Conditions for safety operation and maneuverability of low-tonnage roadtrain at critical rates of motion | Условия безопасной эксплуатации и маневренности малотоннажного автопоезда при критических показателях движения

English. The assessment of operation conditions of a low-tonnage roadtrain equipped with a flexible coupling in the hitch mechanism has been carried out in extremal kinematic situations. Using of the new developed coupling makes it possible to increase the maneuverability and reliability of the movement of a low-tonnage roadtrain. This makes it promising to use a roadtrain at emergency situations, in narrow urban streets, in greenhouses, livestock houses, and warehouses. The coupling mechanism is simply, reliable and high maintainable, that allow to operate it when transporting non-bump-resistant cargo of different purpose. An application for an invention was filed with the proposed mechanism. The maximum forces in the cable, the drawbar hook and the controlled elements of the coupling were calculated in case of emergency braking with the maximum loading of the trailer in difficult road conditions. Critical turn radii were determined at different speeds and tire-to-surface friction coefficients. A mathematical simulation of the movement of the roadtrain was performed. The device was installed and tested on the basis of the road laboratory KP-514MP based on the car Gazel 2705 with trailer IAPZ-739. Full-scale tests were carried out in various urban and field conditions with different loading of the trailer and shifts of the cargo mass center. The cable installation in the hitch significantly changes the geometry of the movement when reversing and emergency braking. Also, the jack-knifing of the roadtrain is obviated, while without a cable this risk appears almost always. This significantly affects the active safety of the low-tonnage roadtrain, determines its braking efficiency and transverse stability of the links during the movement. A mathematical model that had been tested experimentally was described, which makes it possible to estimate the critical turn radii during maneuvering, the conditions for emergency braking and the possibility of reversing motion. Two types of cables can be used in the flexible hitch-coupling: one is with a diameter of 9 mm and has the metallic core, another is LX-0, it consists of 46 wires with the organic core. Also, other types of cables can be applicated if they withstand load of 4.5-5.0 t.

Russian. Проведена оценка условий эксплуатации малотоннажного автопоезда (МАП) с гибкой связью в сцепном устройстве (СУ) при критических показателях движения. За счет применения предлагаемого СУ можно повысить маневренность, надежность и безопасность движения МАП. Это дает возможность эксплуатировать МАП в условиях чрезвычайных ситуаций, на узких улицах городов, в теплицах, коровниках, внутрицеховых и складских помещениях. СУ отличается простотой, надежностью и высокой ремонтопригодностью, позволяющей эксплуатировать его при перевозке невибростойких грузов различного назначения. На предлагаемое СУ подана заявка на изобретение. Рассчитаны максимальные усилия в тросе, крюке дышла и управляемых элементах СУ при экстренном торможении с максимальной загрузкой прицепа в сложных дорожных условиях. Определены критические радиусы поворота при различных скоростях движения и коэффициентах сцепления колеса с дорогой. Выполнено математическое моделирование движения МАП. СУ установлено и испытано с помощью дорожной лаборатории КП-514МП на автомобиле Газель 2705 с прицепом ИАПЗ-739. Проведены натурные испытания в городских и полевых условиях с загруженностью прицепа и смещениями центра масс груза. Установка троса в СУ существенно меняет характер движения задним ходом и при экстренном торможении. При этом исключается складывание МАП, в то время как без троса угроза складывания возникает почти всегда. Это существенно влияет на активную безопасность МАП, определяет его тормозную эффективность и поперечную устойчивость при движении. Описана экспериментально подтвержденная математическая модель, позволяющая оценить критические радиусы поворота при маневрировании, условия экстренного торможения и возможность движения задним ходом. Определено, что в СУ МАП с гибкой связью возможно использовать 2 типа тросов: ТК диаметром 9 мм с металлическим сердечником или ЛК-0 с органическим сердечником, возможно применение тросов других типов, если они выдерживают усилия в 4,5-5,0 т.