Способ определения максимальной скорости движения транспортного средства на грунтовых дорогах Российский патент 2019 года по МПК G01M17/00 G01M17/07 

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.

Изобретение относится к испытаниям транспортных средств, а именно эксплуатационному контролю, и касается определения одной из характеристик скоростных свойств. Способ определения максимальной скорости движения транспортного средства на грунтовых дорогах заключается в перемещении испытываемого транспортного средства (ТС) по опорной поверхности в ведущем неустановившемся режиме движения, определенном профилем и несущей способностью опорной поверхности с коэффициентом суммарного сопротивления движению, и определении по величине среднего расхода топлива двигателя и коэффициента пропорциональности, характерного для каждого типа транспортного средства, определяемого через контрольный расход топлива, скорость, соответствующую контрольному расходу топлива, и коэффициент сопротивления движению, соответствующий дороге с ровным твердым покрытием, и определении средней скорости движения по математическому выражению. На установленной категории грунтовой дороги выполняют перемещение транспортного средства до максимально достижимой скорости, и сохраняют ее на измерительном участке 1000 м с отклонением не более ±2% с определением максимального расхода топлива, и приводят максимальную скорость к среднему значению категории дороги по математическому выражению. Достигается возможность оценивать степень использования потенциальных скоростных свойств транспортного средства на грунтовых дорогах.

Способ определения максимальной скорости движения транспортного средства на грунтовых дорогах, заключающийся в перемещении испытываемого транспортного средства (ТС) по опорной поверхности в ведущем неустановившемся режиме движения, определенном профилем и несущей способностью опорной поверхности с коэффициентом суммарного сопротивления движению ψj, и определении по величине среднего расхода топлива двигателя и коэффициента пропорциональности n, характерного для каждого типа транспортного средства, определяемого через контрольный расход топлива q_к, скорость, соответствующую контрольному расходу топлива V_q, и коэффициент сопротивления движению, соответствующий дороге с ровным твердым покрытием, равный 0,025, и определении средней скорости движения по выражению:

где - средний расход топлива на j-й опорной поверхности, л/100 км;

ψ_j - коэффициент суммарного сопротивления движению на j-й опорной поверхности;

n - коэффициент пропорциональности, характерный для каждого типа транспортного средства и при ψ_A=0,025; V_q=60 км/ч равный l,5/q_к, отличающийся тем, что на предварительно установленной экспериментально-расчетным способом категории грунтовой дороги по коэффициенту ψj выполняют перемещение, и разгон ТС до максимально достижимой скорости , и сохранение ее на измерительном участке дороги - 1000 м с отклонением не более ±2% с определением максимального расхода топлива и приведением максимальной скорости к среднему значению j-й категории дороги по выражению:

где - показатель, выражающий отношение максимального расхода топлива транспортного средства на j-й грунтовой дороге , л/100 км, к его контрольному расходу топлива q_к, л/100 км;

- среднее значение коэффициента суммарного сопротивления движению j-й грунтовой дороги.