Многофункциональный комплекс на базе стенда «Карусель» для оценки сцепных свойств пневматиков воздушного судна

Многофункциональный комплекс на базе стенда «Карусель» для оценки сцепных свойств пневматиков воздушного судна Колузова М. И.1, Морозов Р. В.2

1Колузова Мария Игоревна / Koluzova Marija Igorevna - студент;

2Морозов Роман Владимирович /Morozov Roman Vladimirovich - ассистент, кафедра «Дорожно-строительные машины»,

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение Высшего профессионального образования

Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ),

г. Москва

Аннотация: представляется новая модификация стенда КУИДМ-2 «Карусель», позволяющая измерять коэффициент сцепления в условиях, максимально приближенным к реальным условиям и реальным нагрузкам при посадке воздушных судов.

Ключевые слова: коэффициент сцепления, средства измерения коэффициента сцепления, стенд «Карусель», безопасность посадки воздушных судов.

Аэропорт — это сложная система, предназначенная для приёма, отправки и базирования воздушных судов.

Главные цели аэропорта это бесперебойный режим полетов и безопасность. Коэффициент сцепления один из главных параметров, необходимых для достижения этих целей, который требует особого внимания в зимнее время.

Сейчас в аэропортах коэффициент сцепления измеряют с помощью тормозных тележек. Однако тормозные тележки меряют коэффициент сцепления с параметрами автомобиля, а не самолета.

Исследования по сопоставлению параметров колеса автомобиля и пневматики воздушного судна не проводились или носят локальный характер. Что не позволяет выявить зависимость между параметрами колеса автомобиля и пневматиком воздушного судна при измерении коэффициента сцепления. С целью выявить эту зависимость, созданный ранее грузовой универсальны комплекс КУИДМ-2 [1-5] был

модифицирован для оценки сцепных свойств пневматиков воздушного судна в условиях, которые будут максимально приближенны к реальным условиям и позволяют имитировать нагрузки, возникающие на пневматике воздушного судна во время взлета и посадки.

Установка (рис. 1) состоит из 4-х перпендикулярно расположенных осей с колёсами. Каждая ось — это балка, к которой прикреплена часть рамы КАМАЗа с колесом, разгон осуществляется с помощью гидромотора.

Рис. 1. Общий вид грузового универсального комплекса КУИДМ-2

Самолетный пневматик (рис. 2) крепится с помощью подвижной рамы к основной балке. Гидроцилиндры позволяют перемещать и/или поднимать и опускать пневматик, симулируя взлет и посадку самолета. Установленные тензометрические датчики [6] на пневматике позволяют измерить продольную и перпендикулярную силу сцепления, которая потом используется для получения коэффициента сцепления.

Рис. 2. Возможные рабочие положения модернизированного универсального комплекса КУИДМ-2 «Карусель»

С помощью гидроцилиндра пневматик может менять радиус движения. С помощью пары гидроцилиндров создается необходимое усилие на пневматик. Регулировка усилия осуществляется с помощью датчиков давления. Расчетная нагрузка бралась равной 6,5 тоннам, что приблизительно равно нагрузке на реальный пневматик воздушного судна, например, ТУ-154М.

Установку (карусель) разгоняют на различных поверхностях, что позволяет получить коэффициент сцепления для модели, максимально приближенной к настоящему самолету в различных условиях: мокрый асфальт, лед, снег, песок и т. д. [7-8].

Для большей многофункциональности комплекса, большей манёвренности при имитации взлета и посадки самолета пневматик может перемещаться как вверх-вниз, так и вправо-влево.

Рассмотрим несколько возможных рабочих положений, условно обозначим их как «рабочее положение 1-4»:

Рабочее положение 1. Пневматик опущен, находится на максимально приближенном расстоянии к колесу КАМАЗа. На пневматик действует нагрузка в 6,5 тонн.

Рабочее положение 2. Пневматик поднят, находится на максимально приближенном расстоянии к колесу КАМАЗа.

Рабочее положение 3. Пневматик опущен, находится на максимально отдаленном расстоянии от колеса КАМАЗа. На пневматик действует нагрузка в 6,5 тонн.

Рабочее положение 4. Пневматик поднят, находится на максимально отдаленном расстоянии от колеса КАМАЗа.

Чтобы обеспечить изменение траектории движения пневматика ВС, была спроектирована направляющая. Каретка приводится в движение по рельсу с помощью гидроцилиндра. Между кареткой и рельсом запрессованы пластины из фторопласта для избегания сильного трения.

При посадке пневматик воздушного судна двигается накатом. В дальнейшем для торможения используется регулируемый гидромотор.

Вращение пневматиков и движение рамы происходит за счет гидравлической системы универсального комплекса КУИДМ-2, при модернизации необходимо добавить гидроцилиндры для перемещения рамы пневматика и гидромотор для вращения пневматика.

В результате доработка универсального комплекса КУИДМ-2 позволяет проводить следующие исследования:

1. Оценка сцепных свойств различных пневматиков воздушного судна на различных покрытиях.

2. Влияние нагрузок, возникающих при посадке ВС на коэффициент сцепления.

3. Возможность моделирования резинового наката и создание методики оценки влияния наката на коэффициент сцепления.

Литература

1. Братищев И. С. Универсальный кольцевой стенд для оценки износостойкости материалов дорожного покрытия. / Братищев И. С., Воейко О. А. // Материалы лауреатов конкурса дипломных проектов и бакалаврских работ на дорожно-строительном факультете МАДИ. М.: МАДИ, 2011.

2. Васильев Ю. Э. Исследование шума в ультразвуковом диапазоне при движении шипованной шины на стенде «Карусель». / Ю. Э. Васильев, А. Б. Беляков, И. В. Субботин, А. С. Малофеев. [Текст]. // Интернет-журнал «Науковедение» № 4, 2013 г.

3. Васильев Ю. Э., Приходько В. М. К вопросу обеспечения качества дорожных покрытий. Строительные материалы. 2011. № 10. С. 45.

4. Модернизация кольцевого стенда «КУИДМ-2» для расширения спектра измеряемых параметров и ускорения испытаний. Штефан Ю. О., Васильев Ю. Э., Беляков А. Б., Панарин Г. А., М: МАДИ - 2013.

5. Патент РФ № RU 2400594 C1, МПК E01C23/07, G01B5/28, G01C7/04. Способ измерения и регистрации технико-экономических показателей поверхности покрытия дорожной одежды и функциональный комплекс для его осуществления. Приор. От 26.01.2009. Авторы: Приходько В. М., Васильев Ю. Э. и др.

6. Патент РФ № RU 96657 U1, МПК G01M7/00, G01M7/06, E01F11/00. Способ измерения и регистрации технико-экономических показателей поверхности покрытия дорожной одежды и функциональный комплекс для его осуществления (варианты). Приор. от 04.03.2010. Авторы: Приходько В. М., Васильев Ю. Э. и др.

7. Стандартизация испытаний строительных, дорожных материалов и изделий. / Челпанов И. Б., Евтеева С. М., Талалай В. В., Кочетков А. В., Юшков Б. С. // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Охрана окружающей среды, транспорт, безопасность жизнедеятельности. 2011. № 2. - С. 57-68.

8. Шероховатые поверхности: нормирование, проектирование и устройство. / Кочетков А. В., Суслиганов П. С. // Автомобильные дороги. 2005. № 1. - С. 54.