 1. - С. 54.
