Подготовительный этап метода определения остаточного ресурса безопасной эксплуатации кузова автобуса

Подготовительный этап метода определения остаточного ресурса безопасной

эксплуатации кузова автобуса Калмыков Б. Ю.1, Овчинников Н. А.2,

Гармидер А. С.3, Калмыкова Ю. Б.4

1 Калмыков Борис Юрьевич / Kalmykov Boris Yurevych - кандидат технических наук, доцент;

2Овчинников Николай Александрович / Ovchinnikov Nikolay Aleksandrovich - старший преподаватель; 3Гармидер Александр Сергеевич / Garmider Alexandr Sergeevich - аспирант, кафедра техники и технологий автомобильного транспорта,

Институт сферы обслуживания и предпринимательства (филиал) ДГТУ, г. Шахты, Ростовская область;

4Калмыкова Юлия Борисовна / Kalmykova Julia Borisovna - студент, кафедра исторической политологии,

Южный федеральный университет, г. Ростов-на-Дону

Аннотация: в статье представлен первый (подготовительный) этап метода, позволяющего определить остаточный ресурс безопасной эксплуатации кузова автобуса.

Abstract: the article presented the first (preparatory) stage of a method to determine the residual resource of safe operation of the bus body.

Ключевые слова: безопасность, автобус, кузов, эксплуатация.

Keywords: safety, bus body, operation.

В данной статье рассмотрен подготовительный этап метода, структура которого представлена в [1]. Для проведения расчетов потребуются следующие исходные данные:

1) Расстояние от опорной плоскости колес до плоскости контакта кузова, h, мм (высота опрокидывания).

2) Ориентация автобуса относительно осей координат:

- плоскость (x;y) совпадет с опорной плоскостью колес;

- плоскость (y;z) параллельна плоскости передней панели кузова и проходит через центральную часть первой стойки кузова;

- плоскость (x;z) перпендикулярна опорной плоскости и проходит через место соединения боковины с полом кузова автобуса;

- координаты каждой стойки боковины кузова, на которую опрокинулся автобус, хи мм, где i - номер стойки, х1, х2...., х,..., хк - проекции точек, соответствующие центральной части стоек кузова автобуса от первой стойки (1) до конечной (к);

- координаты перемещения стоек кузова на уровне zt = 1250 мм от места установки сидений, уи мм.

3) Полная масса автобуса, М, кг; и масса, приходящаяся на заднюю ось автобуса Мз, кг.

4) Дополнительные геометрические параметра автобуса: габаритные размеры, база, расстояние от центра передней оси до выбранного начала координат.

5) Данные, полученные при проведении эксперимента [2], неразрушающего кузов автобуса, схема которого представлена на рис. 1:

- усилие Р, кН;

- перемещение, соответствующее усилию Р для 1-2 стоек, расположенных в передней и задней частях автобуса, lsti, мм.

На первом этапе проводится расчет коэффициентов распределения нагрузки по осям автобуса:

Kms = m/m;

Кмп = 1 - M/M,

где М - полная масса автобуса, кг;

Мз - масса автобуса, приходящаяся на заднюю ось, кг;

КМп, КМз - коэффициент распределения нагрузки на переднюю и заднюю оси автобуса.

Далее определяется координата проекции на ось Х расположения центра тяжести автобуса по формуле:

X

цт

S +

Мз • L М

где S - расстояние от передней части автобуса до центра его передней оси, мм;

L - база автобуса, мм.

Находим общую энергию удара автобуса по известной формуле:

Е = Mg-АН,

где АН - разность между начальной высотой положения центра тяжести автобуса и его положением в момент касания крышей опорной поверхности, м. Данный параметр рекомендуется рассчитывать по универсальной формуле, представленной в [3].

Рис. 1. Схема нагружения кузова автобуса:

1 - силоизмерительное устройство (динамометр);

2 - поворотная рама;

3 - плита нагрузочная;

4 - устройство для предотвращения вращательного движения автобуса;

5 - устройство для предотвращения поступательного движения автобуса;

P - прилагаемое усилие;

800 мм - минимальная высота опрокидывания автобуса;

25о (0; -5) - угол плоскости, под которым прикладывается усилие;

ДЗ - контролируемый при нагружении диагональный размер заднего оконного проема

Литература

1. Калмыков Б. Ю., Овчинников Н. А., Гармидер А. С., Калмыкова Ю. Б. Актуальность разработки метода определения остаточного ресурса безопасной эксплуатации кузова автобуса и его структура // Наука, техника и образование, № 9 (15) 2015 г.

2. Прокопов А. Ю., Калмыков Б. Ю. Метод определения разрушающих нагрузок несущих элементов по энергоемкости кузова автобуса и деформации стоек боковины. // Научное обозрение. 2014. № 11-2. С. 425-429.

3. Калмыков Б. Ю., Высоцкий И. Ю., Овчинников Н. А. Устройство для повышения безопасности конструкции автобуса при опрокидывании. Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: Технические науки. 2012. № 5. С. 59-65.