Результат интеллектуальной деятельности: Способ определения максимальной скорости движения транспортного средства на грунтовых дорогах

Изобретение относится к области испытаний транспортных средств (ТС), а именно их эксплуатационному контролю и касается определения одной из характеристик скоростных свойств - максимальной скорости движения на грунтовых дорогах.

В настоящее время максимальная скорость ТС определяется только на прямом участке ровной сухой дороги с твердым покрытием в соответствии с ГОСТ 22576-90 [1].

Для полноприводных ТС такая характеристика является недостаточной при решении транспортных задач на грунтовых дорогах, применительно к которым они созданы и преимущественно используются.

Определение максимальной скорости движения ТС при испытаниях на всех видах грунтовых дорог по ОСТ 37.001.520-96 [2] существенно повысит качество их технических характеристик.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения коэффициента суммарного сопротивления движению Ψj транспортного средства при его дорожных испытаниях [3].

Задачей изобретения является определение максимально достижимой скорости движения ТС применительно к конкретным грунтовым дорогам по указанному ОСТ 37.001.520-96 [2], на которых скорость ограничивается возрастающим значением коэффициента Ψj и уровнем допустимых виброускорений на рабочем месте водителя (РМВ).

Поставленная задача решается тем, что в способе определения коэффициента суммарного сопротивления движению [3], согласно которому при дорожных испытаниях перемещают транспортное средство при полной массе по каждой j-й (j=1…n) испытательной дороге в ведущем неустановившемся режиме движения, определенном профилем и несущей способностью опорной поверхности;

фиксируют среднее значения скорости движения в км/ч и расхода топлива в литрах на 100 км пробега на j-й дороге;

вычисляют коэффициент суммарного сопротивления движению из выражения (1)

в котором коэффициент пропорциональности n, характерный для каждого типа транспортного средства, определяют по выражению

где Ψ_А - коэффициент сопротивления движению ТС, соответствующей дороге с ровным твердым покрытием на скорости V_q, равный 0,025;

V_q - скорость, соответствующая определению контрольного расхода топлива q_к, как правило, равная 60 км/ч;

q_к - контрольный расход топлива, определяемый по ГОСТ Р 54810-2011 [4] на скорости V_q, и при указанных значениях Ψ_A и V_q, определяют коэффициент пропорциональности n по выражению

по расчетному значению коэффициента суммарного сопротивления движению j-й дороги, выполненному по зависимости (1), устанавливают категорию грунтовой дороги Ψj;

на указанной категории грунтовой дороги выполняют перемещение и разгон ТС до максимально достижимой скорости с ее сохранением на участке ΔS для регистрации контролируемых параметров и ;

определяют показатель , выражающий отношение

из выражений 1 и 4 получают расчетное выражение для определения максимальной скорости движения ТС на j-й дороге

и сопоставляют его с экспериментально полученным значением.

Примечание. При изменчивости и нестабильности характеристик грунтовых дорог, оцениваемых Ψ_j по каждому заезду ТС, можно получить множество значений максимальной скорости внутри диапазона каждой категории грунтовой дороги по ОСТ 37.001.520-96 [2];

при близости значений и в пределах 3-5% полученное экспериментально значение на j-й дороге приводят к дороге со средним значением каждой из них [2] по выражению (6)

где - среднее значение j-й грунтовой дороги.

Сопоставительный анализ предложенного технического решения с известным показывает, что при эксплуатационном контроле транспортного средства максимально достижимую скорость определяют на каждом виде грунтовой дороги. Изменчивость и нестабильность характеристик этих дорог создают условия создания множества значений V_max внутри каждой j-й грунтовой дороги. Для получения единственного значения полученную экспериментально максимальную скорость приводят по зависимости 6 к среднему значению j-й грунтовой дороги, равному соответственно и через показатель t, выражающий отношение максимального расхода топлива ТС к его контрольному расходу q_к.

На основании этого можно заключить, что предложенный способ соответствует критерию «новизна».

Совокупность последовательных операций, включающая перемещение транспортного средства по j-й грунтовой дороге, определение по зависимости (1) категории грунтовой дороги (Ψ_ГУ, Ψ_ГР и Ψ_М) через полученные средние значения расхода топлива и скорости движения и значение коэффициента пропорциональности n, представление коэффициента n зависимостью 1,5/q_к при Ψ_A=0,025 и V_q=60 км/ч, представление отношения эксплуатационного расхода топлива к контрольному расходу топлива q_к через показатель t, определение средней скорости движения ТС по выражению

перемещение и разгон ТС на установленной категории грунтовой дороги до максимально достижимой скорости и сохранение ее на измерительном участке за время Δτ с отклонением не более ±2,0%, определение максимального расхода топлива , определение и приведение максимальной скорости к среднему значению j-й категории дорог по выражению

позволяет сделать вывод о соответствии предложенного способа критерию «изобретательский уровень».

При реализации предложенного способа в конечном итоге определяют фактическую максимально достижимую скорость в диапазоне каждой j-й категории грунтовой дороги по коэффициенту Ψ_j с ее приведением, с целью определения одночислового значения, к среднему значению грунтовой дороги, в границах которой выполнены испытания, и использованием этого значения в качестве нормативного

При реализации предложенного способа транспортное средство, например, автомобиль КАМАЗ-43105 перемещают по j-й грунтовой дороге в рамках нормальных испытаний для оценки его безотказности.

По результатам сменного задания испытаний устанавливают:

среднюю скорость движения 38,7 км/ч;

средний расход топлива 62 л/100 км.

По зависимости (1) устанавливают категорию грунтовой дороги при q_к=30 л/100 км, предварительно определив коэффициент пропорциональности n по выражению (3)

Тогда Ψ_j=0,08.

По ОСТ 37.001.520-96 (2) устанавливают, что грунтовая дорога с определенным значением Ψ_j относится к грунтовой дороге удовлетворительного состояния с границами значений Ψ_j 0,05-0,09 и средним значением Из этого следует, что реальная грунтовая дорога удовлетворительного состояния по результатам испытаний оказалась по состоянию «тяжелее» чем нормативная.

Далее на мерном наиболее представительном участке этой дороги, протяженностью 1000 м проводят испытания по определению максимальной скорости в соответствии с ГОСТ 22576-90 [1]. Максимальную скорость определяют на передаче, обеспечивающей по условиям безопасности достижение наибольшей устойчивой скорости движения, которая устанавливается до въезда на измерительный участок.

По результатам 3-х заездов в каждом направлении устанавливают среднее значение расхода топлива, равного и максимальной скорости - 47,0 км/ч.

Полученное значение приводят к значению, соответствующему в последовательности:

- определение показателя

- определение расчетного значения максимальной скорости при

которое близко к реально полученному, равному 47,0 км/ч;

- приведение максимальной скорости на грунтовой дороге удовлетворительного состояния к ее среднему значению с Ψ=0,07 с использованием выражения зависимости (6)

Аналогичным образом находят максимально достижимую скорость движения ТС на разбитой грунтовой дороге с и размокшей грунтовой дороге в распутицу с

Способ определения максимальной скорости движения транспортного средства на грунтовых дорогах обеспечивает по сравнению с известным следующие преимущества:

в условиях нестабильности и изменчивости характеристик грунтовых дорог впервые получена возможность определения максимальной скорости движения ТС на каждом виде грунтовых дорог, приведенной к среднему значению коэффициента Ψ_j j-й грунтовой дороги, что обеспечивает сопоставимость испытываемых образцов по этому показателю на грунтовых дорогах;

создает возможность нормировать максимальную скорость движения не только на ровной дороге с твердым покрытием по ГОСТ 22576-90, но и на трех видах грунтовых дорог по ОСТ 37.001.520-96, задавать норматив в технических условиях и проверять его в процессе приемочных испытаний опытного образца транспортного средства;

создает возможность оценивать степень использования потенциальных скоростных свойств ТС на грунтовых дорогах, а также оценивать технико-экономическую эффективность их использования в этих условиях.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1 ГОСТ 22576-90 Автотранспортные средства. Скоростные свойства. Методы испытаний. - Введ. 1992-01-01. М: Мздательство стандартов, 1991.

2 ОСТ 37.001.520-96. Категории испытательных дорог. Параметры и методы их определения. - Введ. 1997-07-01. - М: «Дорожный транспорт», ТК 56, 1997.

3 Патент на изобретение RU №2011955 С1, G01M 17/00 от 30.04.1994, Бюл. №8.

4 ГОСТ Р 54810-2011 Автомобильные транспортные средства. Топливная экономичность. Методы испытаний. - Введ. 2012-09-01. - М: Стандартинформ, 2012.