Publikacje

Streszczenie:

Pojazdy ciężarowe i autobusy wieloosiowe oraz pojazdy członowe posiadające jedynie możliwość skrętu kół osi przedniej w przypadku wykonywania manewru omijania przeszkody bądź wyprzedzania ze względu na strukturę układu jezdnego narażone są na wystąpienie zjawiska poślizgu w obszarze współpracy koła ogumionego z nawierzchnią jezdni. Jest to często przyczyna wypadków z udziałem tego typu pojazdów. Manewry parkowania takich pojazdów są znacznie utrudnione. Szerokość zajmowanego pasa drogi podczas ruchu po torze krzywoliniowym jest tym większa im większy jest kąt skrętu kół przednich ciągnika i im dłuższa jest naczepa. W związku z tym wraca się do rozwiązań konstrukcyjnych wszystkich kół skrętnych bądź osi skrętnych w tego typu pojazdach. Niniejsza praca wykorzystując model dynamiczny pojazdu członowego posiadający możliwość skrętu wszystkich kół, składający się z dwuosiowego ciągnika i trzyosiowej naczepy do przewozu dłużyc - znacznie uproszczony, poruszający się na łuku drogi, stanowi analizę jakościową problemu sterowania kołami ze względu na uniknięcie poślizgu w strefie współpracy pneumatyka z nawierzchnią jezdni. Sterowanie kątem skrętu wszystkich kół ma prowadzić do pokrycia bądź maksymalnego zbliżenia śladów kół osi przedniej ciągnika i śladów kół osi tylnych naczepy pojazdu członowego poruszającego się po torze krzywoliniowym. Wynikiem tego jest zmniejszenie zużycia ściernego opon, co przy dużej liczbie kół jezdnych prowadzi do obniżenia kosztów eksploatacji tego typu pojazdów. Niezbędne jest znalezienie funkcji sterowania skrętem kół tylnych w zależności od kąta skrętu kół osi przedniej, wybranego przez kierującego pojazdem. Rozwiązanie układu równań ruchu rozważanego modelu pojazdu poruszającego się na łuku drogi pozwoli na określenie zależności między kątami skrętu kół przednich i tylnych, prędkościami przemieszczania środków mas ciągnika i naczepy. Możliwe będzie wyznaczenie toru ruchu pojazdu członowego dla zadanych jego parametrów konstrukcyjnych i eksploatacyjnych. Otrzymane wyniki będą w dalszych rozważaniach uogólnione na przestrzenne modele pojazdów wieloosiowych i pojazdów członowych z możliwością skrętu wszystkich kół.

Abstract:

Trucks, multi-axle buses and articulated vehicles, which can only turn front wheels assembly when obviating or overtaking due to the structure of the wheels and suspension system are vulnerable to slipping in the tyres-road surface area. It is a frequent cause of accidents with such vehicles. Parking manoeuvres (handlings) of the discussed vehicles are difficult. The width of the lane the vehicle occupies during the travel along curvilinear trajectory grows with the turn angle of the tractor's front wheels and with the trailer's length. That is why designing solutions offering all wheel steering or steerable axles are gaining ground again. The current work uses a simplified dynamic model of an articulated vehicle with all wheel steering and composed of a two-axle tractor and three-axle log-carrying trailer in motion on a bend. The model helps carry out a qualitative analysis of wheel steering to avoid slipping in the pneumatics-road surface area. The control of the wheels turn angle should make the rear wheels of the trailer cover or follow most closely the path of the tractor's front wheels during travel along curvilinear trajectory. This solution results in decreased tyre abrasive wear, which considering the number of wheels, leads to the reduction of operating costs for such vehicles. To this end of the function of rear wheels turn control in relation to the front wheels turn angle chosen by a driver must be found. By solving the system of motion equations for the discussed vehicle model in curving action, relationships between front and rear turn angles, velocities of tractor's and trailer's centres of mass movement will be determined. It will also be possible to determine the articulated vehicle trajectory for its prescribed design and exploitation parameters. The results will be generalized for three-dimensional models of multi-axle vehicles and articulated vehicles with all wheel steering.

B I B L I O G R A F I A[1] Chodkowski, A. W., Badania modelowe pojazdów gąsienicowych i kołowych,WKiŁ,Warszawa 1982.
[2] Dugoff, H., Fancher, P. S., Segel, L., An analysis of tire traction properties and their influence on vehicle dynamics performance,S.A.E. Paper 700377,1970.
[3] Fitch, J, W., Motor Truck Engineering Handbook. Society of Automotive Engineers,Inc.400 Commonwealth Drive Warrendale, PA 15096-0001,U.S.A.
[4] Lanzerdoerfer, J., Szczepaniak, C., Teoria ruchu samochodu, WK i Ł ,Warszawa 1980.
[5] Litwinow, A., Kierowalność i stateczność samochodu, WK i Ł, Warszawa 1975.
[6] Mitschke, M., Wallentowitz, H., Dynamik der Kraftfahrzeuge, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg 2004.
[7] Nejmark, J. I., Fufajew, N. A., Dynamika układów nieholonomicznych, PWN, Warszawa 1971.
[8] O' Halley, T. J., Wojskowe pojazdy transportowe, Przekład i redakcja naukowa Woźniak, R., Kupidura, P., Dom Wydawniczy BELLONA, Warszawa 2002.
[9] Pacejka, H., Tyre & Vehicle Dynamice, Wydawnictwo Butterworth Heinemann 2002.
[10] Prochowski, L., Teoria ruchu i dynamika pojazdów mechanicznych, WAT, Warszawa 1996.
[11] Prochowski, L., Żuchowski, A., Samochody ciężarowe i autobusy, WK i Ł, Warszawa 2004.
[12] Zaremba, Z., Przyczepy i naczepy specjalizowane, WKŁ, Warszawa 1989.

POWRÓT

Strona główna > Publikacje

Tracking front axle wheels trajectory by rear axle wheels in a log-carrying articulated vehicle on a bend