Дослідження нелінійних горизонтальних коливань слабозакріпленого вантажу при русі автомобіля

Abstract

Удосконалення способів зниження динамічних навантажень в елементах самохідних транспортувальних машин і транспортованих вантажах базується на результатах аналізу динамічних явищ, які виникають під час їх експлуатації, що обумовлено зростанням вантажності, збільшенням робочих швидкостей, суміщенням навантажувально-розвантажувальних робіт з іншими технологічними операціями, підвищенням продуктивності. Для унеможливлення пошкодження, забезпечення безпеки руху тарно-пакувальні і штучні вантажі закріплюють у кузовах автомобілів, вагонах потягів і трюмах суден дротяними розтяжками, упорними і розпірними брусками, обв’язуванням та іншими способами. Але під час транспортування в результаті витягування й обриву розтяжок і висмикування цвяхів вантажі пошкоджуються, переміщаючись у кузові, вагоні чи трюмі. Тому дуже важливо на етапі проєктування конструкції кріплення встановити можливе переміщення вантажу, а також забезпечити його в заданих межах, щоб унеможливити пошкодження вантажу. Авторами запропонована методика розрахунку коливань вантажів у кузові вантажного автомобіля на прикладі двох вантажів різної маси. Побудована кінематична схема самохідної транспортувальної машини з послідовним пружним зчепленням транспортованих вантажів та проведено дослідження нелінійних горизонтальних коливань слабозакріпленого вантажу при русі автомобіля. За результатами проведеного дослідження побудовано графіки залежностей безрозмірної амплітуди коливань маси вантажу щодо інших вантажів залежноі від зазору між кріпленнями. Побудовані карти областей стійких рухів та показано область нестійких рухів вантажів. Зазначається, що хоча така область нестійких рухів є досить малою, але при певних умовах руху транспортного засобу і слабозакріпленому вантажі виникають явища, що можуть спричинити дорожно-транспортну пригоду.

The improvement of the methods of reducing dynamic loads in the elements of self-propelled transport machines and transported goods is based on the results of the analysis of dynamic phenomena that occur during their operation, which is due to the growth of load, increase of working speeds, combination of loading and unloading operations with other technological operations, increase in productivity. To prevent damage and ensure traffic safety, packaging and artificial cargoes are secured in car bodies, train carriages and ship holds with wire ties, thrust and spacer bars, tying and other methods. But during transportation, as a result of stretching and breaking of stretch marks and pulling out of nails, goods are damaged, moving in a body, wagon or hold. Therefore, it is very important at the design stage of the fastening structure to establish the possible movement of the load, as well as to ensure it within the given limits in order to prevent damage to the load. The authors proposed a method of calculating load fluctuations in the body of a truck using the example of two loads of different weights. A kinematic diagram of a self-propelled transport machine with sequential elastic coupling of transported loads was built and a study of nonlinear horizontal oscillations of a loosely secured load during the movement of the vehicle was carried out. According to the results of the research, graphs of the dependences of the dimensionless amplitude of the weight of the load relative to other loads depending on the gap between the fasteners were constructed. Maps of regions of stable movements are constructed and the region of unstable movements of loads is shown. It is noted that although such an area of unstable movements is quite small, but under certain conditions of movement of the vehicle and weakly secured cargo, phenomena can occur that can cause a traffic accident.