Оптимизация конструктивных параметров рекуперативного дышла лесовозного автопоезда
DOI:
https://doi.org/10.37482/0536-1036-2024-2-128-141Ключевые слова:
лесовозный автомобиль, гидроцилиндр двухстороннего действия, прицеп, рекуперация энергии, функция самовытаскивания, оптимизация параметров, компьютерный эксперимент, картограмма оптимизации, пневмогидроаккумулятор, лесовозная дорога, эффективность системыАннотация
Рассмотрены основные преимущества и особенности взаимодействия звеньев лесовозного автопоезда при движении в процессе вывозки лесоматериалов по недостаточно обустроенным лесовозным дорогам. На основе анализа результатов выполненных российскими и зарубежными авторами исследований выявлены перспективные пути повышения эффективности работы лесовозных автомобилей с прицепами. Представлены главные недостатки существующих конструкций тягово-сцепных устройств лесовозных автомобилей с прицепами. Предложена усовершенствованная конструкция рекуперативного пневмогидравлического дышла сцепного устройства автопоезда, обеспечивающая снижение максимальных усилий при динамическом взаимодействии звеньев, повышение надежности автопоезда, возможность рекуперации энергии рабочей жидкости с ее последующим полезным использованием, а также эффект самовытаскивания автопоезда, улучшающий его проходимость в условиях недостаточно обустроенных лесовозных дорог. Выявлено, что оптимальный внутренний диаметр последовательно соединенных свободными торцами 2 гидроцилиндров двухстороннего действия находится в диапазоне 95…105 мм. При таком диаметре рекуперируемая мощность достигает 4 кВт, среднее продольное ускорение прицепа находится в диапазоне 0,75…0,83 м/с2. Движение лесовозного автопоезда в исследуемых условиях со скоростью 20…60 км/ч сопровождается изменением средней рекуперируемой мощности от 1,8 до 11,3 кВт и среднего продольного ускорения прицепа – от 0,2 до 1,4 м/с2. Определено, что при средних высотах неровностей опорной поверхности 0,1...0,2 м, характерных для типичных недостаточно обустроенных лесовозных дорог, средняя рекуперируемая мощность составляет 2,2...4,1 кВт, среднее продольное ускорение прицепа – 0,26...0,53 м/с2. Оптимальный ход рекуперативного пневмогидравлического дышла сцепного устройства автопоезда равняется 0,55 м, оптимальная скорость удлинения (или укорочения) дышла сцепного устройства – 0,28 м/с. При этом обеспечивается средняя скорость самовытаскивания 0,22 м/с, среднее перемещение лесовозного автопоезда 0,11 м за один цикл удлинения (или укорочения) дышла и рекуперируемая им мощность 1,75 кВт.
Скачивания
Библиографические ссылки
Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976. 279 с. Adler Yu.P., Markova E.V., Granovskiy Yu.V. Planning an Experiment in the Search for Optimal Conditions. Moscow, Nauka Publ., 1976. 279 p. (In Russ.).
Грановский В.А., Сирая Т.Н. Методы обработки экспериментальных данных при измерениях. Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1990. 288 с. Granovskiy V.A., Siraya T.N. Methods of Processing Experimental Data in Measurements. Leningrad, Energoatomizdat Publ., 1990. 288 p. (In Russ.).
Мудров А.Е. Численные методы для ПЭВМ на языках Бейсик, Фортран и Паскаль. Томск: Раско, 1991. 272 с. Mudrov A.E. Numerical Methods for PC in Terms of Basic, Fortran and Pascal. Tomsk, MP “RASKO” Publ., 1991. 272 p. (In Russ.).
Никонов В.О. Современное состояние, проблемы и пути повышения эффективности лесовозного автомобильного транспорта. Воронеж: ВГЛТУ, 2021. 203 с. Nikonov V.O. Current State, Problems and Ways to Improve the Efficiency of Timber Road Transport. Voronezh, VSUFT Publ., 2021. 203 p. (In Russ.).
Патент № 2784227 C1 РФ, МПК B60D 1/14, B60D 1/145, B60D 1/155. Рекуперативное пневмогидравлическое дышло сцепного устройства автопоезда с функцией самовытаскивания: № 2022124514: заявл. 16.09.2022: опубл. 23.11.2022 / В.И. Посметьев, В.О. Никонов, В.В. Посметьев, И.В. Сизьмин. Posmetev V.I., Nikonov V.O., Posmetev V.V., Sizmin I.V. Regenerative Pneumohydrolic Rod of the Coupler of A Road Train with Self-Pulling Function. Patent RF, no. RU 2784227 С1, 2022. (In Russ.).
Посметьев В.И., Никонов В.О., Посметьев В.В., Сизьмин И.В. Имитационная модель оценки эффективности лесовозного автопоезда, оснащенного рекуперативным пневмогидравлическим тягово-сцепным устройством // Лесотехн. журн. 2020. Т. 10, № 4(40). С. 181–196. Posmetyev V.I., Nikonov V.O., Posmetyev V.V., Sizmin I.V. Simulation Model for Estimation of Forest Truck Performance Equipped with Recuperative Spring-Hydraulic FifthWheel Coupling. Lesotekhnicheskiy Zhurnal = Forestry Engineering Journal, 2020, vol. 10, no. 4(40), pp. 181–196. (In Russ.). https://doi.org/10.34220/issn.2222-7962/2020.4/15
Посметьев В.И., Никонов В.О., Сизьмин И.В. Повышение эффективности лесовозного автопоезда путем использования рекуперативного пневмогидравлического сцепного устройства // Воронеж. науч.-техн. вестн. 2022. Т. 4, № 4(38). C. 70–85. Posmetev V.I., Nikonov V.O., Siz’min I.V. Improving the Efficiency of the Forest Trading by Using a Recuperative Pneumatic Hydraulic Coupling Device. Voronezhskij nauchno-tehnicheskij vestnik = Voronezh Scientific-Technical Bulletin, 2022, vol. 4, no. 4(38), pp. 70–85. (In Russ.). https://doi.org/10.34220/2311-8873-2022-70-85
Alrejjal A., Ksaibati K. Impact of Crosswinds and Truck Weight on Rollover Propensity when Negotiating Combined Curves. International Journal of Transportation Science and Technology, 2022, vol. 12, iss. 1, pp. 86–102. http://doi.org/10.1016/j.ijtst.2022.01.001
Bako S., Ige B., Nasir A., Musa N.A. Stability Analysis of a Semi-Trailer Articulated Vehicle: A Review. International Journal of Automotive Science and Technology, 2021, vol. 5, iss. 2, pp. 131–140. http://doi.org/10.30939/ijastech..855733
Brown M.W. Evaluation of the Impact of Timber Truck Configuration and Tare Weight on Payload Efficiency: An Australian Case Study. Forests, 2021, vol. 12, no. 7, art. no. 855. http://doi.org/10.3390/f12070855
Ghaffariyan M.R., Barrier C., Brown M.W., Kuehmaier M., Acuna M. A Short Review of Timber Truck Fuel Consumption Studies. Australian Forests Operations Research Alliance (AFORA) Industry Bulletin, 2018, vol. 21.
Johannes E., Ekman P., Huge-Brodin M., Karlsson M. Sustainable Timber Transport – Economic Aspects of Aerodynamic Reconfiguration. Sustainability, 2018, vol. 10, no. 6, art. no. 1965. http://doi.org/10.3390/su10061965
Kogler C., Stenitzer A., Rauch P. Simulating Combined Self-Loading Truck and Semitrailer Truck Transport in the Wood Supply Chain. Forests, 2020, vol. 11, no. 12, art. no. 1245. http://doi.org/10.3390/f11121245
Korpinen O.-J., Aalto M., Venäläinen P., Ranta T. Impacts of a High-Capacity Truck Transportation System on the Economy and Traffic Intensity of Pulpwood Supply in Southeast Finland. Croatian Journal of Forest Engineering, 2019, vol. 40, iss. 1, pp. 89–105.
Lachini E., Fiedler N., Silva G., Pinheiro C., Carmo F. Operational Analysis of Forestry Transportation Using Self-Loading Trucks in a Mountainous Region. Floresta e Ambiente, 2018, vol. 25, iss. 4, art. no. e20150060. http://doi.org/10.1590/2179-8087.006015
Mitrofanovs I., Cekule M. Effective Collaboration Research Project on IT Solution for Automatic Measurement of Timber Assortment. Systemics, Cybernetics and Informatics, 2019, vol. 17, no. 2, pp. 78–83.
Monti C.A.U., Gomide L.R., Oliveira R.M., Franca L.C.J. Optimization of Wood Supply: The Forestry Routing Optimization Model. Anais da Academia Brasileira de Ciências, 2020, vol. 92, iss. 3, art. no. e20200263. http://doi.org/10.1590/0001-3765202020200263
Moreno G., Manenti V., Guerero G., Nicolazzi L., Vieira R., Martins D. Stability of Heavy Articulated Vehicles: Effect of Load Distribution. Transportation Research Procedia, 2018, vol. 33, pp. 211–218. http://doi.org/10.1016/j.trpro.2018.10.094
Schettino S., Minette L.J., Schettino C.F., Reboleto I.D. Feasibility Analysis of the Use of Light and Medium Trucks in Timber Transport in Rural Properties. Revista Árvore, 2018, vol. 42, iss. 6, art. no. e420608. https://doi.org/10.1590/1806-90882018000600008
Trzciński G., Moskalik T., Wojtan R. Total Weight and Axle Loads of Truck Units in the Transport of Timber Depending on the Timber Cargo. Forests, 2018, vol. 9, no. 4, art. no. 164. http://doi.org/10.3390/f9040164
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
