Исследование и расчет конструкций и эксплуатационной надежности автобусов

Table of contents :
Выбор параметров двигателей для перспективных автобусов. Генбом Б. Б., Лузинов Н. А., Москалев В. В., Гнипович В. И., Ярыныч Ю. В., Стефанко В. М.
К вопросу выбора параметров главных передач и механических коробок передач перспективных автобусов. Генбом Б. Б., Гнипович В. И., Лузинов Н. А., Стефанко В. М., Ярыныч Ю.В.
Исследование динамической нагруженности гидромеханической трансмиссии автобуса с учетом продольно-угловых колебаний кузова. Горбай О. 3., Крайнык Л. В., Есеновский Ю. К.
Тенденции развития и перспективы применения электронных систем управления механическими коробками передач на автобусах. Гришкевич А. И., Гнилович В. И., Парфенов В. Н., Нуктешель О. С, Черванев А. Д.
Оптимальные законы переключения передач в гидромеханической трансмиссии автобуса. Гащук П. Н., Гнипович В. И.
Влияние погрешностей изготовления лопастных колес гидротрансформатора ЛГ-340-43В на эксплуатационные качества городского автобуса. Артамонов П. И., Лукьянчук А. Д., Дзядык М. Н., Пыткин А. Ю.
Обоснование оптимальных своГхтз регулятора частоты вращения вала двигателя. Гащук П. Н., Пелехатый Р. В.
Снижение расхода топлива и токсичности автобуса ЛАЗ-695НГ при работе на бензине. Токарь А. П., Скречко Г. В., Романов А, А., Лозинский О. Н
Снижение токсичности серийных и перспективных автобусов. Скречко Г. В.
Сравнительная оценка параметров системы выпуска отработавших газов двигателя автомобиля. Шехместер В. М., Скречко Г. В., Дочило О. М.
Экспериментальное исследование рабочих процессов барабанного тормозного механизма с клиновым разжимом. Демьянюк В. А., Нагорняк С. Г., Миськив Т. Г., Галан Ю. В., Угрин В. С.
Особенности работы рулевого привода с рессорным направляющим устройством подвески автобуса. Гурфинкель Е. А., Москалев В, В., Качур Б. А, Пидгайный Ю. О.
Разработка и исследование пневматических демпферов подвесок сидений. Акопян Р. А., Плющев А. Е., Керницкий И. С, Сикач И. Фю
Совершенствование подвесок сидений водителей автотранспортных средств. Керницкий И. О., Плющев А. Е., Москалев В. В.
Расчетная оценка функциональных возможностей гидропульсационных стендов. Xрунь В. М., Мотыль М. М., Чугунов Б.М.
Исследование работы автогенератора в устройстве индикации токов утечки троллейбуса. Поддубный В. А.
Выбор и обоснование факторов, влияющих на долговечность кузовов автобусов. Атоян К. М., Королевич Л. Н., Макаров В. В.
Методика исследования эффективности контроля-сортировки автобусных кузовов при их капитальном ремонте. Гудз Г. С., Еременко П. И., Глобчак М. В., Кузык В. Ф.
Исследование нагрузочных режимов в элементах передней секции основания каркаса автобуса при фронтальном соударении. Шишкина Т. П., Цыцив М. В., Палюх М. Д., Паранчак Б. Я.
Улучшение энергобаланса низковольтных цепей троллейбуса. Павлов Б. А.
Рефераты

Citation preview

Министерство автомобидьной промышленности СССР Главное управление по производству :автобусов и автомобилей со специа.1изированными кузовами. Всесоюзный конструкторско-экспери!«1ентальный институт автобусостроения

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАСЧЕТ КОНСТРУКЦИИ И ЭКСПЛУАТАЦИОННОИ НАДЕЖНОСТИ АВТОБУСОВ: Сборник научных трудов

Львов ВКЭИавтобуспром 1987

УДК 629.1 1 4.5.00l.2 Исследова н ие и р асчет конструкций и эксплуатационной: на­ дежности автобусов: Сб. н а учи. тр. /Редкол.: Москалев В. В. (отв. ред.) и др. - Львов: В КЭИавтобуспром, 1987, с. 203. В сборнике изложены вопросы теории, р асчета конструкций, ис­ пытаний, исследова ний и опыта эксплуатациии автобусов; кон­ струкци и двигателя и его систем, подвесок. тормозных систем и механизмов , топливной экономичности автобусов, а также р ассмо­ трены общие принципы оптимизации 1ехнико-эконо"1ичсских пара­ �1етров автобусов. Даны р екомендации по усовершенствованию конструкций авто­ бусов, направленные н а повышение надежности, долговечности, у�1еньшение загазо в анности в нешней среды, снижение уровня шу­ У�а и повышение технико-экономической эффективности эксплуата­ ции автобусов. 4 Jриведены статистичес!\ие и Э!\Спериментальные материа.1ы. Lборни!\ рассчита н на специалистов авто�1обильной пром ышс1ен­ ности, н аучных работников. Он может быть использова н студента· . 1111, обучающимися по специа.•1ьносп1 «Авто'>юбнлестроение» и «Ав­ _rо�юби:1ьныi'1 транспорт».

-

ре д а к ц и о н н ая к о л ле г и я: R. В. Москалев (ответственный рЮщности городского а втобуса от времени р азгона до с корости 60 кмfч. Точ ки 1, 2, 3 и 4 соответствуют результатам испыта­ 'f!ИЙ н а автополигоне НАМИ автобусов VolVo В59, Mercedec t'J305, Л иАЗ-5256 с двигателем КамАЗ-740 и Л иАЗ -5256 с двч­ тателем Ка мАЗ -7402. Расчетные и о п ытные данные, опублико· :ванные в информ ационной литер атуре, показывают, что луч­ щие образцы современных городских а втобусов б ольшого клас­ еа имеют время р азго н а до скорости 60 км/ч 26-28 с . Есть ос111.оват1я считать, что дальнейшее повышение и нтенсивности раз­ .юн.а сбо/дет достигаться не за счет увеличен и я мощности двига­ ·:Nеля" :а за счет уменьшения з атрат мощности на преодоление -внутренних и внешних сопротивлений движению. С учетом это­ �о !lUl ;р-исун ке выделено поле необходи м ы х значений Nуд б · Та­ класса должны ·ким образо м , городские а втобусы большого -иметь удельную мощность 11-11,5 кВт/т. П р и м ассе 15,5 т мощ­ �ностъ двигателя б рутто должна б ыть в пределах 170-178 кВт.

В середи не 70-х годов р азгонные качества городских а вто­ бусов особо большого класса счита.1ись пр ие:vrлемыми, если время р азгона до скорости 60 км/ч не превышал о 50 с. Прове­ _денный а нализ показал , что современные а втобусы этого назна­ чения и кл а сса р азгоняются до скорости 60 км/ч з а 38-42 с . На рис . 2 выделен о поле необходи:vr ы х значений у дельной мощнос­ ти Nуд·б для обеспечения времени р азгона до ско рости 60 км/ч в пределах 38-40 с. Из расс м отрения этого 1ю..1я следует, что городски е а втобусы особо большого h:.:1acca. созда ваемые в 12-И пятилетке, должн ы иметь удельную :vющность не :ченее 9 кВт/т. l:ледовательно, для автобус а м ассоi'1 2 6000 1-;г необхо.нв,i двиг:�­ тсль мощностью б р утто 2 35-240 кВт . Обоснованность рекомендаuии выб и р ать .J.Вигатель город­ ского автобуса особо большого класса и з ус.1овий обеспечения удельной мощнос1 и N,д.6 9 кВт/т по;�:гвер;+;дается да н ными о новейших за рубеж ных а н аJ1огах . Отчетич. что сог.1асно реко ­ мендациям 46 Конгресса меж.J.ународного союза общественно­ то транспорта з н ачение N)д 6 долж н о быть не ниже 8 кВт/т. Ныш е было отмечено, что особенностью приго родного а вто­ бусного м а р ш рута является на.1ичие уч ас11-;ов с типично город­ скими и типично междугородными условия:vш ,:щижения. Это, а также особен ности экс пресс н ы х м а р шрутов в крупных городах позволяют считать, что пр и городный а втобус должен и меть п р и­ мерно такие ж е р азгонные качества , как и городской, и п р е во ­ сходить последни й по величине макс и м альной ско рости. Проведе н н ы й а н ализ показал, что для обеспечения доста­ точно й и нтенсивноС1и р азгона пригородного автобуса на выс­ шей передаче з начение D'та' дол ж н о быть не \Iсньше О,0;38. Масса городского а вто б уса ,Н J , "' соответствующая номи­ н альной в местим ости , и масса Ма 11 унифици рова нного с н и м п ригородного а втобуса примерно оди наковы . Предположи м, что п а ра метр ы городского а втобуса и>vrеют с.1едуюшие значения Ма.г.н- = 1 5500 К Г, k = 0 . 4 7 Нс2�г4, F 6м2, Гк = 0 А7 М, Л'з·• б = = 1 77 кВт, nN = 2200 МИIГ1, т = 1 ,15, dn 1.36. Uo 5,6S. Н а р ис. 3 п р и ведены графики з а виси мости ;v1а�-;симаJ1ыюго дин а мического ф а ктора н а выс шей передаче. :-.� аксим альной ки­ нематической ско рости и среднего коэффи циента использова ния мощности двигателя п р и р азгоне в диа пазоне 40-60 к м / ч от передаточного ч ис л а гла вной пере.J.ачи . Анализ этих графиков лозволяет констатировать с.'Iедующее: - п р и создании п р и городного автобуса на базе городского с удельной мощностью 1 1 ,5 кВт/т (т 1.1 5 . н:-. = 22 00 , rк = 0 4 , 7) возможн о уменьшение передаточ ного числа гпащюй переда ч и =

=

=

=

=

Va'max

\(,

ИН/ч

}� ;." V/max

110

0,05

/,оч

!А7

О,03

11

5

3,.5 1-'11с. 3. 3ависю10сть 1:3

тах•

5,5

6

fi,'I

о,&

0,7 fJ,ti

r.l.

D' тах и / ер от передаточных ной передачи.

ч исес1 глав·

до значени�"1 4,4-4,6. Этому диапазону значений 110 соответству­ ет максимальная кинематическая скорость 85-87 км/ч; - учитывая особенности пригородных и экспрессных город­ ских маршрутов, такая максимальная кинематическая скvрость достаточна для обеспечения автобусу хороших скорос:тных свойств; - при других значениях т и rк будет другим и допус�имое изменение передаточного числа главной передачи. В частности, лри увеличении коэффициента приспособляемости до 1,25--1,63 возможно применение главной передачи с меньшим, чео.1 4,5, передаточным чис.10:11. Таким образо\1, удельная мощность пригородного ав-тобуса должна быть прю1ерно такой же, как и городского (ll-1 1 ,5 кВт/т). lt

НарJ11ду с обеспечение:v1 оптимальных значений удельных мощностей автобусов исключительно большое внимание удс,1я­ ется непрерывному совершенствованию двигателей в направ­ .7Iения повышения их эффективности и надежности, улучшения массогабаритных и экологических показателей. Достигнутый техни"!еский уровень автомобильных дизельных двигателеr1 и перспективы его дальнейшего повышения рассмотрены в рабо­ тах Н. С. Ханина, П. JI. Озимова, Б. С. Чистозвонова, П . И. Пруд­ никова и других исследователей [3, 4, 5, 6, 7 ] . Эти иссле­ доваиия и проведенный нами анализ характеристик автобусных �,wзельных двигате.1ей позволяют оценить необходимость зна­ чения основных параметров двигателей для перспективных ав­ тобусе!!. Из15естно, что увеличение литровой мощности и улучшение массогабаритных показателей двигателей данной тактности мо­ жет быть достигнуто путем увеличения частоты вращения ва.1н1: и сред.него эффективного давления. В настоящее время особен­ но большое значение приобретает задача дальнейшего повы­ шения экономичности и надежности, а также улучшение эко­ логических качеств двигателей. Между те:v1, при увеличении частоты вращения вала: - уменьшается эффективный кпд; - быстро растут напряжения в деталях и 01носительные деформации, обусловленные силами инерции; - увеличиваются линейные износы; - яовышается уровень шума. В связи с этим общей тенденцией развития дизельных дви­ гателей, предназначенных для автобусов и грузовых авто�юби­ лей, является применение наддува в сочетании с рациональным уменьшением номинальной частоты вращения вала. Такое со­ четание обеспечивает улучшение практически всех показателей технического уровня двигателей. В частности: - увеличивается J1Итровая мощность и улучшаются массо­ габаритные показатели; - увеличивается эффективный кпд и уменьшается на 5-7 % удельный расход топлива за счет, главным образом. уве­ личения механического кпд; - улучшаются экологические показатели качества двиг;:;те­ ля вследствие протекания рабочего процесса при более высо­ ком коэффициенте избытка воздуха и уменьшении задержr· 1 . Это о знач ает, что н довольно большом ди а п азоне режимов р аботы гидроди н а мического трансформатора переключение на высшую п е редачу в ые х а нической ч асти транс миссии ( и ;: > и" ) обяза­ тельно окажется нецелесообразным с точки зрения топлн вl!оЙ экономичности. Справедли вость высказа н ного утверждения иллюстри рует р и с . 5, а (Me -L (ше) - в неш няя скоростная х а р а ктеристика дви­ гателя ; М � (юе ) -- х а р а ктеристика i\!И Н И М аЛЬН Ы Х уд 4 г/с. П одобным образом, а нализируя режимы работы двигателя при всех других значениях Q1 и учитывая монотонно возрастающий х арактер за висимости Q 1 от Ме и (J) e ( Q t ( ои, Ме , о,,, (J)e) > Q1 (Ме , (J) e ) при любых ом > 1 и о"' > 1 ) , приходим к выводу, что, действите.п ьно, при всяком О < и < u0 перекJiючс­ ние передач приводит только к увеличению р асхода топлива. Таким образом. перекJ1ю11е1111е передач н а высшую ступень всегда н uJ1 нется н е u ы годным, ecJiи оно сопряжено с увеличени­ ем· скорости н р а щс н н я вала двигателя . Этот вывод, собственно говор я, устанав.г.ивает жесткий приоритет низшей передачи пе­ р ед высшей при реализации гидроди н амическим трансформато­ ром достаточно м з л ы х з н ачений передаточного отношения (О < и < u0 ) .

Пр и других э н а ч ениях и ( и > u0) , когда о " > 1, но ош < J , могут найтись такие з начения (J) e , при которых перекJiючение на высшую передачу бесспорно выгодно. В частности, при и = О. 7 и Q 1 = 4 г/с переключение целесообразно, если (J) e > (!)�, и не целесообразно , если (J) e < ш� ( рис. 5, б ) ; если же ше (J)� , то скорость расхnд а топли ва после переключения передач остает­ ся преж ней (то ч к н Ь, В , отражающие р ежимы работы дви гате­ ля соответственно до и 1юсJ1е переключения передач, принадJiе­ жат одной и той же линии Q1 = 4 г/с) . Приоритет передачи определяется н е только условиями эко­ номи и :rоплива, но еще и огра н ичениями, выделяющими м ноже­ ство возможных или допусти м ых р ежимов р аботы двигателя : N;-(ш e ) J/, :/ // /tA

Nе.кВт 150

а

о

Не .кВт 150

2

... ...

....

D ....

....

....

....

...

.... ,

"· CJe ·

Рис. 6. Анализ приоритета различных режимов работы системы «двигатель- трансмиссия:..

'

рушению указанных огр а н и ч е н и й. Сл �довательн � н а р еж и м а х и з м ножеств а А - п р ио ритет з а низшеи передаче и. Приоритет з а н и з ш е й передачей сохраня �тся и н а �ежи м а х и з области В , н о теперь у ж е в силу условии топливнои эконо­ мичности . И т олько м ножество С охватывает те режим ы р або­ т ы двигателя , к ото р ы е на низшей передаче оказывают ся неэко­ номичными . Следовател ьно, если режим двигателя поп адает в область С, с разу же должно п роизойти переключе ние передач. Реж и м ы, принадлежа щие грани це области С и отражаемые точками линий аЬ, Ь с , cd, da, после переключен и я пер �да ; ; р а �с,­ формируются в режим ы , отражаемы е точк а м и л и н и и а Ь , Ь 7 ; c'd'' d'a' ' соответстве нно ( ри с . 6,а) . П ри ч е м точки л и н и и а Ь являются точк а м и пересече н и я кривых 3 , 3' ; 4 , 4' и других ана.логич н ы х кривых, кото р ы м соответствуют р азличные з н ачени:п­ Q 1 . В целом ж е можно утверждат ь, что м ножеству С режимов работы двигателя при заданном и = u 1 предпо�:�аается о п реде­ л енное м ножество С 1 , р ис. 6,6. И менно поэтому и возникает н е -. обходимость и с пользования высшей передачи . Одновременно существуют т а к и е значения передаточного отношения, реализуемого гидротр ансформ атором ( и -+ l , с м . р и с. 4) , для кото р ы х абсолютный приор итет сохр а няет высшая передача . Особое положение з а н и ма ют также передаточные от­ ношения, дл я которых o N = l ( и', и", u111 ) или близкие к н и м . Ьез какого Jшбо сложного а н ализа можно показать, ч т о п р и o N � 1 приоритетными являются р еж и м ы р аботы двигателя и з м ножества D, ограничиваемого внешней с коростной хар актер и стикой Ne = N : ( ш е ) и хара ктеристикой Ne = N � ( ше) мини­ м альны х удельных р асходов топлива (рис. 6, в ) ; а налоги ч н а я ситуация воз ни кает п р и а нализе приоритета р ежимов р а боты двигате л я в случае чисто механической транс миссии [2] . Изложенна я м етодика а нализа совместны х режимов двига­ теля и гидротр ансформ атора позволяет однозначно определить �:штим альные законы перекл ючения передач и в любой степени подробно изучить и х особеннос ти . Но для того, чтобы информа­ ция об опти мальны х зако н а х функционир ования систем ы а вто­ м атического переключ ения передач б ыл а абсолютн о полно!r , следовало б ы в т е х ж е терминах решить :� адачу в ы б о р а опти­ �1 альных законов блокиров ки гидродин амического тр ансфо р м а­ тора. Задача эта, однако, в ыходит з а р а ы ки да н ной р аботы. Исследо вание опти м альных моменто в переклю чени я пере­ да ч средства ми анализа п риоритета режимов работы систе м ы «двигате ль-тра нсмисси я» позволя ет н е то.1ько создать объек­ тивную и нформ ационну ю основу для п роектир ования с истем 53

а в то м а т и ч ес к о г о у п р а вл е н и я т р а нс м и сс и я м и т р а н с по р т н ы х м а 1 r_: и н , н о и з н а ч и т е л ь н о глубже и з у ч и т ь р яд в о п р ос о в , н е и м ею­ щих п р я м о го о т н о ш е н и я к п р о б л е м е а втоматизации. В ч а с т н о с т и , тот ф а к г , ч т о п р и р е а л и з а ци и гидро т р а нс фор ­ \·� а т о р о :-..1 п е р ед о � о ч н о го от н о ш е н и я и ul и р а б о т е д в и г а т е л я р еж и м а х и з м н ож е с т в а С ( с м . р и с . 4 и 6 , а ) целес о о б р а з н ы м с 1, а з ы вается п е р е к л ю ч е н и е н а в ы с ш у ю п е р ед а ч у , оз н а ч а ет н е 'П о и н о е , к а к о ч е н ь н и з ку ю э ф ф е кти в ность э т и х р еж и м о в . А н а ­ л и з и р уя р а зл и ч н ые п е р едаточ н ы е о т но ш е н и я и" �·1 ех а н и ческой ч а с ::_и т р а н ошсси и . в �-:0 1-ще концов м шк н о б ы л о бы уста новить а и о " е е р а щ ю 1 1 а л ь н ые р е ж и м ы р а б о т ы д в и г а тел я , кото р ы е п р и " к с п . 1 1 а 1 а u и и а в то т р а нс п о р т н ог о с р едства дол ж н ы с т а ть п р еоб ­ лада ю щ и м и .

II�

�

=

??

С т а к и х ж е п о з и ц и й ы шк н о о ц е шпь и э ф ф е к т и в ность р о. боты гидродш1v: я цили ндры п родуваются чистым воздухом, что позволяет пол учит ь некоторую экономию топлива, снизить выброс продук­ то в неполного горения, устр а нить «хлопки» в выпускном трубо­ п роводе и несколько у!\1еньшить износ цилиндропор шневой г р у п п ы [3] . Снижение выброса углеводородов и окиси углерода в резуль­ тат е применения экономайзеров холостого хода в значительной степен и зависит от длительности их работы и при испытаниях а вто>vюбиля по ездовому циклу, как уже· отмечалось, составл я­ ет 20-30 % . Р асход топлива снижается н а 4-7 % . Одн ако р ас­ ход :vr acл a остается высоки м , т а к к а к выключение rюдачи топ­ лив а не изменяет р азрежения во в пускном трубопроводе и ци­ линдра х двигателя . П р и использова нии экономайзеров холос­ тог о хода имеются два х а р а ктерных ма ксим ум а выброса окис­ лов у глеводородов . Первы�"r отвечает переходу от на грузочного ре1к н >v1 а к при нудительному холостому ходу. Он обусловлен ин­ тенсивным испарением топливной пленки вследствие р ез кого уве:шчения р а зрежения во в пускном трубопроводе {3] . Естественно, что этот максимум зависит от количества топ­ лив а в пленrюзной момент 1 0500 Н · м ( точка 6 на рис. 1 ) т акже свидетельсг вует о ч резмерном вл иянии тем пер атуры на его величину, хотя, бла­ годар я за пасу эффективности, требуемое замедление автобуса обеспечивается и в этом случае. Отмети м , что п риведенные выше зависи мости для р асчета р ежи мов испытаний могут б ыть использованы и для з п ;rнего

i �C

2 50 200

r

j

/

f50

fOO 50

/

v

о

/

2

/

,/

�

1

! j

---

j

i , ! >

1 1

i

i

!

1

4

б

8

r

Тl"щн

Рис. 3. Изменение тем11ературы тормозных накладок в про цессе предварительного этапа испытаний II .

1 10

тормозно го механиз м а . Для этого вместо коэффициента � необ ­ ходимо в формулы подставлять р а зность ( l - � ) . Несмотря н а то, что конструкция исследуемого тор�1юз ноrо механизм а достаточно п рогресси в н а , вопрос о стабильности его характеристик весьма а ктуален . Свидетельством этому 'v!огут служит ь дан н ы е , полученные автополигоно"� НАМИ п р и сте н ­ довы х испыт а н и ях автобуса, оборудо в а н н ого тор моз н ы "ш меха­ низм ам и д а нного ти п а , согл асно которы>v� несоответствие с-� ежду тормоз н ы м и силами на колесах отдель н ы х осей превышает до­ пустим ы е пределы . Н а рис. 4 пр едст а влена зависимость изменения тор чозноrо момента в функции тем пературы при давлении воздуха в тор­ мозных камера х 0,4 М П а и ч астоте вр ащения б а р а б а н а 358 мин-i. Анализ п олуч е нной зависимости показывает, что при t < 1 00°С

11r' Нн

--......

�

10000 5000

о

Рб = 0,'t/1По

"' t 1 0С

200

100

Р ис. 4. З а в исимость тормозного �юмента от температуры пар трения.

10000

F

Рв : О,4!1n ·-

0,3

0, 2

5000 о 100

200

1

�

0,1

300

1-'ис. 5 . Зависимость тормозного момента от частоты вращения тор:110зноrо барабана.

111

тормозной механизм п р а ктически нечувствителен к температу­ ре, а п р и дальнейшем ее увеличении п роисходит с нижение мо­ м ента. При t = 250°С тормозной момент уменьшается на 35% . К а к видно из ри с . 5, скорость скольжения в фрикционной п а р е ( ч астота вращения б а р а б а н а ) п р а ктически не оказывает влияния на величину тормозного момента. Исследовалос ь такж е влияние уменьшения жесткости тор­ м оз ного б а р а б а н а , выз в а н ное его р асточкой, н а р абочий про­ цесс тормозного механизм а . На р ис. 6 п редставлены кривые

J, нн

О,�

0,2 о

·0,2

х2 '

Рис. 6. З ависимость деформации барабана от давления воздуха : 1 - новы й тормозной барабан (диаметр 4 1 0 м м ) , 2 - расточенный тормозной барабан (диаметр 4 1 4 ы :-.1 ) .

деформ а ции тормозного б а р а б а н а п р и р азлич ных давлени я х воздух а в тормозных камерах. Измерения производились у от­ крытого торца б а р а б ан а под кольцом жесткости . Как видно из р исунка, увеличение внутреннего ди а метра б а р а б а н а от номи­ н ального з начения, р а вного 4 1 0 мм, до 4 1 4 м м оказало сущест­ ненное влияние на его податливость. Что касается выходной ха­ р а ктеристики тор мозного механизма с р асточенным б а р а баном, т о она (в случае поддерж а н и я р егул ятором номин ального за­ зора ) п р а ктически совпадает с а налогичной хара ктеристикой { кри в а я 1 н а рис. 1 ) при нерасточенном б а р а б а не. Исследуем ы й тормозной механизм оборудован дву м я тор­ моз н ы м и камерами, в связи с чем появляется возможность не­ т радицион н ы х в а р и антов р азделения тормоз ного п р и вода ( н а ­ при мер, поколесно е р азделение, п р и котором одна из секций тор мозного к р а н а питает передние тор мозные камеры всех чеi

12

тырех тормозных м еханизмов, а другая секция - з адние тор­ мозны е камер ы ) . При р ассмотрении положительных и отрица­ тельных аспектов такого распределения н еобходимо, н а ряду с другим и ф а ктор а м и , учитывать т а кже и особенности р а бочего процесс а расс м атриваемого тормозного м еханизма в случа е н е ­ одновремен ного с р аб атывания тормозных к а м е р , неоди н а ковых установившихс я давлениях в указанных камер ах, а также в аварийном случае - п р и р аботе только одной тор мозной ка­ меры. В ходе экспериментальной проверки перечисленных вопро­ со в определялись в ы ходны е характеристики тормозного меха­ низма при р азличных з начениях з апазды в а н и я н а полнения тор­ мозной камеры п о отношению к другой ( п = 358 м и н-1 ) . Ре­ зультат ы экспер и м е нт а показали, что при поддержа н и и регул ятором номинального зазора полученные характеристики п рак­ тически совпадают с исходной х а р а ктеристикой при одновре­ менном н а полнении обеих тормозных камер ( кривая 1 , рис. 1 ) . Имитация неоди н а ковых установившихся з н ачений давле­ н и я в тор мозных к а м е р а х н е выявила видимых н арушений р а ­ бочего процесса тор мозного механиз м а ( естественно, что реали­ зуемый тор мозной момент при этом снижался ) . На рис. 1 п р ед­ ставлена х а р а ктеристик а тормозного механизма ( кривая 3 ) , полученна я п р и 20-процентном снижении давления воздуха в одной из камер. К а к видно из рис. 1 , эффективность тормозного м еханизма при торможении одной тормозной к а м ерой ( кривая 2 ) состав­ ляет 72 % от эффективности тормозного механизма, затарма­ живаемого двумя камера м и . В а р и а нт затор м аживания тормозного механизма с помощью п ружи нного энергоаккумулятора представляет и н терес с точ­ ки зрения оценки э ф ф ективности стояночной тормозной систем ы . Н а рис. 1 представл е н а э кспериментальная з ависи мость. п олученная при данном в ар и анте заторм аживания ( кривая 4 ) . Отметим , что торможения одной тормозной камерой и при по­ мощ и пружинного энергоаккумулятор а производились при оп­ тимальной н а стройке регулятора зазора . Очень о п а с н а я ситуация ( р езкое ум еньшение развивае�rого тормозного м о м е нта ) была обн аружена при торможении одноi[ тормозной к а мерой в случае функционирования регулятора з а ­ зор а в области верхних з начений порога срабатывания. В ре­ зультате исследо в а н и й установлено, что причиной этого являет­ ся ч резмерно е увеличение необходимого хода клин а р азжим но­ г о узла, превышающее предельно допусти м ы й ход диафра г:v1 ы

8 Сборник

1 13

тор мозно й камеры, так к а к п р и этом перемещаются оба толка­ теля р аботающего р азжим ного узл а . П р и м акси м ально м допустимом зазоре в фрикционной п а р е 1 1 реальной податливости системы б а р абан-накладка - колод­ ка ф а ктический ход толкателя может п р евысить 4 м м , и при реальном передаточном числе кли н а , р а в н о м 4,75, в случа е тор­ м ожения одной камерой, ход ее диа ф р а г м ы п р евысит 40 м м . Это сопряжено с резким падением п р иводного усили я , особенно в случае п р именения короткоходовых тормоз н ы х камер. Отмечен ный выше нерегул и руемый ход толкателя ( 4 м м и более) - явление,. р еальное. П о да н н ы м чертежей, п р и вариа­ нни р аз меров деталей регулятора в предел а х полей допуска по­ рог сра батыва н и я регулятора изменяется в предела х 3,5 . . .4,5 м м хода тол кател я . Ф а �,:тическое з начение хода толкателя, со­ оты'тствующее срабатыванию ис пользуемого п р и испытаниях регулято р а ( после определен ного периода его р аботы ) , соста ­ r:ило 4 5 ы м . Э т о является р езультатом точ ности изготовления деталей регулятор а , а также следствие1\1 определен ного и х из­ носа . Для подтвержден и я этого б ыл и зготовлен ш тифт р егули­ JЮЕОЧ ' ' Ы Й с �ш н и м альн ы м и допуска м и по отношению к п робке штнфта и втул ке регули ровочной. В р езультате регу.1 нтор на­ ч а л ср абатыва г ь при ;;оде ·�ол катсля 3,6 м �1 , причем п р и дальi : L i' шос! ход е ЕJJ И н а очередное сра батывание регул ятора проис­ х о д �-:,�о ) iiI е фа кты говорят о необходи мости тщательного контроля п а р а м етров р егул ятор а как в п роцессе изготовления, так и при его эксплуатации . Кроме того, и х важно учитывать nри оценке з ф фек1 ивности стояночной тор мозной системы, по­ !\Ол с с н ого р азделения п ривода, а также при выборе конструк­ ци й тор моз�-: ы х камер в отношении допустимого хода диафр агмы. Uл1ети м таюке, что при определении допусти мого уровня р асточки тор м озного б а р а б а н а необходимо исходить не только 11з сообр ажений его жесткости и возможного увеличения хода д и а ф р а гм ы тормозной камеры, но и из условия предохранения о т п еререгулироваиия тормозного механизма, т . е. исчезнове н и я 1\tи н и м ального з а з о р а в ф ри кционной паре, так как п р и высокой лодатливости б а р а б а н а существенн а я ч асть хода толкателя р ас­ -ходуется н а дефор м ацию б а р а б а н а . В з а кл ючени е укажем, ч т о в с е описа нные эксперименты бы­ .л и п роведены н а ю�ерционном тор мозном стенде кафедры ав­ том обилей Л П И . 1 14

УДК 629. 1 1 3.0 1 4.5

О С О Б Е Н Н О СТ И Р А Б О Т Ы Р УЛ ЕВО Г О П Р И ВОДА С Р Е С С О Р Н Ы М Н А П РАВЛ Я Ю Щ И М У С Т Р О Й СТВОМ П ОДВЕ С К И АВТ О Б У С А lfi-!Ж. Е . А . ГУРФИНКЕЛЬ, В. В . МОС КАЛЕВ,

Ю. О.

ПИДГАйНЫй

Б . А . I\А ЧУР,

ВКЭИавтобуспром, ЛАЗ

Д,а я обес печения у п р а вляемости а втомобиля необходи:н а со­ гласованность м ежду кинематикой подвески и р улевого п риво­ да. Пр и деформ ации у пругого элемента подвески управляем а я ос ь и точки, неподвижно с н е й связанные, описывают траекто­ рии. Еоторы е задает н а п р а вля ющее устройство подвески. С дру­ гой сороны, у п р .

::i ti:J = С'!> .t:

---- -�--

(z = О)

исходная нагруз ка, Р.,, да Н

55

49

75

67

95

88

� С'!> = -!

1 18

107

:а ::i С'!> 'О � =

141

1 28

О\ = "' -!

� С'!> � � о С'!>

=

= С'!> � С'!> = g; "' =

::i ·"' 'О

"' = "' ;;:: С'!> = "'

tD tD

-! "' С'!> .t: � С'!>

С'!> = =

1 :: ::i ::i 'О= �"' ;;::

:Z: 'O "' о s:: tD

С>) \,;,

Объем дополнительного резервуара,

Условия статического равновесия исходное давлен ие, Ро, кПа

�о ;;;�

....

П араметр ы к оле б ател ьно й системы с двухгоф ро вым п не в м обалл оном

о ..,

;;:: �

У до п

=О

Vдon = 1 000 с мз

ч астота ч астота жесткость, собствен­ жесткость, собствен­ ных ных колебаний, колебаний, м кН / кН/ м Г l, Гц с,

с,

v ,

11 13,71 1 15 1 8.750 1 6,5 2 1 ,0 1 1 1 8,5 23,1 98 23 28, 1 45

2,386 2,664 2,383 2,654 2,1 80 2,460 2,094 2,345 2,135 2,361

1

10,5 12,289 14 1 6,403 15 17,798 17 20,254 21 24,488

·1

,

2,33 ! 2,522 2,302 2,492 2.079 2,265 2,007

2,l9l

2,040 2,202

V доп,

с м3

Удоn = 2 1 00 с м 3 �--·---·"- -

жесткость, с,

кН / м 9,5 -1 i ,29413 15,16!

14 1 6,354 15 1 8,224 17 2 1 ,077

---�.---

ч астота собствен ­ ных колебан ий, v ,

Гц

2,2 1 7 2,4 1 7 2,2 1 8 2,3952 ,00 8 2,17[ 1 .885 2,078 1 ,835 -2,043

I

р

1

11 200 дл

11 -

i i -

1

ti 1

1

. ., ._ ,_,

----

Р0

40

·Ю

;,; 1

· 2J

к //.,

о

!О

20

JO

z ,

мм

1-'ис . 2 . Статические характеристики двухгофрового пневмобаллона с различными объемами дополнительного резервуар а .

ди мости его компоновк и в подвеске сиденья с определен ным передат очным отноше нием . По эксперим ентальны м характери стикам были определен ы также зависи мости эффективн ой площади и объема пневмобал ­ лона or деформ ации и исходно й н агрузки ( р ис. 4) . Разработа нный б алонный у пругий элемент и меет более низ­ кие значения жесткости в сравнении с пневмобал ло н а м и И -08, И -09, однако т а к же, как и последни е , требует наличия допол­ н ительного резерву а р а достаточн о большого объем а , что услож ­ н яет конструк цию подвески . 1 34

J. rц

'J, 2 1-----1---"! _ _Nf И_ " ---__ > ,,' ff,A 1 b H •1

__ _

�

1 ?J

. -�г

о

�

1

1

fO

20

30

4U

60

oU

t'O

Z , MN

Рис. 8 . Характеристики упругости подвески сиденья модели 5257.

Анализ п р иведенных данных показал, что п невматическая подвеска обеспечи в ает существенное снижение ч астоты собст­ венны х колебаний сиденья. П р и этом подвеска, содержащая­ разработанный пневматический упругий элемент, п р а ктически_ реализует условие изохронности. 1 43

Для определения влияния эластичной подушки н а колебания �иденья с водителем было п роведено исследование двухм ассо­ вой колебательной м одели , описываемой для случая с вободных колеба н и й без учета сил сопротивления в подвеске ( подушка при этом п редполагается линейным элементо м ) следующей сис­ темой диф ференциальных уравнений [2, с. 84 ]

1

гд е 2 шm

шм 2

=

м

т

w2

lll

_

С,

--

ш2,\\ -7

ш2М ;' =' О

�·. + ш2т ':- - �>2т

Z

=

О

'

-

подушке; п арциальная частота колеб ани1"r подрсссоренной ч асти сиденья п р и неподвижном теле ;

с _ - п а р ци альная частота колебаний подрессорен­

т

С

пр

z,

�

-

ной ч асти сиденья при неподвижном водите­ ле и Спр = О ; жесткость подушки и при веденная жесткость подвески сиденья ; соответственно м асса водител я , приходящая­ ся на подушку сиденья, и м асса подрессорен­ ной ч асти сиденья; перемещения водителя и подрессоренной ч асти сиденья.

Для решения z = z s i n шf, :; = ; уравнение ч астот з а пи шется в виде ·

шl

_

ш2 (ш2м

__]_ 1

ш2т )

__]__ 1

·

ш 2м ш2т

siп ш f х а р а ктеристическое

v} [

ш� + ш � +

J

·

/ ( UJ� + ш �}2 - 4 l!J�\ t1J� С

определяе м н изкую и высокую ч астоту свободн ых л а гружен ного сиденья. 144

( 1 1)

С пр = 0, С + Спр

1iз решения которого =

води­

_

М, т

\JJ ! , 2

(10)

_!_ - п ар ци альн а я частота колебаний водителя н а

с + С пр

='

�· +

-�п;пJ

( 1 2)

колебаний

Проводя р асчет п о статическим характеристикам для с иде­ нья модели 5257 ( с = 30 кН/м ; т = 1 0 кг) , н а гр уженного води­ телем м ассой 66 к г ( cnp = 6,5 кН/м ) , получим : Ф1 = 9 , 1 1 3 с-1 ( '1 1 = 1 ,45 1 Гц) ; w2

= 63,968 С-1 ( '12 = 1 0, 1 86 Гц) ;

а для сиденья с водителем м ассой 1 1 5 кг ( Cnp w1 w2

= 1 4, 1 0 с-1 (

'11

=

= 70,90 1 с-1 ( '12

=

1 9 кН/м ) :

2,245 Гц) ;

=

1 1 ,290 Гц)

В а налогич н ы х условиях ( с = 30 кН/м, т = 1 0 кг) р аз р а ­ б отанное сиденье с пневматической подвеской обеспечивает сле­ дующие ч астоты :

- п р и Мв

= w1 w2

66 кг ( Cnp = 3,3 1 кН/м ) : 6,759 с1 ( '1 1 = 1 ,077 Гц) ; = 6 1 ,735 с1 ( v2 = 9,830 Гц) ; =

- при Мв = 1 1 5 к г ( cnp = 4,6 1 кН/м ) : w1 w2

= 6,333 с1 ( v 1 = 1 ,008 Гц) ; = 6 1 ,2 1 3с1 ( v 2 = 9,747 Гц) . в ы в о д ы

Анализ приведенн ы х данных показал, что сиденье с р аз р а ­ ботанной п невматической подвеской облада ет р ядом преиму­ ществ перед а налогичным сиденьем с пружинно й подвеской, ко­ торые з а ключаются в следующем : - п невматическая подвеска обеспечивает низкую собствен­ ную частоту колеба н и й сиденья с водителем ; - колебания сиденья с водителя м и р азличной м ассы явля­ ются п рактически изохронными; - характеристик а упругости пневматической п одвески бли­ зка к л и нейной в зоне м алых деформаци й и обеспечивает ин­ тенсивно е н а р астание восстанавливающей силы п р и больш и х деформациях , ч т о повышает динамическую энергоемкость под­ вески; - в р аз р а ботанной подвеске достаточно п росто конструк­ тивн о реализуетс я р егулирование по массе и росту водителя в случа е автономной п одвеск и и обеспечивается автоматическое поддержани е в ысоты р ас положения сиденья п р и р азличных его н а грузках в случа е р егулируемой подвески; _

10

Сборник

1 45

- п р им енение р езинокордных оболочек рукавно го ти п а по­ зволяет существен но уменьшить металлоемкость подвески ; так, н а п р и м ер , по сравнению с сиденьем модели 5257 м асса усовер­ шенствованно й подвески з а счет устранения из ее конструкции витой цилиндрическо й пружины и крепежных элементов умень­ ш е н а на 8 % ; - объединение пневматического уп ругого элемента и r и ­ ,др авлического а м ортизатора в еди ный узел в зна чительной сте­ пен и улучшает условия ком поновки подвески и повышает ее !Юм п актность. Указ энные преимущества свидетельствуют о возмож:н ости и цслссосб р а з�;ости при менения сиденья с уссве р ш е11стсоващюl! r:одвссЕой , сод\С р х;а щ е й пневм атический упругий элем ент, сов­ :-.,1 сщенный с а �юртизатороы, в систе ы а :\ вторичного по,:rрсссорн­ ш 1 ; · и я р аз.-: и ,1 1-: ы х �втотранслорп:ых с р едств. Л И Т Е Р А Т У Р А

! . Стандарт ИСО 2631 -74. Вибрация, передаваемая человеческо�1у телу. Р уховодство по оценке воздействия на чс"1овека. - М.: Издательство стан­ д :р тов, 1 978, - 20 с . :! . !-' о т с н б с р г Р . В . Подвеска а вточобиля и его колебания. - М.: Л1.ашгю, 1 960. 3Ьб с . ::' . А. с. 69�787 (U.:CP) . А н 11 л о в и ч В . Я " 3 и н ч е н к о М. А" К а · w у 6 а Б. П . н др. Поднеска узла. - Опубл. в Б . И" 1979, N o 43. 4. А. с. 789290 ( СССР ) . К а л ь ч е н к о Б . И " К о д е н к о М. Н" С м и р­ н о в В. Н. и др. П нею1 атическая подвеска сиденья транспортного средства. - Опубл. в Б. И" ! 930. N'o •' 7. Ь. 1 е р 3 с и \! о в Н . В " Д е р б а р е м д и к е р А. Д" М е л е х и н Г . П. 11 др . П одрессор ен ное сиденье с улучшенной в иброзащи 1 ой. - Авто.\ юбн.1ь­ ; 1 ;; я про:v1 ы шлсннос1 ь, 1 985, № 7, с. 20-2 1 . 6. К о ч е т о в О . С . В иброзащитная подвеска с не,1инейной хаrактерис­ тико ;1 . - Автсмобильная промыш.1ен ность, 1 98±, No 7, с. 22-23 . '1 . l: и н е в А. В" К о ч е т о в О. С" С а ф р о н о в Ю. Г. и др. В ибро­ з ащита 1.юднтелей авто ч о 3илей п нев•v1атически м и средствами. - Авто.\юби­ .J!ьнэя про.\1 ышленность, 1 983, № 1 1 , с. 25-27. �- 11 е в з н е р Я . М " Г о р е л и к А. М. П невм атические и г ид ро пнеВ\13тические подвески автомобилей. - М.: М а шгиз, 1 963. - 3 1 9 с . 9. Р а в к и н Г. О . П невматическая подвеска а вто:vюбиля. 111 . · Л\а1u­ rиз, 1 962. - 288 с . ..

-

--

1 46

УДК.

629. 1 1 3.001

РАСЧ ЕТ Н АЯ О Ц Е Н КА Ф У Н К ЦИО Н АЛ Ь Н Ы Х В О ЗМОЖ Н О СТ Е й ГИД Р О П УЛ ЬСА ЦИО Н Н Ы Х СТ Е Н Д О В С П РО Г РА М М Н ЫМ У П РА ВЛ Е Н И Е М I\ анд. техн. нау "' В. М. Х Р УНЬ , инж. М.

М.

МО ТЫЛЬ ,

Б . М . ЧУГУН О В

Львовский гюпитехнический институт, ВКЭИав1 обуспрю1

В настоящее в р е м я программно упр авляемые стенды с г11д­ роr:у"1ьс ато р а м и явл я ются н а и более совершен н ы м и стендовы м п уста новкам и дл я и с п ыт а н и й в л абораторных условиях а втомо6и.1ьн ы х агрегатов, систем и автомобиля в цел о м , позволяющи­ м и с н аибольш и м соответствием имитировать эксплуатацион­ Н Ы t' iiа грузочrrые режи м ы . В з а висюлости от типа т р а нспорт­ ного с редства, е го '1·1 ассы для лаборато р н ы х исrтытаrш й исrюль­ зуютс я гидропульсаторы р азлич ной мощности. Для определ е н и я фушшнональных возможностей п роекти р уе :vr ы х стендов I 1 р и ме­ н1пЕлыю к испытуемому т р а нспортному средству, сослшления нрог;• :: \1 \1 и методи к стендо в ы х испытаний с учето:-,1 этих воз­ ,\1 ожностей необходи м ы а м пл итудно-частотные характеристики гидроnу.:�ьсаторов, построение которых воз можно расчет н ы м с нособо \r по техническим п а р а мет р а м гидропульсатор а , питаю­ щей его гидроста н ци и и распределите.% н ого г идрок.� а п а в а . Ф ункцион альные возможности стенда оце н и iЗ а ются п о п ре­ де.'1ЬН Ы \I амплитудно-ч астот н ы м х а р а ктС'ристи ка м. !IО.т\·ченны м п ри м а ксим альном давлении Р т а х , р азвиваемо�� пrдrюста 1-щие й , и 1\i а ксн м алыюй пропускной способ ности гидрор ас п ределител я Qm, , н а протяжени и всего периода ци к.1а ра601 ы гидропу.пьс;:�­ тор а з а искл ючение�� времени его перекл ючения. При этом пе­ ремещение штока гидропульсатора н а протяже н и и никла '\ЮЖ­ но представить состоящи м из четырех ф а з : р а вномер ное двюке­ ние вверх от среднего положения и з а м едление до rюлной оста ­ новки в I! этапе. Л И Т Е Р А Т У Р А

· ! . А т о я н К . J\l. А к о п я н Р. А., Г е р ш :vr а н Б . И . К оценке долго­ вечности несущей сис те:vrы кузова автобуса при использовании корре.1яцион­ ного а н ализа. - Труды Всесоюзного семинара «Прочность 1 1 до.1говечность автомобильных несущих систем». - М.: НАМИ, 1 97 ! . 2. Г а л у ш к о В. Г. Вероятностно-статистическне >rетоды на а втотран­ спорте. - К:.: В ища шко,1а, Киев, 1 976. З. 3 а в а д с к и i1 IO. В. Решение задач авто:vrобн:1ыюrо транспорта и до­ рожно-строительн ы х :..r а ш ин с по:vrощью регрессион но-корреляционного а н а ­ .1иза. - .Ч . : МАДИ, 1 98 1 . 4 . Ш у п Т. Решение инженерных задач н а ЭВN\. - :\\ . : .\ \ир. 1 982. .

�/ДК: 629. 1 1 4.5.О 1 1 .5 : 685.5 М ЕТОДИКА И С С Л ЕДОВА НИЯ Э Ф Ф ЕКТИВ Н О СТИ К О Н Т Р О Л Я - С О РТИР ОВКИ АВТО Б У С Н Ы Х КУЗ ОВОВ П РИ К А П ИТАЛ Ь Н ОМ Р ЕМ О Н Т Е Канд-ты техн. наук Г . С. Г УДЗ. П . И. EPEMEHI\.O, uнж-ры М. В. ГJJOb Ч A I\, В. Ф . К:УЗЫ !\.

Львовский политехнический институт

Для а н ализа и прогнозирования целесообразности вида ор­ ганизации систем ы контрол я или ее подсистем необход и м а фор­ ·мализаuия производственного п роцесс а , т. е . построение чет­ кого м атематичес кого описания п роцесса с необходи моr'i сте­ пенью п р и ближения к действительности, а также р азр аботка м атематической м одели функционирования участка контроля­ сортировки деталей ремонтного фонда . Если п р едставить себе поступление и сходного м атериала н а вход п роизводственной системы к а к некоторое требование, вы­ нуждающее систем у функционировать в соответствии с прави­ лами технологи и , то можно сказать, что с истем а обслуж ивает это требование. Так, произ водственный процесс можно пред­ ставить как п роцесс м ассового обслуживания. 171

Общей особенностью всех задач, связ а н н ы х с м ассовым об­ с.�уживанием, я вляется случ а й н ый х а р а ктер исследуе:v1ы х яв­ лений. Исследов а ния [ 1 ] показали, что процесс контроля-сор­ тировки может б ыть п редставлен как функциониров а ние сис­ темы м ассового обслуживания (рис. 1 ) .

;lemdд/,

1 1

L

РЖU&7.щ'Vо!' t--'"---,:---t ,P.!#Ph'/714

_ _ _

А

а

-

/?

..А

-

_J

/70' ,,ХТНt'/7!,Р /7P/J7PA"a' �o!'L'a'/77Qb

/7�НL"/77,Д

'7РЛ7'7,,-q

�'7IO'Jt'V /

HPt' pmC'�o!'h"Ut'

АРЛ//7.4.и'l.'7d. '17'-'·

Рис. 1 . Схема потоков ремонтного фонда в р азборочном цехе автобусоремонтноrо завода.

Основн ы м и элемент а м и этой системы являютс я : 1 ) контролируемы й п а ра метр; 2) группа контролируе м ы х п а р а м етров ( деталь) ; 3 ) дисциплин а очереди ; 4) контролер-дефектовщик; 5 ) механизм контроля-сортировки ; 6 ) входящий пото1< контролируемы х п а р аметров; 7 ) структура входящего потока; 8 ) поток измерений. Формулирование логической модели задачи м ассового об­ служивани я з аключается в конкретном о пределении основных элементов. В процессе дефектовки 1\аждый контролируемый п а р а м етр нвл яется за яnкой на обслужива ние. Согласно технически м ус­ ловияы на капитальный ремонт каждая деталь и меет о преде­ ленное число контролируем ых п а р а метров. На рис. 2 показаны м ест а расположения возмож н ы х дефектоn кузова а втобуса ЛАЗ-696Н, а в табл. 1 приведены ТУ на его контроль-сорти ров­ ку. Контролируемые п а р а метры, с точки зрения контролепригод1юсти, считаются однородны м и . !3 табл . 2 приведе н а система­ тиза ция дефектов кузовов. 1 72

(

) 11

-

5

i�

d

__

__

_а_

6udfi.

3v?h7 .

а

.?. ...., c;q

Рцс. 2. Места расположенпя дефектов кузова� ;штобуса .ЛЛ3-695Н.

zэ

Таблица Д е фекты кузова автобуса Л АЗ-69 5 Н и способы их устр а нения

Пози цин

ПО ЭСК ИЗУ

( рис. 1 )

Воз:.южные дефекты

------'--'-- 1.

Сплош н а я

Способы устранения ------- ---

ко ррозия :

1.1.

правой п анели з адней ч асти

заменить

1 .2.

заменить

1 .3.

п а нелей стоек боковин, задней части, передней ч асти нижней панели боковины

1 .4 .

нижnей средней па нели боковины

заменить

1 .5.

нижней задней п анели боковины

заменить

1 .6.

панели № 2

заменить

заменить

1 .7.

козырьков

заменить

1 .8.

правой угловой панел и задней части

з аменить

1 .9.

нижней пане.1и задней части

заменить

1.10

левой угловой п а нели задней ч асти

заменить

1.1 1.

задней п анели радиаторного люка

заменить

1 .12.

нижней право й угловО:1 п анели передней части

заменить

1 . 1 3.

панелей крыши

заменить

2. Сквозна я ко ррозия .

Вм ятины, не устра няемые правкой

2. 1 .

н ижней ч асти правой панели сзади

2.2.

панелей боковин

2.3.

п анели передней част и .1cвoii

2.4.

нижней части право й уг.1овой п анели сзади

2.5.

верхней право й угловой п анели сзади

3. Т ре щины на стальных п анелях

4. Нарушение сварны х соединени й 5. Вмятины глу б ин ой менее 6 м м . в мес ­ тах, труднодоступн ых дл я пр авк и

6. Погнутость или вм я тины

174

ремонтировать постановкой ремонтной детали -»-»-»-»-

завар ить - )) -

устранить газопламенным на пылением пра вить

Таблица 2 Ти п овые д ефекты кузова а вто б ус а ЛАЗ-695Н

Но:11ср

д·? фскта

Наименование дефекта Коррозия ферм

2

Коррозия лонжеронов

3

1\оррозия площадок

4

П ровисание бортов

5

6

Провисание мотоотсека Проломы панелей пола

7

Проломы подколесных барабанов

8

Коррозия панелей передней части

9

К:оррозия панелей крыши

10

Коррозия и проломы боковых панелей

Порядок вызова кузова из очереди и з анятия р абочих м ест контролер а-дефектовщика - дисци п л и н а очереди. Кузова с группой контролируемых п а р аметров, поступ ающие из разборочного уч астка, и меют определенный объем мест для ожидан и я своей очереди н а дефектовку. Количество скопи в ш и хся кузовов ограниченно. Кузов а вы­ б и р а ются для контроля-сортировки в порядке их поступлени я . Выбор :r юбого п а р а метра кузова дл я кон троля р а в новероятен. Обсi1 у ;1< и в а н ие контролируемого п а р аметра производится контро:1tро1V! -дефе ктовщико м . Контролеры-дефектовщики и мею r оди н а кову ю производительность и , с точки зрения удовлетво­ рения з а явки на и з м ерение и контроль, являются однородны м и . Lистем а является пол нодосту п ной, надежной. Поступ ает к кон­ тролеру один кузов. О р гС1 1 1 изаuия производственного процесса на ремонтном предприятии такова, что кузов может н аходиться на участке контроля-сортиров ки какое-то определе н ное время. Систе м а не допускает большого скоплен и я кузовов, требующих дефектовки. Объе?v1 и эффективность контрольно-сортировочных р абот з а ­ виси т о т времени пребывания детали н а участке контроля-сор­ тировки (см. рис. 3) . 1 75

t.J

t

Рис. 3. Изображение времени пребывания кузова на участке контроля· сортировки.

В ремя пребывания кузова н а участке контроля-сортировки з а висит от тем п а их поступления ( особенно, в условиях приме­ нения конвейеров) , объе м а мест для н акопления кузовов, пот­ ре б ности других цехов в кузовах и т. д. На рис. 3 приняты следующие обоз н ачения:

fож

tnp fк

-

-

время ожидания контроля-сортировки ; время пребывания кузова (группы контролиру­ е мых п а р ам етров) н а участке; время контроля п а р ам етра .

fпр

=

fож + fк.

Естественно, в случ а е у величения времени ожидания кон­ троля уменьшается время контроля. Если возника ет ситуация. когда время ожидания контроля больше или п риближается ко nре м ени пребывани я кузова в системе, то кузов контролирует­ ся не по всем п а р а м етра м , п редусмотренным ТУ, т. е . контролер­ дефектовщик начинает «спешить» - в связи с этим уменьша­ ется время контроля и увеличивается вероятность ошибки объ­ ективной оценки состояния деталей. Цел и и сследования входящего потока кузовов з а ключаются в э кспериментальной проверке предварительных теоретических предположений и состоят в следующе м : - подтвердить п р а вомерность поступления случайного чис­ ла кузовов за определенный промежуток времени; - подтвердить пр авомерность р ассмотрения промежутков време ни между поступлениями кузовов и качество случайной величины ; подтвердить гипотезу, в ыдвинутую в результате а н ализа 1 76

потока, о з а коне распределения коли ч ества кузовов з а о п реде­ .1енный промежуток времени и промежутков времени м ежду и х nоступ.1ениями. Таки ;v1 образом. для и сследования входящего потока необ­ ходюю изучить проuесс поступления кузовов н а дефектовку. В норм альных ус.101:шях р аботы цеха кузова будут посту пать че­ рез :\!алые промежутки времени и , очевидно, редкими будут больши е перерывы \Iежду появлениюv1 и кузовов. Промежутки времени поступлен ия кузовов будут з ависеть .ка к от обьективных ф а ю оров (темпов н стабильности поступления объектов ремон­ постов, количества т а , состояния ос нащенности р азборочных р абочих м ест и т . д.) , так и от субъективных ф а кторов: и нди­ вндуальных р азличий характеристик отдельных р абочих, воз­ раст а квалификаuни, стажа р аботы слесарей-разборщиков и промежутков времени т. д. Все эти фа кторы дают вариации :\1 с1к;�;у г1 0сту п л е ю1 Я \Н1 кузовов и позволяют р ассматривать их l\ J K сJ1 учайные ве.ш с; нны. Следовательно, можно говорить о посту­ с груп­ ш1 с 1 1 и и через случайные промежутки времени кузовов поii контролируеыых п а р а м етров со случайным и х количеством . Количество контро.1 ируе м ы х п а р а метров м ожет быть от одного до кшюго-либо конечного числ а . Процесс поступ.1ения а втобусных кузовов с участка р азбор­ Е !! а вторемонтного за вода исследуем с пециальны м н а блюдени­ е м r ю т екущем у вре\1ени . В табл. 3 п р иведена ведомость ч асто­ ты поступления и времени пребывания кузовов автобусов :�JAЗ-G95H н а у частке контроля-сортировки Стрыйс кого а вто­ р емонтного з а вода за один р абочий месяц ( 69 шт. ) . Масси в опытных данных ( случайных величи н ) , приведенных в та йл. 3, р азбивае\j на несколько интерва�юв. Для выбора оп­ г н м альной ш и р и н ы и нтервала используем зависимость [2] /i

где

Xma_" _-=_! ,,. ; п

=

! -+-

Хта х, X m;n !1

-

-

Принимаем /1

3,2 lg п

1 80 - 300 1 + 3,2 lg 69

-----�

=

1 7,4 м и н ,

соответственно м а ксим альное и м и н и м альное з н ачение опытной веJiичины; коли чество опытных данных. =

1 5 мин.,

tK1 m J• П

=

1 70 мин.

Разбиваем �rассив опытных данных н а 9 и нтервалов, а ре­ :;ут_,тат ы р асчетов п о формул а м матем ат11ч�ско�1 стапн; т ики J2] приведены в таб.rr. 4. J 2 Сбо рни к

1 77

:::j ·

Таблица 3

ею

Сводная

№

Пор. кузо­ ва

Моме:�ты поступ­ лений

КУЗОВОВ,

tn;c,

МИН.

ведомость

Момен­ ты ухода кузовов ivx, МИН

проведен ия

Время между поступлен. кузов ов t , ' мин.

наблюдени й за дефектовкоii

ЛАЗ

В ремя контроля куз оп а t:;, м ин.

Колич. контрол. парам.

Время контроля одного параметра t �, мин.

33 4

28 1

10

28,40

1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7, 8, 9, 1 0

В ре,1 я 11ребыван. кузова н а уч астке, '

куз ова авто б усов

tпр, М И Н

Наличие дефектов ( по та бл. 2 )

7.30

1 3.04

2

1 2.52

1 7.48

322

296

274

9

30,4 4

1 , 2, 3, 4 , 5, 6, 7, 8, 9

3

1 7.56

22.30

304

274

270

9

30,0

1 , 2 , 3 , 4 , 5, 6, 7, 8, 9

4

324

29 8

244

9

27,l l

1 , 2 , 3 , 4 , 5, 6, 7 , 8, 9

5

310

28i

27 1

9

30, 1 1

1 , 2 , 3 , 4 , 5, 7, 8, 9, 1 0

6

318

28Э

217

9

27,44

1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 8, 9 , 1 0

7

375

360

262

9

29, 1 1

1 , 2 , 3, 4 , 5, 6, 8, 9, 1 0

8

275

247

8

30,835

1 , 2, 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 9

9

iO

2 79 :по

248 25 1

Э 4 Р>

66

271

240

67

281

242

63 f):}

275

282

243

24 1

2:J(j

8

278

10

27,80

1 . 2 , а . 4 , 5, б , 7 , 8, u . 1 0

239

8

29,S75

1 , 1 , 3, 4, 5, 7, 8, 9

220

209

1 88

29,;)

1 , 2, :3, 4, ГJ, r;, 8, 1 0

3 1 ,4:;

7

29,!'6

1 , �). �.�, ' t , �)1 s) 9

7

26,i3(j

1 , 2 , 4 , 5, 6, 7 , 1 0

7

j ' 2' 4' ::,, 6, 7' ] о

""

·•

Таблица О пределени е

Обо -

Параметр

Ширина интер в ала Гран ш�ы интервала Среднее энансJIC

IШС

В lf HTC!J B ' I -

Частота Вероятность Плотность

�

значен.

1

h1 Xi

hi

Х l· X

N

\r,, = }./ rn N

m N

р =

fi-�

1I

r

вероятностной

в ст реч и

данной

оп ытной

4

вел ичин ы

Номер интерва ла __

4

1

5

15

15

1

15

20()

207,5

215 230 222,5

7

8

1

2

3

15

15

1 70 1 85 1 77,5

1 85 200 1 92,5

3

5

0,0435

0,0725

21 5

1

1

1

230 245 237 , 5 1

17

1

1

6

1

7

1

8

15

1

15

1

15

15

9

245 260 252,5

260 275 267,5

275 290 282,5

290 305 297,5

10

9

6

4

1 0,1 1 59 0,2464 0,1449 (),1304 0,0870 0,0580 2,90·1 0-3 4,84· 1 0 - 3 6,76·1 0 -3 1 7,72 ·I0-3 j 1 ,64· 1 0 - 2 j 9, 66·1 0-3 j 8,70·10-3 j 5 ,S·I Q-з 1 3 , 86·1 0 - 3 0,1 0 1 4

П о р асчетным данны.\т , приведенным в табл. 3, построена гистогра м м а ( рис. 4) р аспределения экспериментальных частот промежутков времени контроля кузова а втобуса ЛАЗ -695Н. Вычислени е и построение кривой р аспределения данного пара­ м етра , а такж е проверка сог.1 асованности теоретического и ста­ тистического р аспределения показали, что оно подчиняется нор­ м альному з а кону. P,.,Ff;J • /О"

1,5

(4

(2 1

?

1,0 �

г

1 1 1 1 1 1

48

0,6

1

q�

1 1

0,2

1 1 по

,!(J()

230

260

,290

t:111N-

Рис. 4. Гистогра м м а распреде.1ения экспериментальных ч астот промежутков времени контроля кузова автобуса ЛАЗ-695Н ( 1 ) и выравнивающая ее теоретическая кривая нор:1�ального закона р аспределения (2) .

Таки м образоы, про а н ализировав з а коны распределения других параметров, х а р а ктеризующих пребывание автобусных кузовов н а участке контроля -сортировки, а также проведя на этой основе минимизацию числа контрол ируемых п а р а м етров кузовов пр и дефектной технологии их ремонта, можно з начи­ тельно повысить эффективность контрольно-сортировочных уча­ стков а втобусоремонтных з а водов. Результаты этих исследова­ ний будут изложены в следующей статье. 1 80

Л И Т Е Р А Т У Р А

1 . Д е х т е р и н с к и й Л. В" К р ю к о

в В. П. Статистические методr.1 М.: ЦБНТИ МАТ РСФСР, 1 97 1 . оценки состояния ремонтного фонда. - 1 07 с. :г. 1\1 и т р о п о .� ь с к и й А. К. Техника статистических вычис.1ений. М.: Наука, 1 97 1 . - 437 с. -

-

УДК 629. 1 1 4.5.0 1 1 .5.00 !

И СС Л ЕДО ВА Н И Е Н А Г Р УЗ О Ч Н Ы Х Р ЕЖ И М О В ЭЛ Е М Е Н ТАХ П Е Р ЕД Н Е й С Е К Ц И И О С Н О В А Н И Я В КАР КА С А А В ТО БУСА П Р И Ф Р О Н ТАЛ Ь Н О М С ОУДА Р Е Н И И Инж. Т. П . ШИШ КДНА , канд. техн. наук М. В. ЦЫЦ ИВ, инж-ры М. Д. ПАЛЮХ, Б. Я. ПАРА Н ЧА К

Львовский по.1итехнический институт, В КЭИавтобуспро�1

В конструкциях совр еменных а втобусов широко используют­ ся и нтегр альные системы пассивной б езоп асности, включа ющие энергопоглощающие б а мперы в сочетании с энерго поглощаю­ щи ы и зон а м и Е а {ЖDсов и рам [ 1 ] . Передня я секция основан и я каркаса должна обл адать соответствующей жесткостью и п роч­ ностью п р и восп риятии эксплуатационных н г грузок как эле:v1 ент несущей сисл: \1 ы а втобуса и , кроме этого. до.1жна обеспечить реа.111 зацию з 2 щ п т н ы х функций энергопог:ющающих б а м перов п р и фронтальных соударениях со скоростя:vш 4 -е- 8 ю1/ч [ 1 ] . П р и более в ысоких скоростях фронтального соударения ос­ таток кинетической энергии уда р а должны пог.1оппь отдельные эле:.1енты передней секции каркаса. Быстрое р ассеивание энер­ гии удар а п р и ;,ншют а льных потерях может быть обеспечено больши м и локальны;,1 и остато•шыми дефор маци я м и элементов J