Ттх прицепа: Размеры прицепов для легковых автомобилей

futurum excum — это напряжение желания, напряжение воображаемого ожидания и ожидаемой памяти … можно утверждать, что трейлеры создают желание посмотреть фильм, показывая фильм таким, каким его помнят, или, скорее, показывая фильм человек еще не видел, как можно было бы вспомнить, если бы он уже видел это, т.е.е. как собрание отрывков визуально и эмоционально сильных моментов. (Хедигер, 2004, 156)

Хедигер перефразирует футурум точный как «воспоминание о грядущих событиях» (там же), а пародийный трейлер дает возможность испытать эту концепцию в ее самом чистом смысле — как часть выполненной виртуальной временной шкалы. Содержание исполнения пародийного трейлера (времени, жанра, повествования, зрелища) может быть ориентировано на различные эффекты (юмор, пародия, аффект), но это его формат, как извращенное, отвлекающее воплощение паратекста, которое способствует его уникальному качеству восприятия.Одним из наиболее известных примеров поджанра пародий является трейлер Machete , часть двойного фильма Квентина Тарантино и Роберта Родригеса, Grindhouse (2007). Этот фильм — дань уважения субкультуре 70-х, основанной на B-фильмах, кинотеатре с двумя фильмами, эксплуатирующим недорогие залы в Нью-Йорке, предназначенном для «ищущей острых ощущений» аудитории с «растущей терпимостью к сексу и насилию» (Waddell , 2009, 35). В Grindhouse уловка из двух частей простирается на промежуток между фильмами, между фильмом Родригеса Planet Terror и Deathproof Тарантино.Интервал сопровождается рекламой «местных» ресторанов и других заведений и, в частности, трейлерами «ближайших достопримечательностей» (рис. 2):

Рисунок 2

Трейлеры созданы специально приглашенными кинематографистами для участия в спектакле. Они включают паратексты к фильму Эдгара Райта «Молот», Don’t , и ужасу Эли Рота, Thanksgiving . В фильмах представлены многие тематические элементы поджанра гриндхауса: крайнее насилие, женоненавистничество и множество откровенных сцен. Ни один из них не был связан с внешней коммерческой организацией после выпуска Grindhouse , но их присутствие перформативно углубляет кинематографический опыт как поддельные рекламные, коммерческие вспомогательные материалы. Эти материалы ссылаются и отражают то же стремление к участию, что и изобилие любительского фанатского контента, найденного в Интернете, исследуя спектр влияний и отношения к этому кинематографическому канону через привлекательные паратекстуальные исполнения жанра, повествования и формы.

Рисунок 3

Поддельный прицеп Родригеса Machete (рис.3) заслуживает особого внимания, поскольку его успех и эффективность фактически привели к его развитию как художественного фильма, независимого от лейбла Grindhouse . Несмотря на отсутствие предшествующего коммерческого продукта, оригинальный трейлер Machete неотличим от аналогичных рекламных текстов. Его присутствие как часть Grindhouse представляет собой кинематографический поджанр: его темы, историческое наследие и эмоциональная сила. Machete достигает этого, в первую очередь, за счет формальных характеристик: сегмент интервала обмана открывается зловещей, нарочито архаичной анимацией заголовка (рис.3), сам по себе заполненный другой паратекстовой атрибутикой, например, рекламой близлежащих ресторанов. Производительность гриндхауса усиливается: это не шанс просмотреть исторический документ, трейлер направлен на то, чтобы поместить аудиторию не только в своего рода кристаллическую временную деформацию рекламного ролика, но и в географическое фантастическое пространство. Формальные элементы продолжают перформативную риторику: кинопленка в трейлере намеренно состарена и испещрена заметными царапинами, размытостями и пропущенными кадрами. Фильму не хватает четкости, качества высокой четкости, как у современной выставки, вместо этого предлагается зернистая текстура с низким разрешением, как у микробюджетных производств.Гиперреальность опыта Grindhouse очевидна и для Родригеса имеет решающее значение, как он указывает в интервью Wired Роберту Ла Франко:

Мы хотим, чтобы фильм выглядел так, как будто он был в сети несколько лет, весь поцарапанный и испорченный, большой износ… Мы смогли сделать все это в цифровом виде. Это почти шаг назад, потому что мы мы используем технологию для имитации старой системы камер. Это похоже на первые дни существования компакт-дисков, когда все считали звук слишком чистым — компании добавляли эффект царапания пластинки, чтобы облегчить людям понимание (La Franco, 2007, пар.5).

Трейлер по-прежнему отличается от простого исторического воссоздания — и в манере, которая выходит за рамки видимых формальных характеристик. Machete — это не произведение искусства или окно во времени, и не просто острая шутка. В дополнение к юмористическим излишествам и сатирическим увертюрам, Machete построен на психологическом контракте Futurum excumum — и умело использует «напряжение желания». Зрителей просят не оценивать трейлер как одноразовую рекламу продукта, а исследовать его в Futurum Exactum как живой текст, читая его как проявление жанра, повествования, зрелища, пространства и времени: кинематографический перформанс.

Увековечивает это представление о том, что Machete — это не просто исторический раритет, заключается в его содержании, которое пересаживает черты грязного дома — сексуальные и гендерные темы, насилие, женоненавистничество — и воплощает их в современном контексте. Повествование, как оно есть, касается нелегального мексиканского иммигранта в США, известного как «Мачете» (Дэнни Трехо), который оказывается вовлеченным в заговор с убийством, прежде чем его обманули его работодатели — темная клика американских политиков. во главе с коварным сенатором.Понятия мести и эксплуатации формулируются немедленно и используются для достижения метатекстовых целей трейлера и современного резонанса повествования. Кадры действуют в напряжении желания как убедительные симулякры подлинных рекламных цитат. История «Мачете» Трехо миметична: он формулирует динамику эксплуатации, которую, по иронии судьбы, публика платит за то, чтобы получить опыт. Изношенный, покрытый шрамами, условно непривлекательный и нехаризматичный, Мачете отодвинут на второй план и представлен в мизансцене в манере, подходящей для захудалого репертуара мясного цеха (рис. 4), но это нетипично для обычного кинопроизводства, в котором, как указывает Ивонн Таскер, «тело звезды как героя» закодировано как впечатляющее, внушающее благоговение «зрелище» (Tasker, 1993, 76):

Рисунок 4

Повествование Мачете распространяется на этническую принадлежность и политику: Мачете выстраивается в линию с другими нелегальными мигрантами по работе, коррумпированная, но узнаваемая версия американской мечты. Эти скромные начинания открывают неожиданные возможности: работа, которая будет вознаграждать его особые навыки в весьма пропорциональной степени (портфель, полный денег).Как и его товарищи-нелегалы, Мачете эксплуатируется — в данном случае в буквальном смысле — правительством Соединенных Штатов. Ставить деньги в центр политического дискурса трейлера — еще один перформативный жест, демонстрирующий эксплуататорский драйв текста на нескольких уровнях. Мексиканские рабочие — это товар, а сам Мачете — это буквально инструмент (или оружие), которого упускают из виду и игнорируют, пока он не станет опасным — когда сенатор обманывает его (слишком вопиюще эксплуатируя). Как мощное, активное присутствие в диегезисе, тело Мачете является фокусом для трейлера, демонстрируя динамику, наблюдаемую Таскером в боевике, в которой сила и слабость имеют решающее значение для прочтения мужественности:

Распространение изображений сформированного мужского тела представляет для критиков, таких как Барбара Крид, своего рода деконструктивную перформативность, связанную с постмодернизмом, в то время как для других, которые они выражают в своем «продвижении силы и страхе слабости», традиционные образы также » глубоко реакционный »(там же, 74).

Мачете «» эксплуататорские перформансы происходят в различных тематических дискурсах, предлагая комментарии о насилии, табу и сексуальности в рекламных контекстах. Мачете жестоко ранен — ​​и жестоко ранит других — на фоне кровопролития, наготы и грубых слов. Открытая встреча с обнаженными женщинами в бассейне демонстрирует ханжество современных рекламных условностей, явно пробуждая вуайеристскую привлекательность фильма. Священник мстительно казнит беззащитного человека за разложение конфессиональных отношений. Эти моменты возмущения, возбуждения, шока и эротики раскрывают текст, предназначенный для восприятия в напряжении желания, в котором могут возникать стилизованные эпизодические моменты без контекста или повествовательной связи.

Рисунок 5

Перформативная привлекательность Мачете доходит до того, что включает в себя мужской закадровый текст, доставляющий короткие всплески описательной информации в отрывочном, отрывистом тоне:

ГОЛОС ЗАКРЫТЬ: Настройка… обман… и оставлен умирать!

Он знает счет… он получает женщин… и он убивает плохих парней!

Экшен… Саспенс… Эмоция!

Закадровый голос добавляет мало описательной релевантности изображениям, но служит для откровенного потворства воображаемой аудитории и углубления перформативного эффекта рекламного контекста.Тон голоса за кадром интересен: краткий, почти конфронтационный, это в определенном смысле буквальное представление, но также и проявление жанра: исполнение как гендерного дискурса, так и тематического насилия, связанного с боевиком, и его упаковка для этой воспринимаемой аудитории. Рассказчик трейлера расширяет идентичность выступления Grindhouse за счет чисто визуального эффекта. Агрессивный, дразнящий тон рассказчика придает оттенок представлению Machete , создавая звуковой аспект, в котором аудитория обращена напрямую — и далее берет на себя коммерческую роль «эксплуатируемой» толпы гриндхаусов («действие… неизвестность… эмоция!»).Опять же, отсутствие у Machete предшествующей особенности имеет решающее значение для его перформативного эффекта, предлагая зрителю дистанцию ​​для чтения текста, свободную от обычного уничижительного коммерческого ига.

Успех оригинального Machete послужил толчком к созданию одноименного художественного фильма 2010 года режиссера Родригеса с Трехо в главной роли. Коммерчески выпущенный фильм, несущий дух эксплуататорского исполнения оригинала, получил собственный трейлер и предлагает интересную возможность сравнить два выпуска.

Рисунок 6

Реестр коммерческого трейлера похож на пародию — с сохранением версий повествования и стиля, но с потерей некоторых перформативных характеристик. Реальная потребность в продаже билетов означает, что формальные коммерческие компоненты, такие как списки звезд (включая Роберта Де Ниро, Линдси Лохан и Джессику Альбу), находят свое применение (рис. 6), в то время как коммерческие запреты исчезают: больше нет царапины на пленке и заведомо плохое качество звука / изображения. Наиболее захватывающим является отсутствие изображения насилия в оригинале, которое теперь поглощено возросшим присутствием женских персонажей и связанной с ними сексуальной эстетикой:

Рисунок 7

Слияние насилия с эротической эстетикой коммерческого трейлера само по себе является жестом в сторону сексуальной политики и гендерного дискурса предшествующего художественного фильма.Он вызывает постмодернистскую самореферентность, которую Марк О’Дей характеризует как «серию гендерных трансакций и … гендерных краж», в которых «качества мужественности и женственности, активности и пассивности обмениваются на тела героев боевиков и героини »(O’Day, 2004, 203). Рекламный трейлер « Machete » смело демонстрирует свою жанровую идентичность, разрушая представления о сексуальности и телесности, предлагая «противоречивый набор образов женской привлекательности» (Tasker, 1993, 14).Тенденция воплощена в женских персонажах трейлера 2010 года, которые берут на себя эти отсутствующие насильственные попытки (рис. 7). Персонаж Джессики Альбы возглавляет банду бунтующих рабочих-мигрантов («Мы не пересекали границу, граница пересекала нас!»), Персонаж Мишель Родригес получает травму глаза, заставляя ее носить нашивку, а персонаж Линдси Лохан одевается как Монахиня при этом вызывающе облизывает дуло пистолета.

Перформативный цвет каждого трейлера Machete отличается: трейлер 2010 года служит постмодернистской интерпретацией подлинной коммерческой цели, в то время как пародия включает ту же самую коммерческую цель как неотъемлемую часть своего текстового эффекта. Перепозиционирование рекламы как части текстового реестра вызывает аналогию с «витриной» Кернана:

Наблюдение за трейлером увеличивает подразумеваемую дистанцию ​​спекулятивного потребительского созерцания, вовлеченного в кинематографический витринный шоппинг; он также снимает обязательство заключить знакомый договор «приостановки недоверия», связанный с процессом просмотра целого повествовательного фильма (мы не «покупаем его»), вдвойне отдаляя зрителей либо от агентства живого мира, либо от воображаемого один (2004, 6).

Исходный Machete кодирует «расстояние» в своем регистре — настолько, чтобы просить зрителя не смотреть с по на «витрину», а смотреть на продукт и витрину одновременно, в исполнении коммерческая динамика. Атрибуты паратекстуала задействованы в чтении Machete в той мере, в какой составная часть опыта включает «быть проданным». Процесс восприятия Мачете, включая эффект расстояния Кернана, отсылает к эстетике новизны и зрелищности, которую Том Ганнинг приписывает раннему кино.Перформативная периферия раннего кино хорошо известна: Ганнинг ссылается на «шоуменов-экспонентов» (Gunning, 1990, 58), которые повторно редактируют свои фильмы и предоставляют «закадровые дополнения, такие как звуковые эффекты и голосовые комментарии» (там же). В этих формирующих контекстах, утверждает Ганнинг, аудитория шла «на демонстрацию машин» (там же), и та же самая откровенная динамика характеризует трейлер — поскольку аудитория применяет дополнительный уровень текстовой проверки к тексту как продукту. В то время как «кино аттракционов» Ганнинга (там же, 59) характеризуется «повторяющимся взглядом в камеру» (там же.), эта функция переводится в рекламном тексте на моменты нового зрелища (спецэффекты, жанр, выступления звезд) вместе с прозрачными коммерческими украшениями, такими как имена актеров и информация о дате выхода. Отсутствие традиционной коммерческой цели в оригинальном Machete фокусирует его перформативную силу: перевод и преувеличение тех же самых попыток «разорвать замкнутый вымышленный мир, чтобы получить шанс привлечь внимание зрителя» (там же).

Этот заметный призыв к зрителю как покупателю возвращает регистр фальшивого трейлера к его любопытной трактовке времени, в которой интуитивно-парадоксальное «воспоминание о грядущих событиях» (фильм, который никогда не будет выпущен) является важнейшая часть перформативного эффекта.Образы в трейлере, представленные часто сбивающими с толку потоками разрозненных повествовательных моментов, составляют то, что Хедигер называет «виртуальной памятью» (Hediger, 2004, 156), вызывая кристаллический образ Делёза и идею паратекстуального «порога» Женетты — в данном случае, находится между временными концепциями актуального и виртуального. Согласно Делёзу, кристалл-образ раскрывает «более глубокие и более глубокие слои реальности и все более высокие уровни памяти или мысли» (1989, 69), разрушая «восприятие и воспоминание, реальное и воображаемое, физическое и ментальное, или, скорее, их образы… вокруг точки неразличимости »(там же.).

Трейлер, в своем исполнении ожидаемого виртуального будущего, разыгрывает описание Дэвида Родовика кристального образа, разбивая «хронологический континуум […], разделяющий прошлое, настоящее и будущее на отдельные серии, прерывистые и несоизмеримые» (Rodowick, 1997 , 3). В качестве перформанса трейлер предлагает новый подход к видению Делёза кинематографа: представление времени, освобожденного от перцептивных ограничений движения — и представленное как процесс «трансформации или становления» (Ishii-González, 2004, 130) — из прошлого , настоящее и будущее.Фальшивый трейлер существует полностью в кристалле: демонстрируя образы из прошлого, во время выступления в настоящем, к виртуальному моменту будущего, который никогда не наступит. Он эстетизирует виртуальное, продвигая созерцание создания и будущего опыта несуществующего художественного фильма.

Рассмотренный как перформанс, трейлер расширяет обсуждение теории отклоняющегося чтения Клингера, построения аудиторий Кернаном и, что наиболее важно, представлений Делеза о времени. Это проблематизирует текущие определения паратекста и делает доступными новые контексты кинематографического восприятия. В то время как перформативные элементы поразительно присутствуют в коммерческом трейлере, трейлер-имитация, лишенный той же цели, представляет собой пространство, посвященное паратекстуальному выражению и переживанию. «» Мачете «» — эксплуататорский кинематографический опыт — демонстрирует, насколько трейлер стал мощным и выразительным инструментом, но его эффективность не ограничивается продвижением художественного фильма.Действительно, возможность создания «кинематографического перформанса», принимая форму трейлера, дает другим текстам возможность извлечь выгоду из его аффективной силы и общаться с читателями в состоянии желания. Многие типы медиа теперь облачаются в форму трейлера для создания кинематографических представлений. В 2010 году фантастический роман Джорджа Р.Р.Мартина A Dance With Dragons получил «трейлер» с анимированными титрами и жирной оркестровой партитурой (рис. 8), отражающей кинематографический характер книги:

Рисунок 8

Видеоигры с их неявной оценкой аудио / визуальных технологий часто демонстрируют кинематографическую эффективность в рекламных контекстах — например, в трейлере к фильму Modern Warfare 3 2011 года (рис.9). Учитывая выразительную свободу их смоделированных миров, кинематографическая производительность современной видеоигры становится гиперреальной, включая симуляцию Бодрийяра «кинематографических эффектов, для достижения которых используются настоящие камеры, таких как панорамирование, крупные планы, поворот и раскачивание» (Tavinor, 2009, 112). Эффект доходит до перформативного включения кинематографических особенностей, таких как «вариации глубины резкости или блики объектива» (там же).

Рисунок 9

Использование трейлеров для создания кинематографического представления стало культурной валютой высокой ценности — настолько, что кандидат от Республиканской партии 2012 года Рик Перри выпустил рекламную кампанию, которая во всех смыслах была трейлером к фильму. «Политический трейлер» Proven Leadership (рис. 10) включает в себя напыщенную оркестровую партитуру, гладко анимированные интертитры и синтезированное повествование о невзгодах, искуплении и триумфе. Политический трейлер — яркое свидетельство коммуникативных амбиций и попытка провести политический процесс в стиле голливудского блокбастера хорошего настроения со знакомым эмоциональным повествованием. Какими бы ни были политические пристрастия зрителя, трудно не отреагировать на Proven Leadership , прочитав текст как рекламу будущего фильма.

Рисунок 10

Перформативная сила трейлера имитации демонстрирует необходимость переосмысления теорий восприятия и определений паратекста. Традиционно трейлер воспринимается как реклама, но пародия изменяет эту цель — нацелена не на клиентов, а на аудиторию — не как паратекст, а как текст. Популярность трейлеров на телевидении и в кино хорошо известна, но последние тенденции все чаще заставляют пересматривать их ценность и потенциал.Независимо от того, является ли представление шуткой, данью уважения или неотъемлемой частью более крупной художественной сущности, трейлер вырезает для себя культурное пространство — раскрывая и изменяя восприятие рекламных текстов и создавая новые пространства для кинематографического выражения. Трейлер раскрывает наше желание исследовать и наслаждаться напряжением желания — эстетизировать ожидание, экспортируя кинематографическое за пределы театра, во множество внешних сред и культурных сфер. Эффектные, зрелищные, юмористические и приятные — трейлеры больше не продают фильмы — они продают сами себя.

Дэниел Хесфорд — писатель и кандидат наук в Эдинбургском университете под руководством доктора Крисса Раветто. Его исследования сосредоточены на теориях восприятия, продвижения и паратекстуальности, а также на художественном статусе трейлера фильма в более широкой кинематографической культуре. Он проводил семинары по европейскому и мировому кино и участвовал в написании статей в журналах The Independent и N-Gamer о науке о кино и трейлерах к видеоиграм. В 2013 году он организовал конференцию по трейлерам фильмов: названия, тизеры и трейлеры в Эдинбургском университете.

Делёз, Жиль. Кино 2: Образ времени . Перевод Хью Томлинсона и Барбары Хабберджам. Лондон: Атлон Пресс, 1989.

Женетт, Жерар. Паратексты: пороги интерпретации . Перевод Джейн Э. Левин. Кембридж: Издательство Кембриджского университета, 1997.

Грейндж, Пол. Brand Hollywood: Продажа развлечений в эпоху глобальных СМИ. Лондон: Рутледж, 2008.

Грей, Джонатан. Выставка продается отдельно: промо-ролики, спойлеры и другие медиа-паратексты .Нью-Йорк: NYU Press, 2010.

Ганнинг, Том. «Кино аттракционов: ранний фильм, его зритель и авангард» в Раннее кино: пространство, кадр, повествование . Эд. Томас Эльзессер. Лондон: Британский институт кино, 1990. 58-59.

Халленбек, Брюс Г. Комедийные фильмы ужасов: хронологическая история, 1914–2008 гг. . Северная Каролина: MacFarland and Company, 2009.

Hediger, Vincenz. «Кинотеатр памяти в будущем времени: трейлеры Годара и трейлеры Годара» в Forever Godard , отредактированный Джеймсом Уильямсом, Майклом Темплом, Майклом Виттом, 141–159.Лондон: Black Dog Publishing, 2004.

Исии-Гонсалес, Сэм. «Хичкок с Делезом» в Хичкок: Прошлое и будущее под редакцией Ричарда Аллена и Сэма Исии-Гонсалеса. Лондон: Рутледж, 2004. 128–145.

Дженкинс, Генри. Текстовые браконьеры: телезрители и культура участия . Лондон: Рутледж, 1992.

Джонстон, Кейт М. Скоро: продажа голливудских технологий . Лондон: MacFarland and Company, 2009.

Кернан, Лиза. Ближайшие достопримечательности: Чтение трейлеров американских фильмов . Остин: Техасский университет Press, 2004.

Кинг, Джефф. Новое голливудское кино: введение . Лондон: И. Б. Таурис, 2002.

Клингер, Барбара. «Экскурсии в кино: прием и массовая культура». Cinema Journal 28: 4 (1989): 3-19

Ла Франко, Роберт. «Роберт Родригес: режиссер-преступник о возрождении гриндхауса и принуждении Квентина Тарантино снимать в цифровом формате». Wired , 15:04, март 2007 г.По состоянию на 22 января 2013 г., http://www.wired.com/wired/archive/15.04/robert.html

O’Day, Marc. «Красота в движении: гендерное равенство, зрелище и детское кино в жанре экшн» в «Кино боевиков и приключений» под редакцией Ивонн Таскер. Нью-Йорк: Рутледж, 2004. 201–218.

Родовик, Дэвид. Машина времени Жиля Делёза . Лондон: издательство Duke University Press, 1997.

Селла, маршал. «150-секундная продажа, тейк 34». The New York Times, 28 июля 2002 г. По состоянию на 1 марта 2013 г., http: // www.nytimes.com/2002/07/28/magazine/the-150-second-sell-take-34.html?pagewanted=8&src=pm

Таскер, Ивонн. Spectacular Body: Gender, Genre and the Action Cinema . Лондон: Рутледж, 1993.

Тавинор, Грант. Искусство видеоигр . Оксфорд: Уайли-Блэквелл, 2009.

Трайон, Чак. Новое изобретение кино: фильмы в эпоху конвергенции средств массовой информации . Лондон: Rutgers University Press, 2009.

Waddell, Callum . Джек Хилл: Мастер эксплуатации и незаконной эксплуатации, фильм .Лондон: MacFarland & Company, 2009.

Уильямс, Кэтлин. «Никогда не приходить в ближайший театр: трейлеры к фильму». M / C Journal 12: 2 (2009), по состоянию на 22 января 2013 г., http://journal.media-culture.org.au/index.php/mcjournal/article/viewArticle/139.

Горбатая гора (Энг Ли, 2005).

Grindhouse (Роберт Родригес и Квентин Тарантино, 2007).

Мачете (Роберт Родригес, 2010).

Сияние (Стэнли Кубрик, 1980).

Тропик Гром (Бен Стиллер, 2008).

Характеристики транспортного средства, влияющие на безопасность

Исследование размеров и веса грузовика

Этап I: Рабочие документы 1 и 2 объединены

Характеристики автомобиля, влияющие на безопасность

Пол С. Фанчер

Кеннет Л. Кэмпбелл

Научно-исследовательский институт транспорта Мичиганского университета

В этом документе рассматривается взаимосвязь политики размера и веса грузовика (TS&W), управляемости и устойчивости транспортного средства, а также безопасности.Управляемость и устойчивость — главные механизмы, связывающие характеристики автомобиля и безопасность. Характеристики автомобиля также могут влиять на безопасность за счет иных механизмов, кроме управляемости и устойчивости. Например, длина транспортного средства может влиять на безопасность из-за взаимодействия с другими транспортными средствами, такого как маневры при проезде и расчистка перекрестков, в дополнение к его влиянию на управляемость и устойчивость транспортного средства. Тем не менее, влияние длины транспортного средства на безопасность из-за ее влияния на управляемость и устойчивость находится в рамках данной статьи, в то время как эффекты безопасности, возникающие за счет иных механизмов, кроме управляемости и устойчивости, таких как проезжающий и перекресток, не рассматриваются.

Нет прямой связи между политикой TS&W и безопасностью. Характеристики автомобиля изменяются в соответствии с политикой TS&W, и характеристики автомобиля также влияют на управляемость и устойчивость. Широкий спектр характеристик транспортных средств может удовлетворять данной политике TS&W, что может привести к широкому спектру эффектов безопасности. Этот документ начинается с обсуждения недавней истории политики TS&W и влияния прошлой политики на безопасность. Технические взаимосвязи между характеристиками транспортного средства и безопасностью кратко изложены в Разделе 2.Этот материал взят из довольно большого объема литературы. Показатели эффективности вводятся для описания (количественной оценки) способности транспортного средства выполнять различные маневры. Материал в разделе 2 суммирует взаимосвязь различных характеристик транспортного средства и соответствующих показателей эффективности (порог крена, усиление заднего хода, эффективность торможения и сход с трассы). Этот раздел также включает краткое изложение литературы, в которой рассматривается связь этих показателей эффективности с опытом несчастных случаев при эксплуатации.В общем, эффективность в ситуациях, связанных с безопасностью, определяет влияние характеристик транспортного средства на безопасность.

В смежной области литературы, которая также рассматривается в разделе 2, рассматривается влияние рабочей среды на безопасность. Такие факторы, как тип дороги, сельские и городские районы, дневное и ночное время, связаны с существенными различиями в риске попадания в аварию. Операционная среда может рассматриваться как требование производительности. За этим материалом следует краткое обсуждение проблем, связанных с выработкой политических выводов, основанных на опыте эксплуатации ограниченного парка транспортных средств.Различия в условиях эксплуатации могут затмить влияние характеристик транспортного средства и, вероятно, являются причиной значительной части прошлых разногласий по поводу безопасности различных конфигураций, таких как комбинации с одним или двумя прицепами.

Информация из литературы, обобщенная в разделе 2, касающаяся показателей эффективности и несчастных случаев, обязательно ограничивается прошлым опытом. В разделе 3 рассматриваются последствия для будущей политики TS&W. Литература, посвященная взаимосвязям между характеристиками транспортного средства и показателями производительности, обобщена в виде ряда аксиом, и рассмотрена роль полной массы автопоезда, конфигурации и длины транспортного средства.Пробелы в знаниях и потребности в исследованиях обсуждаются в разделе 4. Заключительное резюме сводит основные темы к лаконичным утверждениям. Общий вывод состоит в том, что влияние политики TS&W на безопасность можно оценить путем оценки характеристик транспортного средства в ситуациях, связанных с безопасностью.

1. Новейшая история: влияние TS&W на безопасность.

На сегодняшний день безопасность не является явной целью политики TS&W. Однако развитие грузовиков в рамках ограничений существующей политики TS&W может иметь значительные последствия для безопасности.В этом разделе представлена ​​справочная информация об исторической взаимосвязи политики TS&W и безопасности, а также обобщены идеи, представленные в недавних исследованиях относительно влияния характеристик тяжелого транспортного средства на управляемость, устойчивость, аварии и безопасные эксплуатационные характеристики.

TS&W изначально задумывались как средство для дорожных строителей и дорожников, которые могут использоваться при разработке и содержании дорог, которые будут достаточно прочными, чтобы удовлетворить потребности в транспорте. Основная предпосылка заключалась в следующем: если транспортные средства, используемые на этих дорогах, будут соответствовать правилам TS&W, можно ожидать, что дороги будут выполнять свои транспортные функции в течение экономически разумного периода времени без износа.

Хотя это и не было сознательным намерением создателей правил TS&W, эти правила повлияли на определение некоторых основных свойств конструкции тяжелых транспортных средств, которые влияют на управляемость, устойчивость и безопасные эксплуатационные характеристики, а также на содержание дорог и производительность. Чтобы максимизировать производительность (количество полезной нагрузки, которое может быть перевезено), конструкторы транспортных средств и разработчики транспортных средств (покупатели) искали способы создания транспортных средств, соответствующих правилам, но по экономическим причинам, как правило, доводили эти правила до предела.Идеальный грузовик — это грузовик, который удобно использовать для выполнения предполагаемой работы, он может нести большую полезную нагрузку, так что для выполнения работы требуется меньше поездок водителя и может обеспечить максимальную нагрузку на мосты и тротуар, разрешенную правилами TS&W. Хотя рынок помог обеспечить учет производительности, прямое влияние количественных показателей, связанных с контролем, стабильностью и безопасными производственными показателями, не было столь очевидным при разработке правил TS&W.

Таким образом, тяжелые грузовики общего назначения во многих местах построены так, чтобы перевозить 20000 фунтов на одиночных осях, 34000 фунтов на сдвоенных осях, и с разнесением осей для соответствия формуле B моста. Хотя эти погрузочные устройства влияют на безопасность, они не были разработаны. помня о безопасности. Они были разработаны для обеспечения того, чтобы дороги и мосты были конструктивно пригодными для транспортных средств, которым разрешено движение по ним.

Эти правила менялись и модифицируются время от времени и от места к месту, чтобы обеспечить большую производительность в отрасли грузоперевозок, где было сочтено экономически важным принять потребность в более прочных дорогах и мостах.Например, в Мичигане разрешены автомобили весом более 164 000 фунтов. Они могут иметь 11 осей, при этом 8 осей ограничены весом не более 13 000 фунтов каждая в типичной конфигурации. Это защищает дорожное покрытие и обеспечивает благоприятное соотношение веса передаваемой полезной нагрузки в фунтах к эквивалентным нагрузкам на одну ось (ESAL) нагрузки на дорожное покрытие. Для перевозки таких тяжелых транспортных средств Мичиган спроектировал мосты по стандартам HS25. В некоторых западных государствах разрешены различные типы так называемых «более длинных автопоездов». Эти автомобили производительны и соответствуют местным правилам TS&W.В настоящее время ведутся споры о том, можно ли использовать эти автомобили для более широкого использования таким образом, чтобы проявлять разумную заботу о производительности, безопасности, дорожном движении, расходах на содержание дорог, требованиях к водителю и условиях окружающей среды.

В некоторых случаях государственные агентства учитывали другие факторы, такие как транспортный поток, безопасность и условия окружающей среды, при установлении специальных правил TS&W. Например, в штате Орегон не разрешается работать тройкам, когда условия окружающей среды таковы, что дороги мокрые или скользкие.После нескольких крупных пожаров бензина со смертельным исходом, штат Мичиган начал исследования по управлению и устойчивости двойных танкеров, используемых для перевозки бензина [1,2]. Эти исследования показали, что существуют конструктивные особенности транспортного средства, которые объясняют проблемы с управлением и устойчивостью. Что немаловажно, эти исследования показали, что с улучшенной конструкцией транспортных средств этих проблем, связанных с безопасностью, не возникает. В Мичигане были исключены первоначальные конфигурации двух цистерн, и были утверждены новые конструкции со специальными сцепками и новые конструкции цистерн.Кроме того, в переходный период двухцилиндровым танкерам было запрещено въезжать в городские районы в периоды, когда движение было перегружено.

1.1 Безопасность Качество требует специфики безопасности

Что касается этой статьи, здесь есть очень важный момент. Если правила TS&W должны касаться безопасности, они должны быть чем-то большим, чем правила для поддержания нашей способности поддерживать инфраструктуру, и больше, чем правила для повышения экономической производительности. Решения проблемы двойных цистерн показали, что грузовые автомобили могут быть спроектированы таким образом, чтобы обеспечивать уровни безопасной эксплуатации, которые находятся в пределах нормы для нынешних грузовиков.Положения действующих правил TS&W по весу и длине не определяют, смогут ли транспортные средства безопасно работать. Дело в том, что при правильной конструкции тяжелые транспортные средства могут иметь безопасные эксплуатационные характеристики, которые будут соответствовать количественно измеряемым уровням производительности, включая управление по направлению, устойчивость к качению, отслеживание движения между передней и задней частью и торможение.

Если политика TS&W будет охватывать безопасность, возникнет потребность в новых типах положений TS&W, чтобы помочь в разработке транспортных средств с безопасным уровнем эксплуатационных характеристик.Такие положения будут руководить разработкой более крупных и тяжелых транспортных средств, которые могут эксплуатироваться с безопасным уровнем производительности и могут быть экономически достигнуты с помощью новейших транспортных технологий. В идеале, казалось бы, желательным решением был бы совместный подход с участием промышленных и государственных соглашений о безопасности.

Федеральное законодательство в последние годы разрешило ограничение по массе с 73280 до 80000 фунтов, двухместные 28-футовые двухцепные прицепы разрешены по всей стране, а общая длина, зависящая от длины трактора, теперь не может ограничивать использование 48 -полуприцепы.Вес — не единственная проблема, влияющая на производительность. Размер или «куб» также важен при определении количества полезной нагрузки, которая может быть доставлена ​​за одну поездку. Многие готовые изделия теперь легче, чем раньше, поэтому желателен больший объем, даже несмотря на то, что ограничение веса по производительности не может быть оспорено для многих типов грузов. В большинстве штатов теперь есть правила, разрешающие обычную работу 53-футовых прицепов. Комбинации с тремя прицепами теперь разрешены на некоторых магистралях и в некоторых западных штатах.Похоже, что ограничения по длине устанавливаются силами производительности, поскольку правила TS&W, основанные на поддержании качества инфраструктуры в течение приемлемого периода времени, поощряют распределение веса транспортного средства на большее расстояние между менее загруженными осями. Что касается поддержания инфраструктуры и производительности, то это может быть так, как должно быть, но эти изменения в правилах TS&W редко оказывались под сильным влиянием количественных соображений, связанных с дорожным движением, безопасностью и геометрическим дизайном шоссе — все это вопросы, заслуживающие рассмотрения.

1.2 Последние исследования размеров и веса грузовиков

В США недавно были проведены исследования относительно общей приемлемости, включая управляемость, устойчивость и безопасность тяжелых транспортных средств. Эти исследования были поддержаны организациями США и Канады. С появлением Североамериканского соглашения о свободной торговле (НАФТА) интересно отметить, что связанные с безопасностью аспекты межпровинциальных правил, действующих в Канаде, основаны на работе, первоначально выполненной для канадцев исследователями из Соединенного Королевства. .С. [3]. Канадцы приобрели технологию по мере необходимости, чтобы использовать стандарты характеристик транспортных средств для вынесения суждений о размерах и весе. В настоящее время они являются лидерами в пропаганде показателей эффективности для использования в обеспечении приемлемых характеристик тяжелых транспортных средств в ситуациях, связанных с безопасностью [4,5]. Канадский подход заключался в определении набора конфигураций транспортных средств, обладающих характеристиками, выбранными для повышения безопасности на шоссе, а также производительности и целей обслуживания шоссе. Они предложили экономические стимулы с точки зрения увеличения полезной нагрузки для конфигураций транспортных средств, которые обладают свойствами, которые обеспечивают особенно хорошие характеристики в ситуациях маневрирования, связанных с безопасностью.

Цель создания средств оценки безопасности тяжелых грузовиков изучалась NHTSA [6,7,8], FHWA [9] и TRB [10]. Каждое из этих исследований по-своему внесло свой вклад в совокупность технологий и знаний, доступных в настоящее время для оценки характеристик безопасности тяжелых грузовиков и особенно более длинных и тяжелых грузовиков.

1.2.1 Исследование 216

В исследовании UMTRI [7] в поддержку отчета 216 Конгрессу был изложен всеобъемлющий план проведения оценок безопасности тяжелых грузовиков, основанных на характеристиках.(Последующие разделы отчета UMTRI для НАБДД содержали графики затрат времени и затрат, охватывающие около 35 конкретных программных областей и требующие, по оценкам, 7 миллионов долларов 1986 года для завершения за 10 лет.) Эта программа включала (1) использование показателей эффективности для количественной оценки транспортных средств. производительность в ситуациях, связанных с безопасностью, (2) исследования производительности существующего парка грузовиков, (3) оценка связей между авариями и характеристиками грузовиков, (4) исследования контрмер для повышения производительности и снижения вероятности аварий, (5) разработка процедур испытаний транспортных средств и (6) оценка затрат и преимуществ потенциальных правил безопасности. На рисунке 1 показаны элементы предлагаемой программы.

Рис. 1. Информационная база для принятия решений по обеспечению безопасности

Некоторые части этой программы были затронуты в ходе мероприятий. Однако исследования, устанавливающие эксплуатационные возможности существующего парка грузовых автомобилей, не проводились. Некоторое внимание было уделено усилиям по разработке мер противодействия нынешним типам аварий грузовиков, но косвенно через попытки продвинуть антиблокировочную систему торможения и другие технологические инновации.Были разработаны процедуры испытаний для оценки порога устойчивости к качению и усиления движения назад от передней части к задней части автопоезда с прицепом, двойным прицепом и тройным прицепом (Сообщество автомобильных инженеров (SAE) J2180 [11 ], SAE J2179 [12]). Кроме того, были продемонстрированы испытательные процедуры для количественной оценки ухода с места на малой скорости, и их очень просто организовать, например, см. [10]. Процедуры оценки эффективности торможения тяжелых грузовиков были доступны в течение некоторого времени, и они входили и выходили из государственных стандартов, таких как Федеральный стандарт безопасности транспортных средств (FMVSS) 121, Воздушные тормоза, претерпевшие различные модификации.Похоже, что технологическая основа для оценки характеристик транспортных средств существует, но предстоит проделать работу по выбору практических уровней производительности, соответствующих разумному применению современного уровня знаний в области автомобильной техники.

В исследовании [9], озаглавленном «Последствия для безопасности различных конфигураций грузовиков», была тема, относящаяся к этому обобщению. Идея исследования заключалась в создании набора сценариев TS&W на основе выбранных текущих наборов существующих и предлагаемых формул мостов и ограничений нагрузки на тротуар, а также допусков на вынос и других ограничений по длине и весу, включая те, которые были бы совместимы с использованием Международной организации по стандартизации. (ISO) транспортные контейнеры.Затем в ходе исследования были разработаны конструкции транспортных средств, которые были бы высокопроизводительными для каждого сценария TS&W. Затем с помощью аналитических методов и компьютерного моделирования были спрогнозированы связанные с безопасностью характеристики гипотетических транспортных средств, созданных для представления этих новых конструкций. Непосвященному все это может показаться очень незначительным, но анализы и моделирование транспортных средств основывались на испытаниях целых транспортных средств и лабораторных измерениях механических свойств компонентов транспортных средств, которые успешно продолжались в течение многих лет [13 ].Результаты показали, что можно создавать автомобили с хорошими характеристиками, связанными с безопасностью, или с плохими характеристиками, связанными с безопасностью, при различных сценариях. Было несложно выбрать и спроектировать те типы комбинаций транспортных средств, которые имели бы приемлемые с точки зрения безопасности характеристики при поворотах, отслеживании и торможении.

1.2.2 Исследование грузовика Тернера

Исследование [10] «Грузовика Тернера» было инициировано предложением Фрэнсиса Тернера, бывшего Федерального дорожного администратора.Идея Тернера заключалась в том, чтобы повысить производительность при меньшем износе дорожного покрытия, допустив более высокую полную массу автопоезда, если транспортное средство должно было быть оснащено достаточным количеством осей, чтобы нагрузка на ось была значительно снижена по сравнению с текущими нагрузками на оси. Экспериментальные данные показывают, что износ и усталость дорожного покрытия являются чувствительной функцией от эквивалентных нагрузок на одну ось (ESAL). Хотя есть место для оценки того, является ли 4-й степенной закон хорошим приближением для использования при оценке количества повреждений покрытия, наносимого конкретными транспортными средствами, работающими на определенных дорогах, факт остается фактом: повреждение покрытия резко возрастает с увеличением нагрузки на ось. Учитывая эту чувствительность к нагрузкам на оси, следует, что есть большие преимущества для увеличения срока службы покрытия, которые могут быть получены при использовании большого количества осей с небольшой нагрузкой по сравнению с несколькими осями с высокой нагрузкой. (Это та же самая аргументация, которая побудила дорожных инженеров в Мичигане отстаивать использование очень тяжелых транспортных средств с большим количеством малонагруженных осей.)

В 1988 и 1989 годах TRB провело исследование грузовика Тернера [10]. Были оценены несколько конфигураций прототипов Turner Trucks.Эти конфигурации включали 7-осный седельный тягач (4-S3), 9-осный сдвоенный поезд B (3-S4-S2), 9-осный сдвоенный поезд A (3-S2-4) и 11-осный сдвоенный поезд. -осная двухосная (3-С3-5). Несмотря на то, что эти автомобили были ограничены грузоподъемностью 15 000 фунтов на одиночные оси, 25 000 фунтов на сдвоенных осях и 40 000 фунтов на тридемах, их полная масса составляла приблизительно 87 000 фунтов для 7-осного седельного полуприцепа трактора, 112 000 фунтов для B-double, 110 000 фунтов для 9-осный A-double и 140000 фунтов для 11-осного двойника.Для двойных тележек длина кузова прицепа была принята равной 33 футам, что улучшило его объем и позволило увеличить размах осей, что улучшило не только нагрузку на тротуар, но и уменьшило усиление движений транспортного средства назад по сравнению с двойными вагонами с 28-футовыми прицепами. Эти автомобили имели низкую скорость схода с пути, сравнимую с характеристиками типичного трактора, тянущего 48-футовый полуприцеп STAA.

Анализ и моделирование использовались для сравнения производительности прототипа Turner Trucks с характеристиками трех современных типов тяжелых грузовиков, в частности, 5-осного седельного полуприцепа, 5-осного двухместного и 9-осного двухместного автостоянок.Три текущих или базовых автомобиля весили 79 000, 80 000 и 130 000 фунтов соответственно, и все они были ограничены тандемными осями весом 34 000 фунтов и одиночными мостами 20 000 фунтов. Пятиосный седельный тягач и пятиосный двухосный тягач соответствовали Формуле B. Двойная магистраль имела типичную конфигурацию загрузки, так что она представляла типичную нагрузку на мост и тротуар, применяемую в настоящее время этими автомобилями. В целом, анализ и моделирование показали, что прототипы транспортных средств, по прогнозам, будут иметь связанные с безопасностью характеристики в поворотах, слежении, невосприимчивости к опрокидыванию и торможении, которые были сопоставимы с характеристиками их базовых аналогов.До тех пор, пока использовались сопоставимые подвески, шины и тормоза, прототипы транспортных средств были лучше, чем базовые, по устойчивости к опрокидыванию и чувствительности рулевого управления. Снова дело в том, что можно разработать более длинные и тяжелые автомобили, которые будут работать так же или лучше, чем современные тяжелые грузовики.

Исследование Turner Truck также включало исследование взаимосвязи между уровнем производительности и уровнем несчастных случаев со смертельным исходом. Хотя в ретроспективе кажется очевидным, что характеристики транспортных средств в ситуациях, связанных с безопасностью, являются разумным способом сравнения транспортных средств (и особенно новых типов транспортных средств со старыми типами транспортных средств), это была новая идея во время исследования Turner Truck.В то время возникла очевидная дилемма. Как можно было оценивать новые конфигурации транспортных средств, если бы эти конструкции в настоящее время не использовались? Даже если использовалось относительно небольшое количество новых транспортных средств, таких как 28-футовые близнецы (двойники STAA), не было достаточного опыта аварий, чтобы оценить, был ли их показатель аварий лучше или хуже, чем у используемых в настоящее время тяжелых грузовиков. Совершенно очевидно, что попытки прийти к выводам, основанные на изучении истории аварий новых типов транспортных средств, которые составляют лишь небольшую часть от общего парка тяжелых грузовиков, являются ошибочными. Решение, использованное в исследовании Turner Truck, заключалось в том, чтобы оценить рабочие характеристики транспортных средств в протоколе ДТП и использовать эти рабочие характеристики для оценки риска столкновения. Эти взаимосвязи между эксплуатационными характеристиками и риском столкновения можно затем использовать для оценки вероятности аварии новых конструкций транспортных средств. Очевидно, что эти оценки могут быть сделаны, как только станут известны свойства транспортного средства, и задолго до того, как эти транспортные средства будут эксплуатироваться достаточно долго, чтобы увидеть влияние их характеристик на запись о ДТП.На рисунке 2 представлена ​​диаграмма, показывающая процесс, с помощью которого показатели безопасности могут использоваться при оценке и улучшении конструкции транспортных средств.

Рис. 2. Управляемость и устойчивость, влияющие на безопасность.

Имеется обширный фон информации о влиянии механических свойств транспортного средства на его характеристики при маневрах, связанных с безопасностью, например «Разработка нормативных принципов для прямолинейных грузовиков и автопоездов с прицепом» [4]. Соответствующая информация о влиянии переменных TS&W была обобщена в исследовании Turner Truck.Влияние свойств TS&W на характеристики безопасности становится все более понятным. Можно прогнозировать характеристики как новых, так и текущих конфигураций автомобилей. Учитывая эту возможность, можно предсказать связь между конструкциями транспортных средств и записями о ДТП.

Важный, но иногда неправильно понимаемый пример касается веса транспортного средства. Вес транспортного средства сам по себе не может привести к проблемам с производительностью, поскольку производительность зависит от типа транспортного средства, несущего этот вес.Если бы вес транспортного средства был увеличен без изменения конструкции транспортного средства для приспособления к дополнительному весу, можно было бы ожидать, что показатель аварийности ухудшится, поскольку характеристики транспортного средства, связанные с безопасностью, снизятся. Например, если на существующий автомобиль просто сложить дополнительный груз, порог опрокидывания уменьшится, потому что высота центра тяжести будет увеличена, а центр тяжести сместится дальше за борт при повороте, потому что та же жесткость подвески крену пыталась уравновесить больший момент крена.С другой стороны, если новое транспортное средство с увеличенными габаритами полезной нагрузки (меньшим cg) и более эффективным сопротивлением качению будет использоваться для перевозки нового более тяжелого груза, порог опрокидывания может быть повышен до более безопасного значения, чем у текущего транспортного средства. (даже если текущий автомобиль несет меньшую нагрузку, чем новый автомобиль). Необходимо тщательно учитывать влияние изменения веса. Простое добавление веса к существующим автомобилям — плохая идея, но новые автомобили, рассчитанные на больший вес, вполне могут быть безопаснее, чем менее производительные современные автомобили.Рисунок 3, взятый из отчета Turner Truck [10], иллюстрирует базовую концепцию проектирования для достижения хороших характеристик безопасности применительно к более тяжелым транспортным средствам и учитывает не только порог опрокидывания, но и характеристики безопасности при торможении и управлении по курсу.

В исследовании Turner Truck также изучалось влияние водителя, дороги и факторов окружающей среды. На показатели безопасности при эксплуатации транспортного средства также влияют требования, предъявляемые к транспортному средству со стороны окружающей среды, в которой он эксплуатируется.Проблема безопасности не возникает, пока водитель не окажется в ситуации, требующей большей производительности, чем может обеспечить грузовик. Эта тема обсуждается далее в разделе 2.2.

Рисунок 3. Диаграммы набора, иллюстрирующие концептуальные отношения между разрешенными транспортными средствами и искробезопасностью.

1.3 Обобщение эксплуатационных характеристик грузовика и конструкции дороги

За последние несколько лет был проведен ряд встреч, посвященных эксплуатационным характеристикам грузовиков и отчетов, на которых собрана информация о рабочих характеристиках грузовиков, особенно в том, что касается проектирования, эксплуатации и технического обслуживания автомагистралей. Дорожные агентства стремятся очень внимательно следовать стандартам AASHTO [14]. В этих Стандартах есть множество примеров, в которых грузовики играют роль в создании геометрических условий для дорог. В недавней публикации ITE, озаглавленной «Геометрический дизайн и эксплуатационные соображения для грузовиков» [15], рассматриваются многие рабочие характеристики грузовиков, которые в настоящее время используются при проектировании шоссе. С точки зрения проектировщиков автомагистралей, многие из этих вопросов проектирования включают элемент безопасности в том смысле, что плавный поток движения с ограниченными вариациями скорости и достаточным расстоянием обзора являются предпосылками для безопасной дороги.

В настоящее время TRB при поддержке AASHTO поддерживает синтез информации о рабочих характеристиках самосвала [16]. Информация об оценке эффективности, представленная в этом исследовании, организована по влиянию характеристик транспортного средства и факторов проектирования дороги на ситуации, включающие повороты, ускорение и торможение, маневры по предотвращению столкновений, нагрузку на тротуар и заторы.

Поворот на перекрестках, поворот на съезде и движение по горизонтальным поворотам рассматриваются в разделе, посвященном поворотным ситуациям.Смещение к центру поворота важно при повороте на малой скорости. Факторами транспортного средства, которые способствуют смещению с пути, являются расстояния между осями (или группами осей) и точками сочленения. В той степени, в которой материальный ущерб и беспокойство пешеходов представляют собой проблему для безопасности, сход на малой скорости может считаться проблемой, связанной с безопасностью. На более высоких скоростях возникают проблемы с управляемостью и склонностью к опрокидыванию. Кривизна, наклон и ожидаемая скорость грузовика на пандусах могут привести к тому, что тяжелые грузовики с высоким центром тяжести, движущиеся немного быстрее, чем предполагаемая скорость проезжей части, могут перевернуться. Все эти высокоскоростные повороты связаны с безопасностью и показывают необходимость согласования свойств TS&W с геометрическим дизайном проезжей части.

Что касается продольного ускорения и замедления, возможности ускорения тяжелых грузовиков важны для удовлетворения требований к быстрому перемещению через железнодорожные переезды и перекрестки, а также для поддержания скорости на холмах и ускорения с низких скоростей или с остановки при модернизации. Грузовики с отношением веса к мощности 300 фунтов на каждую лошадиную силу (л.с.) и более могут создавать препятствия для дорожного движения и создавать угрозу безопасности, поскольку дороги часто проектируются с расчетом на ускорение 300 фунтов / л.с. или меньше.Очевидно, что если грузовикам разрешить стать тяжелее без соответствующего увеличения мощности, они будут менее способны преодолевать подъемы, а также медленнее пересекать перекрестки, особенно если они не предназначены для ускорения на низкой скорости.

Характеристики ускорения транспортных средств должны быть согласованы с расстояниями обзора, доступными для пересечения перекрестков или железнодорожных путей. Водитель грузовика должен иметь возможность видеть достаточно далеко, чтобы решить, безопасно ли въехать на перекресток, не заставляя транспортные средства, приближающиеся на перекрестке, выполнить необычный маневр.Возможности низкого ускорения увеличивают потребность в больших расстояниях обзора.

Тормозные характеристики грузовых автомобилей также необходимо согласовать с расчетными характеристиками шоссе. Опять же, расстояние обзора должно быть достаточно большим, чтобы водители грузовиков могли решить остановиться, когда того потребует ситуация. Если тяжелый грузовик не имеет достаточного тормозного момента для выполнения требований по остановке в пределах доступного расстояния видимости, возникает угроза безопасности. Очевидно, что увеличение веса должно сопровождаться увеличением тормозного момента, особенно если расстояние обзора не изменяется.

Еще одна проблемная ситуация для существующих грузовиков, а также для новых типов грузовиков — это сохранение скорости на спусках. Учитывая, что для грузовиков ограничено соотношение между фунтами тормозной массы и фунтами массы транспортного средства, существует большая тенденция к перегреву тормозов грузовых автомобилей, чем для автомобильных тормозов. Если грузовым автомобилям разрешается перевозить более тяжелые грузы, необходимо увеличить тепловую мощность тормозов и / или ограничить скорость транспортного средства на очень низких скоростях на спусках. Поскольку низкие скорости могут представлять опасность для дорожного движения, а также снижать производительность, более высокая тепловая мощность является предпочтительным решением для более тяжелых транспортных средств.На спусках важно, чтобы все тормоза выполняли свою долю работы, а регулировка и балансировка тормозов тщательно выполнялись.

В данном обсуждении уместно отметить, что длина грузовиков не принимается во внимание при проектировании дорог с расстояниями обзора, достаточными для проезда длинных грузовиков. Влияние длины грузовика на требования к проезду недавно было рассмотрено в Мичигане [17]. Тем не менее, этот предмет требует дополнительных исследований с результатами, которые будут использоваться для оценки того, подходят ли определенные дороги для использования в разрешении доступа длинных тяжелых грузовиков к определенным местам.

С точки зрения и авторитета NHTSA, эксплуатационные характеристики грузовиков в ситуациях предотвращения столкновений очень важны. Как уже было описано, было проведено несколько исследований, касающихся характеристик в ситуациях, связанных с безопасностью, включая переворачивание, уклонение от препятствий (то есть усиление заднего хода), столкновения сзади и съезд с дороги. Проект синтеза TRB связывает факторы транспортного средства / водителя и факторы шоссе с оценкой производительности и достижениями во всех этих ситуациях.

Смысл всех рассмотренных здесь недавних исследований заключается в том, что мы много знаем о том, как сделать большие грузовые автомобили безопасными. Проблема, по-видимому, заключается в том, чтобы разработать разумную политику для достижения безопасных эксплуатационных характеристик наряду с производительностью и долговечностью инфраструктуры. Однако даже при наличии политического направления потребуются значительные усилия для выработки политики, имеющей прочную научную основу, привлекательной для водителей грузовиков и государственного сектора, а также практического, прагматичного отношения к реалиям доставки товаров потребителям.

2. Технические отношения между политикой TS&W и безопасностью

Общий подход здесь утверждает, что показатели эффективности могут использоваться для оценки воздействия на безопасность предлагаемой политики TS&W. Исторически сложилось так, что сама по себе политика TS&W не дает достаточного определения транспортного средства в отношении показателей эффективности. Для данной политики TS&W может быть возможен ряд показателей эффективности, в зависимости от способа, которым грузовик настроен в соответствии с политикой, и условий шоссе, в которых эксплуатируется грузовик.Безопасность может быть включена в будущую политику TS&W, требуя, чтобы определенные показатели эффективности оставались в допустимых пределах.

2.1 Показатели эффективности, безопасность и политика TS&W

Этот материал включает доступные свидетельства, связывающие несчастные случаи и показатели эффективности (в основном из отчета Тернера Трак [10]). Прогнозы, касающиеся показателей вовлеченности в ДТП новых типов транспортных средств, основываются на характеристиках и записях аварий существующих транспортных средств.Ключом к этому являются: (1) оценка характеристик транспортного средства при маневрах, связанных с безопасностью, и (2) установление взаимосвязей между характеристиками транспортного средства и степенью вовлеченности в аварии. Методология, ранее схематически изображенная на рисунке 2, иллюстрирует, как эти ключевые возможности использовались при проведении оценок безопасности и определении желаемых проектных атрибутов.

Верхняя часть рисунка 2 (раздел 1, стр. 9) содержит путь от конструкции транспортного средства к оценке безопасности. Учитывая базовые схемы конфигураций транспортных средств, включая количество осей, механические свойства этих транспортных средств были определены достаточно подробно, чтобы компьютерные модели можно было использовать для прогнозирования характеристик транспортного средства при маневрах, связанных с безопасностью [18].Уровни этих показателей эффективности в маневрах, связанных с безопасностью, представляют собой прогнозы «искробезопасности» или «внутренней безопасности» [19]. Термины «внутренний» или «неотъемлемый» относятся к тем аспектам безопасности, которые зависят от свойств самого транспортного средства и способности транспортного средства прощать плохие дороги и / или плохих водителей. Уровни показателей эффективности, относящиеся к маневрам, связанным с безопасностью, выбранным для этого исследования, составляют один из входных параметров, используемых в оценках безопасности, представленных здесь (см. Ромбовидный блок на рисунке 2, который появляется в предыдущем разделе).

Другой вклад в оценки безопасности поступает из анализа информации о происшествиях и поездках по существующим конфигурациям. Только один пригодный для использования источник подходящих данных был идентифицирован в исследовании Turner Truck, и в этом источнике участие грузовиков ограничивалось авариями со смертельным исходом в период с 1980 по 1984 год [20]. Кроме того, существующих переменных в базе данных было недостаточно для прямого установления взаимосвязей между уровнем вовлеченности в ДТП и уровнями характеристик транспортного средства.Чтобы установить эти взаимосвязи, необходимо было провести анализ для определения взаимосвязей между (1) факторами транспортного средства, которые существуют в базах данных о дорожно-транспортных происшествиях и дорожных происшествиях, и (2) производными переменными, представляющими показатели эффективности, применимые к смещению с трассы, торможению, переворачиванию, управляемости, и «хлестание» прицепа (усиление сзади). Эти производные переменные были добавлены к файлам данных о дорожно-транспортных происшествиях и поездках, чтобы их можно было использовать при вычислении показателей вовлеченности на основе эксплуатационных характеристик транспортных средств для обычно используемых конфигураций грузовиков.

Результаты оценки безопасности подтверждают следующие общие выводы:

• Существуют конструктивные особенности, которые в применении к Turner Trucks ограничивают риски вовлечения для конкретных типов аварий, чтобы они были сопоставимы или лучше, чем риски вовлечения в аварию, связанные с текущими «базовыми» транспортными средствами.
• Основываясь на предоставленных материалах и обсуждениях с производителями, прототипы автомобилей могут быть оснащены двигателями и силовыми передачами, которые сделают их способность преодолевать подъемы и ускорение сравнимыми с возможностями нынешних двойных машин Western за 80 000 фунтов.Как и в случае с дублерами Western, из-за низкого отношения нагрузки на ведущую ось к полной массе автопоезда (GCW) прототипы транспортных средств могут иметь ограничения при подъеме на крутые подъемы на скользкой дороге.
• Как и ожидалось, создание макета 9-осного Turner Double демонстрирует, что такое транспортное средство может быть легко разработано с использованием существующего оборудования и что характеристики этого транспортного средства будут такими, как прогнозируемые при маневрах, связанных с безопасностью.
• Результаты моделирования (прогнозируемые характеристики) показывают, что прототипы транспортных средств, оснащенные приемлемыми шинами, тормозами и подвесками, будут способны соответствовать или превосходить минимальные стандарты производительности, основанные на рабочих характеристиках существующих транспортных средств, даже если прототипы транспортных средств были длиннее и тяжелее. чем нынешние автомобили.
• С осторожностью и изобретательностью записи о дорожно-транспортных происшествиях и поездках можно использовать для установления взаимосвязи между уровнями производительности и рисками участия в конкретных типах несчастных случаев. Это новая область анализа данных об авариях. Работа в этом исследовании расширяет новаторские работы в отношении опрокидывания [6,21] и складывания ножом [22], а также касается других типов несчастных случаев.

Поскольку в большинстве расследований происшествий и сборе данных об авариях или воздействии уделяется мало внимания оценке рабочих характеристик задействованных тяжелых грузовиков, существует очень мало источников информации, которые можно использовать для увязки характеристик грузовика и управляемости с безопасностью на дорогах.Однако специалисты по динамике транспортных средств продвинулись вперед, определив то, что было названо «внутренней» или «неотъемлемой» безопасностью [23,24]. Основное понятие, лежащее в основе этого подхода, заключается в изучении характеристик транспортного средства в ситуациях маневрирования, связанных с безопасностью, приводящих к таким событиям, как опрокидывание, складывание, потеря курсовой устойчивости, плохое отслеживание и плохое торможение.

Учитывая, что опрокидывание и складывание ножом (1) легко распознаются следователями происшествий и (2) легко предсказываются соответствующими типами анализов транспортных средств, участие в дорожно-транспортных происшествиях с опрокидыванием и складыванием складных ножей было связано с записями об авариях [6,21,22].Эти исследования показывают, что опрокидывание является серьезным типом несчастных случаев для полностью загруженных грузовиков и автопоездов и что складные ножи наиболее важны для порожних автопоездов. Что касается опрокидывания, важными мерами противодействия являются удержание центров тяжести на максимально низком уровне, сохранение ширины колеи шин и рессор как можно более широкой, а также предотвращение смещения центра тяжести груза вбок за счет использования высокой жесткости при качении. соответствующие подвески, предотвращающие смещение груза и уменьшающие выплескивание [25,26].Что касается складного ножа, рекомендуется усовершенствовать систему регулирования тормозов и антиблокировочную систему [9,27]. Проблема в том, что традиционный подход к пропорциональному регулированию тормозов в Соединенных Штатах заключался в проектировании полностью загруженных осей без учета трудностей, которые могут возникнуть, когда транспортное средство пустое или когда нагрузка передается с задних осей на передние оси из-за высоких деклараций. До сих пор опрокидывание было основным случаем, когда уровни производительности транспортного средства были привязаны к информации, содержащейся в записи об авариях.(Например, см. Рисунок 4, на котором показано, как пороговые значения опрокидывания были связаны с несчастными случаями при опрокидывании в [28].)

Рисунок 4. Скорость опрокидывания в зависимости от порога опрокидывания для трактора с полуприцепом-фургоном. [28]

Теперь вернемся к точке зрения специалиста по динамике транспортных средств, в которой такие термины, как «активная безопасность» или «предаварийная безопасность» применяются к ситуациям предотвращения аварий. Постулируется, что, если усилия по улучшению транспортных средств с точки зрения их возможностей предотвращения аварий будут успешными, соответствующие транспортные средства будут реже появляться в записи об авариях.Принятая здесь точка зрения заключается в том, что улучшенные возможности производительности уменьшат вероятность того, что водители окажутся в ситуациях, которые они не могут контролировать или разрешать удовлетворительным образом.

Следующие практические цели были использованы при разработке аналитических процедур для оценки характеристик транспортного средства при маневрах, связанных с безопасностью:

• Задняя часть автомобиля должна с достаточной точностью повторять переднюю часть.
• Автомобиль должен безопасно достичь желаемого уровня замедления при торможении.
• Автомобиль должен оставаться в вертикальном положении (не переворачиваться).
• Транспортное средство должно быть управляемым и устойчивым на заданном пути.

Следующие маневренные ситуации были выбраны для использования при оценке характеристик транспортного средства относительно практических целей, перечисленных выше:

• Устойчивый поворот-опрокидывание (Раздел 2. 1.1)
• Уклонение от препятствий (усиление назад, Раздел 2.1.2)
• Торможение с постоянным замедлением (Раздел 2.1,3)
• Низкоскоростной спуск (п. 2.1.4)
• Скоростной съезд (п. 2.1.5)

Разработчики будущих нормативов размеров и веса могут захотеть рассмотреть целесообразность установления уровней производительности в целях повышения безопасности грузовиков. В настоящее время не существует «полностью оправданных» уровней эффективности в том смысле, что выгоды / затраты полностью понятны, а связи с записями об авариях не оцениваются количественно для текущей среды.Однако изучение истории происшествий позволило получить полезные сведения об относительной важности различных ситуаций маневрирования. Неразумно предполагать, что все эти маневренные ситуации одинаково важны. В частности, судя по записям о происшествиях, переворачивание и торможение считаются более важными, чем другие меры безопасности. Тем не менее, оценки относительно целевых уровней эффективности были сделаны. Если кто-то принимает эти суждения, а также признает, что эти анализы представляют характеристики идеализированных транспортных средств, которые не страдают от практических проблем, возникающих в среде грузоперевозок, тогда относительные различия в характеристиках могут использоваться для направления изменений, которые, как ожидается, будут представлять собой направления для повышения производительности и безопасности.

2.1.1 Порог крена

Тяжелые грузовики с высоким центром тяжести склонны к опрокидыванию при поворотах. Изучение протокола ДТП показало, что статическая устойчивость грузовиков к опрокидыванию хорошо коррелирует с опытом опрокидывания. Результаты этих проверок показывают, что опрокидывание тяжелых тягачей с полуприцепами очень чувствительно к их внутренним порогам опрокидывания, особенно когда пороги опрокидывания составляют менее 0,4 g. (См. Рисунок 4 в разделе 2.1.)

Процедуры испытаний и расчеты могут использоваться для проверки характеристик качения транспортного средства во время устойчивых маневров. Расчетные процедуры представляют собой аналитические эквиваленты экспериментов с наклонным столом. Основными факторами, влияющими на крен, являются: высоты, ширины колеи оси, жесткости пружины и шин, ширины пружины, высоты центра крена и нагрузки на ось. Показателем эффективности является уровень бокового ускорения, при котором произойдет опрокидывание.

Целевой уровень производительности из исследования Turner Truck:

Уровень бокового ускорения, которого можно достичь без опрокидывания в устойчивом повороте, был выбран равным 0.38 г для полностью загруженных автомобилей с центром тяжести полезной нагрузки в центре грузового контейнера. Считается, что этот уровень достижим с использованием современного оборудования, особенно если люфт в пружинах и седельно-сцепном устройстве сведен к минимуму. Сравнимый уровень производительности, прогнозируемый для базового трактора с полуприцепом, составляет 0,375 г. (Некоторые современные автомобили с мягкими рессорами, шириной колеи 96 дюймов (2,4 м), высокой полезной нагрузкой и значительным люфтом подвески могут иметь пороги опрокидывания до 0.25г.)

Результаты, относящиеся к опрокидыванию, иллюстрируют (1) распределение порога опрокидывания в записи о несчастных случаях со смертельным исходом для текущего парка транспортных средств (см. Рисунок 5) и (2) частоту опрокидывания как функцию порога опрокидывания (см. Рисунок 6). Эти результаты показывают, что современные транспортные средства имеют тенденцию иметь пороги опрокидывания в диапазоне от 0,3 г до 0,4 г и что относительный коэффициент вовлеченности велик для транспортных средств в этом диапазоне пороговых значений опрокидывания. В этих данных о несчастных случаях со смертельным исходом недостаточно случаев, чтобы указать частоту опрокидывания для транспортных средств с порогом опрокидывания менее приблизительно 0.35г. Отсутствие транспортных средств в этом диапазоне может указывать на то, что с такими транспортными средствами трудно безопасно работать и они редко используются, если только риск не оправдывает желания быть продуктивным. В любом случае необходимость в тяжелых транспортных средствах с порогом опрокидывания более 0,38 г при полной загрузке будет сопоставима с существующим парком, за исключением того, что можно будет избежать транспортных средств с изначально низкими значениями сопротивления опрокидыванию (ниже 0,35 г).

Рис. 5. Распределение пробега по порогу опрокидывания для 5-осных фургонов, одиночных цистерн и двухместных фургонов [10]

Рисунок 6.Относительный риск по порогу опрокидывания 5-осный фургон-тягач со смертельным исходом причастность к ДТП [10]

2.1.2 Уклонение от препятствий (усиление назад)

Это явление, которое в первую очередь относится к транспортным средствам с более чем одним шарнирным соединением, например, прицепам, укомплектованным грузовиками, а также к двойным и тройным комбинациям. Это происходит во время маневрирования с уклонением от препятствий, когда водитель должен быстро реагировать на ситуации, например, когда автомобиль выезжает или быстро останавливается перед грузовиком, а водитель грузовика пытается объехать препятствие, двигаясь со скоростью шоссе в оригинале направление движения.(В общем, усиление назад невелико и не вызывает беспокойства в тех более обычных ситуациях, когда у водителя есть время планировать наперед.) Это явление считается причиной нескольких опрокидываний танкеров с двойным дном в Мичигане, и это был продемонстрирован на испытательных полигонах и в фильмах по обучению водителей.

При маневрах с уклонением от препятствий многоприцепные транспортные средства испытывают феномен «щелканья хлыстом», когда поперечные ускорения задних прицепов значительно усиливаются.(См. Рисунок 7.) В этом контексте поперечное ускорение первого блока можно рассматривать как независимую входную переменную, используемую при оценке степени, в которой движение последнего блока превышает движение первого блока. Обратное усиление технически определяется как отношение поперечного ускорения последней единицы к поперечному ускорению первой единицы транспортного средства [12]. Максимальное усиление затем используется как мера эффективности для этого маневра.

Рисунок 7.При быстром маневре уклонения от препятствий усиление заднего хода вызывает резкое движение заднего прицепа, иногда приводящее к опрокидыванию.

Целевой уровень производительности из исследования Turner Truck:

Значение 2,0 было выбрано в качестве целевого уровня заднего усиления [8]. Этот уровень может быть достигнут двойными комбинациями с жесткими шинами, относительно длинными прицепами и удобными местами сцепки. Инновационные тележки со специальным сцепным устройством и использование двухместных полуприцепов-полуприцепов (B-поездов) — это меры, которые можно использовать для управления усилением заднего хода.Для тягачей-полуприцепов усиление назад составляет примерно 1,0. Таким образом, базовый тягач с полуприцепом не сталкивается с такими проблемами, связанными с опрокидыванием, вызванным усилением, или переходным высокоскоростным сходом с пути, как у транспортных средств с несколькими точками сочленения. Тем не менее, значение 2,0 было выбрано, чтобы представить возможную границу для транспортных средств с более чем одним шарнирным сочленением, поскольку это значение типично для характеристик западного дублера.

Если этот уровень производительности не может быть достигнут за счет использования жестких шин, длинных прицепов и удобного расположения сцепных устройств, можно использовать тележки с управляемым рулевым управлением, чтобы значительно снизить усиление заднего хода.Например, С-образные тележки с управляемым рулевым управлением могут использоваться для уменьшения заднего усиления с 2,3 для плохих примеров западных двойников до 1,5.

По оценкам, более 30 процентов пятиосных двойников в фатальном файле имеют значения заднего усиления более 2,4 (рис. 8). (Рисунок 8 получен из [10] с использованием результатов для маневра с препятствием, например, указанного в J2179 [12].) Связь между усилением заднего хода и авариями с одним транспортным средством, авариями с опрокидыванием и авариями, связанными с рулевым управлением, показана на рисунках 9, 10 и 11. Эти результаты показывают, что автомобили с задним усилением более 2,3 имеют гораздо более высокие коэффициенты вовлеченности, чем автомобили с более низким уровнем заднего усиления. Изучение деталей протокола ДТП показывает, что многие из транспортных средств с задним усилением более 2,3 имеют короткие прицепы длиной менее 27 футов и часто длиной в диапазоне от 22 до 24 футов. Эти автомобили имеют гораздо худшие показатели аварийности, чем у пятиосного двойного Western с усилением сзади 1.От 8 до 2,3 при полной загрузке.

Рис. 8. Распределение хода с усилением назад для 5-осных автопоездов с двумя прицепами

Рис. 9. Относительный риск попадания в аварию с одним автомобилем со смертельным исходом из-за усиления заднего хода для 5-осных автопоездов с двумя прицепами в зависимости от скорости движения

Рис. 10. Относительный риск участия в ДТП со смертельным исходом из-за заднего усиления для 5-осных автопоездов в зависимости от скорости движения

Рис. 11. Относительный риск участия в ДТП со смертельным исходом, связанного с рулевым управлением (боковое скольжение, рампа или кривая), из-за заднего усиления для 5-осных двухместных прицепов автопоезда на скоростных дорогах

2.1.3 Торможение

Качество тормозной системы в целом как механизма предотвращения аварий зависит от способности быстро останавливаться, стабильно и под контролем. Устойчивость и управляемость грузовика во время торможения зависят от предотвращения блокировки колес. Если передние колеса заблокируются, автомобиль не будет реагировать на рулевое управление. Если задние колеса трактора заблокируются, у трактора-полуприцепа может возникнуть складной нож. Если колеса прицепа заблокируются, это может привести к раскачиванию прицепа. Все эти условия нежелательны, и каждое из них может привести к аварии.Каждый из них представляет ситуацию, в которой требуемая тормозная сила на некотором наборе осей превышает величину допустимой силы, доступную от нагрузки на набор осей и преобладающего уровня трения на стыке шины с дорогой.

Процедуры тестирования или анализа могут использоваться для проверки пропорции тормозной системы путем определения уровня трения, необходимого на каждой оси для предотвращения блокировки колес. Отношение замедления к максимальному уровню трения, необходимому на любой оси, представляет собой эффективность торможения транспортного средства на этом уровне замедления.Это упрощенное представление процесса торможения полезно для иллюстрации механизмов торможения и ситуаций, которые приведут к плохим характеристикам замедления. Эффективность торможения транспортного средства на различных уровнях замедления (например, 0,2 г и 0,4 г) обеспечивает показатели эффективности, которые можно использовать при оценке тормозной способности. Эффективность торможения — это доля доступного трения между шиной и дорогой, которая может быть использована при аварийной остановке без блокировки колес. Эффективность торможения зависит от условий нагрузки и уровней замедления.

Целевой уровень производительности из отчета Turner Truck:

Было выбрано значение не менее 0,7. Для базового пятиосного тракторного полуприцепа (3-S2) с полной нагрузкой эффективность торможения составляет 0,887 и 0,843 при 0,2 и 0,4 g соответственно. Эти превосходные уровни достигаются благодаря тому, что тормозные системы тяжелых грузовиков в США рассчитаны в соответствии с номинальной полной массой на ось. Когда 3-S2 пустой, эффективность торможения равна 0.672 и 0,645 при 0,2 и 0,4 г соответственно. Эти более низкие уровни эффективности, вероятно, являются причиной того, что порожние автомобили чрезмерно вовлекаются в аварии, в которых автомобиль складывается (складывается).

Распределение эффективности торможения для существующих тяжелых грузовиков показывает большой процент транспортных средств с эффективностью торможения в диапазоне от 0,8 до 0,9 (Рисунок 12). Однако, по оценкам, примерно 26 процентов транспортных средств имеют эффективность торможения менее 0,7. Учитывая целевой уровень эффективности из отчета Turner Truck, новые тяжелые автомобили будут иметь более высокую эффективность торможения, чем эта часть существующего автопарка.

На рис. 13 показано, что коэффициент складывания ножей уменьшается с увеличением эффективности торможения. Транспортные средства с низкой эффективностью торможения, как правило, имеют более высокие коэффициенты вовлеченности и вовлеченности на милю пути, чем автомобили с эффективностью торможения более 0,7.

Рис. 12. Распределение хода по эффективности торможения для 5-осных одно- и двухцепных тягачей [10]

Рис. 13. Относительный риск несчастного случая со складным ножом со смертельным исходом из-за эффективности торможения для 5-осных одно- и двухосных тракторов. автопоезда [10]

2.1.4 Низкоскоростной спуск с трека

См. Рис. 14, на котором показан уход от трека на перекрестке. Задняя часть длинных транспортных средств может отклоняться на несколько футов внутрь пути передней части транспортного средства. Конфигурации транспортных средств с длинными блоками могут быть несовместимы с дорожной системой и могут представлять опасность для придорожных приспособлений, пешеходов, а также припаркованных или остановленных транспортных средств.

Процедура оценки основана на тесте или квазистатическом анализе транспортного средства, поворачивающего крутой поворот на низкой скорости.Предполагается, что первый агрегат, буксирный агрегат, управляется таким образом, что передняя ось следует заранее выбранной траектории, обычно это 90-градусный сегмент дуги окружности с касательными участками, предшествующими кривой и следующими за ней. Учитывая расположение колесной базы и сцепного устройства, можно использовать компьютеризированный алгоритм для расчета отклонения от траектории различных единиц транспортного средства, если транспортное средство не доступно для тестирования. Максимальное смещение задней оси последнего блока используется для количественной оценки характеристик схода с места на низкой скорости транспортного средства.

Рис. 14. При спуске на малой скорости каждая ось движется внутрь предыдущей оси.

Целевой уровень производительности:

Для поворота на 90 градусов с радиусом 41 фут до центра передней оси желаемый предел пути центра задней оси устанавливается на расстоянии не более 17 футов от пути передней оси. . Это сопоставимо с расчетным значением 17,34 фута для базовой линии 3-S2.

Рисунок 15 показывает, что примерно 20 процентов парка транспортных средств в 1984 году имели малую скорость схода с пути, превышающую 17 футов.Сегодня, с появлением более длинных полуприцепов, этот процент может быть больше, но поскольку более длинные полуприцепы часто ограничиваются 41 футом от шкворня до задней подвески, процент транспортных средств с вылетом более чем примерно 18 или 19 футов может не сильно отличаться от это было в 1984 году.

На рис. 16 показано, что количество отклонений от трассы, по-видимому, имеет лишь незначительное влияние на несчастные случаи со смертельным исходом, связанные с поворотами. Однако этот показатель эффективности, скорее всего, будет связан с несчастными случаями с повреждением имущества, а не со смертельным исходом.

Рис. 15. Распределение пути схода с гусеницы для автопоездов с одним и двумя прицепами [10]

Рис. 16. Относительный риск попадания в аварию со смертельным исходом при сходе с гусеницы для автопоездов с одним и двумя прицепами в течение дня [ 10]

2.1.5 Высокоскоростной спуск с трека

На скоростях по шоссе водительский блок (тягач или грузовик) направляется по заданному пути. Ожидается, что конечные единицы будут следовать по пути ведущей единицы.

На низких скоростях агрегаты автопоезда будут двигаться по внутренней стороне поворота. Однако по мере увеличения скорости отклонение от траектории начинает уменьшаться и фактически становится нулевым на некоторой скорости. На скоростях выше этой точки ведомая единица или единицы могут следовать за пределами пути ведущей единицы; Шины прицепа могут удариться о бордюр (например, вызвать опрокидывание на рампе), или прицеп может удариться о соседнее транспортное средство или препятствие.

Испытания или анализ применяются к эксплуатации транспортных средств на поворотах шоссе на скоростях шоссе.Эти тесты или расчеты определяют отклонение каждого устройства от траектории движения в зависимости от скорости и радиуса поворота. Смещение подвесного двигателя, достигаемое задней осью последнего прицепа, затем используется в качестве показателя эффективности маневра.

Целевой уровень производительности из отчета Turner Truck:

Предполагается, что транспортное средство будет постоянно разворачиваться в радиусе 1200 футов и двигаться со скоростью 55 миль в час. Выбранная цель — чтобы центр последней оси транспортного средства отслеживал расстояние не более 1 фута (0.3 м) вне пути от центра передней оси. Значение этого показателя для базовой линии 3-S2 составляет 0,24 фута. Этот уровень основан на идеях, разработанных в Швеции, где был предложен предел отклонения на 0,5 м. Как правило, водители не подходят к бордюрам и другим препятствиям на расстояние до 1 фута. Следовательно, это, вероятно, наименее критичные меры искробезопасности, поскольку такие транспортные средства, как базовый тягач с полуприцепом, могут легко достичь этой цели.

2.2 Операционная среда как требование производительности

В предыдущем материале рассматриваются рабочие характеристики транспортного средства.Однако это только часть уравнения. Другая часть — это требования, предъявляемые к транспортному средству окружающей средой, в которой он эксплуатируется. Проблема безопасности не возникает до тех пор, пока водитель не окажется в ситуации, требующей большей производительности, чем может обеспечить грузовик. Например, грузовики, эксплуатируемые в относительно равнинных штатах Среднего Запада, не предъявляют к тормозной системе таких же требований, как когда они эксплуатируются в горных штатах. Грузовик с высокими требованиями к трению может испытывать трудности только на мокром или скользком тротуаре.В некоторой степени ограничения, налагаемые некоторыми западными государствами на эксплуатацию более длинных автопоездов (LCV), предназначены для снижения «спроса». По той же причине транспортное средство, которое можно безопасно эксплуатировать в западных штатах, может не подходить для более густонаселенных восточных государств.

В исследовании проблемы торможения X-car Эрвин [29] описывает взаимосвязь «спроса» на трение дороги, создаваемого транспортным средством, в зависимости от эффективности торможения. Данные о фактическом использовании легковых автомобилей показывают распределение замедления, требуемого водителями.Это показано на Рисунке 17 как линия «100% эффективности торможения». Линия помечена как 100%, потому что, если бы тормоза были точно пропорциональны, каждая шина требовала бы одинакового трения на дороге, а ось абсцисс указывает необходимый уровень трения дороги для обеспечения требуемого уровня замедления. Как показано на рисунке, для большинства остановок требуются относительно низкие уровни сцепления с дорогой, значительно ниже номинального уровня сцепления с дорогой, показанного в виде распределения справа на рисунке.Пока потребность в трении, требуемая водителем, меньше, чем доступный уровень трения от дороги, ни одно из колес не заблокируется, что приведет к заносу.

Если задуматься о грузовом автомобиле, то если эффективность торможения меньше 100%, возможно, из-за того, что распределение нагрузки не соответствует расчетному распределению осей, или из-за того, что тормоза не регулируются одинаково, тогда некоторые шины будут делать больше торможения, чем другие. Шина, обеспечивающая наибольшее торможение, потребует наибольшего трения на асфальте.Это означает, что, например, если эффективность торможения составляет всего 50%, для того же уровня замедления требуется более высокое трение о дорожное покрытие. Вот почему иногда можно увидеть блокировку слегка нагруженной оси на сухом асфальте во время очень мягкой остановки.

Этот пример представлен для иллюстрации того, что транспортное средство может безопасно работать, когда требования к характеристикам, предъявляемые водителем, находятся в пределах возможностей транспортного средства и проезжей части. По мере того, как уровень производительности транспортного средства или проезжей части ухудшается, становится все более вероятным, что требования превысят доступную производительность, что приведет к потере контроля.

Операционная среда состоит из дорог разных классов (ограниченный доступ или неразделенный, сельский или городской), и по этим дорогам можно ездить днем ​​и ночью. Эти различные условия эксплуатации также можно рассматривать как требования к характеристикам транспортного средства. Кэмпбелл [20] и Блауэр [30] измерили уровень аварийности грузовиков в различных условиях эксплуатации, описанных различными комбинациями дорог с ограниченным доступом по сравнению с другими дорогами, сельских и городских районов, дневных и городских.ночь. В целом, каждый из них обнаружил, что производственная среда оказывает большее влияние на относительный риск участия в аварии, чем различия в конфигурации транспортных средств, по крайней мере, при рассмотрении тракторов с полуприцепами и комбинаций трактор с двумя прицепами. Различия в частоте несчастных случаев велики, как показано на Рисунке 18 для несчастных случаев со смертельным исходом.

В целом, тип дороги оказывает наибольшее влияние на риск факторов, показанных на рисунке 18. Задача вождения по дорогам с ограниченным доступом относительно проста, по крайней мере, при небольшом движении, поскольку движение является односторонним с контролируемым въездом и существует и предсказуемо. горизонтальные кривые и уклоны.В сельской местности, как правило, выше риск несчастных случаев со смертельным исходом и травм, в первую очередь из-за более высоких скоростей движения. В городских районах больше случаев несчастных случаев, связанных только с материальным ущербом. Ночное время также связано с более высоким риском несчастных случаев со смертельным исходом и травмами, чем днем. Водители бывают утомлены чаще, чем днем, а расстояние видимости обычно меньше, что оставляет меньше времени для реакции и уклонения.

Рисунок 17. Перекрытие распределений вероятностей [29]

Рисунок 18.Относительный риск попадания в аварию со смертельным исходом из-за рабочей среды для тягачей с полуприцепами [20]

В целом, условия эксплуатации имеют большее влияние на риск несчастного случая со смертельным исходом для тяжелого грузовика, чем многие характеристики транспортного средства. Условия эксплуатации можно рассматривать как один из факторов, определяющих требования к производительности, предъявляемые к транспортному средству. Таким образом, при прогнозировании опыта аварии для нового транспортного средства необходимо учитывать рабочую среду, и, наоборот, успешная эксплуатация транспортного средства в одной среде не означает успешной работы в разных условиях.Это тема следующего раздела.

2.3 Почему исследования безопасности при эксплуатации ограниченного числа транспортных средств обычно не используются для принятия политических решений

Большинство штатов, которые позволяют нестандартным транспортным средствам (т. Е. Габаритно больше или тяжелее) работать в пределах их границ, обычно также компенсируют предполагаемые предельные или пониженные характеристики этих более крупных транспортных средств, ограничивая эксплуатационные требования, предъявляемые к транспортному средству (т. Е. ограничивая типы дорог и / или условия, в которых они могут эксплуатироваться) или требуя от водителя компенсирующих стандартов / навыков более высокого уровня, чем в противном случае потребовались бы для стандартных конфигураций транспортных средств.Таким образом, если и были различия в вероятности аварии, связанные с типами или конфигурациями транспортных средств, они часто маскируются другими сбивающими с толку изменениями, которые сопровождают изменения конструкции транспортного средства. Статистическое разделение эффектов этих различных и неуловимых влияний (т. Е. Транспортного средства, водителя и рабочей среды) становится практически невозможным, особенно в свете второй сдерживающей причины.

За исключением упомянутых ранее исследований, немногие системы сбора данных о дорожно-транспортных происшествиях содержат достаточно подробные элементы данных, позволяющие проводить дифференциацию между историями частоты ДТП различных типов или конфигураций тяжелых транспортных средств.Например, поскольку ни одна государственная система сбора данных о дорожно-транспортных происшествиях не фиксирует эксплуатационный вес, невозможно дифференцировать, скажем, частоту ДТП транспортных средств, эксплуатируемых с массой выше стандартных 80 000 фунтов. предел распространен в большинстве штатов. Это ключевой вопрос относительно целесообразности повышения предельной массы транспортного средства. Точно так же немногие системы сбора данных различают трейлеры различной длины, используемые в парных комбинациях, или идентифицируют тройные комбинации. Кроме того, нет данных о накоплении пробега для любого из различных типов комбинированных транспортных средств, чтобы можно было рассчитать количество аварий (т.е., # аварий на 100 миллионов миль пути).

Эти проблемы / ограничения еще больше усугубляются тем фактом, что немногие из этих нестандартных транспортных средств регулярно работают в этой стране или, если на то пошло, в Канаде. В результате можно ожидать, что некоторые из них попадут в аварии, а на самом деле очень немногие. Следовательно, анализ данных о ДТП, который может быть проведен (т. Е. С использованием файлов из состояний, в которых разрешено движение более крупным / тяжелым транспортным средствам и которые отслеживают их опыт ДТП), статистически ограничены неопределенностями, возникающими из-за чрезвычайно малых размеров выборки.

Это создает две проблемы, первая из которых состоит в том, чтобы просто найти достаточное количество случаев сбоя, с которыми можно было бы работать. Например, в случае ДТП с тройным прицепом со смертельным исходом известно лишь о тринадцати авариях, произошедших за последние 12 лет, и лишь некоторые из них имели какое-либо отношение к тому факту, что имело место сочетание тройных прицепов. Далее, определение разницы в уровне аварийности между нестандартными и стандартными автомобилями затруднено из-за того, что требуются большие объемы выборки.Это обусловлено тем фактом, что в худшем случае различия обычно предполагаются или предполагается, что они будут небольшими (т. Е. Порядка 10 процентов различий или меньше), что требует больших размеров выборки, чтобы иметь возможность утверждать со статистической достоверностью. что небольшие различия на самом деле реальны. Как правило, данных слишком мало, чтобы соответствовать этому критерию.

Наконец, необходимо иметь в виду, что данные об авариях по своей природе являются историей прошлых событий. Они могут дать только ретроспективное понимание.Однако часто предпринимаются попытки перспективного использования данных об авариях для прогнозирования будущих тенденций в схемах аварий в случае изменения политики в отношении размера и веса. Это проблематично, прежде всего потому, что условия, при которых аварии произошли в прошлом, скорее всего, не будут такими же, как настоящие или будущие.

Например, было много попыток спрогнозировать частоту и характер аварий легких коммерческих автомобилей, если их использование будет распространено на большее количество регионов страны.Поскольку масштабы использования легких коммерческих автомобилей были настолько ограничены, данных о ДТП за прошлые периоды очень мало. То, что было доступно, по большей части было получено из внутренних файлов отдельных автотранспортных компаний и отражает их опыт в регионах страны (в первую очередь на Западе), где этим транспортным средствам в настоящее время разрешено эксплуатировать. Эти данные отражают в целом положительные результаты.

Однако следует иметь в виду, что даже если предположить, что данные этих перевозчиков в целом верны, результат, вероятно, связан с рядом контролирующих факторов, которые могут измениться в будущем.Все эти автомобили эксплуатировались под строгим контролем, осуществляемым за работой транспортных средств, и требовались строгие правила отбора и обучения водителей. Кроме того, составляющими отчетность перевозчиками исторически были по большей части крупные, хорошо зарекомендовавшие себя, платежеспособные, заботящиеся о безопасности автопарки, эксплуатирующие транспортные средства в малонаселенных регионах страны по дорогам с ограниченным доступом с очень небольшой плотностью движения. Скорее всего, будет трудно поддерживать этот рекорд производительности в менее контролируемых и более жестких условиях, особенно в более плотных транспортных потоках, которые могут вызвать у этих транспортных средств потребность в попытках торможения с целью предотвращения аварии и / или маневрах рулевого управления, которые могут вызвать нестабильность, которая может привести к возникновению нестабильности. привести к сбоям.

3. Последствия для федеральной политики в области ОТ и Т

В исследовании [3], которое легло в основу канадских рекомендаций, были получены следующие аксиомы [31] о влиянии переменных размера и веса на искробезопасность:

• Добавление дополнительных прицепов той же конфигурации к автомобильной комбинации приведет к экспоненциальному увеличению обратной характеристики усиления этой комбинации транспортных средств.
• Исключение тележек-преобразователей (или тележек с фиксированной поворотной платформой) из состава транспортных средств, таким образом, составляющих «поезд B», категорически уменьшит усиление заднего хода по сравнению с исходной конфигурацией поезда A.
Комбинации
• Multitrailer, которые жестко соединены на роликах вместе, обеспечат высокую устойчивость к опрокидыванию при переходных маневрах рулевого управления в результате фазовых лагов в реакции следующих друг за другом единиц. Это характеристическое сопротивление будет увеличиваться с увеличением количества валков в комбинации.
• Учитывая обычную компоновку прицепов, используемых при обычных грузовых перевозках, уровень усиления назад сильно снижается с увеличением колесной базы прицепа .
• Увеличение размера выступа цапфы категорически приведет к увеличению заднего усиления.
• Увеличение полной массы данного автопоезда с сочлененной рамой приведет к небольшому увеличению уровня заднего усиления.
• Заднее усиление не превышает единицы на скоростях ниже примерно 30 миль в час, но возрастает с зависимостью первого порядка от скорости в диапазоне скоростей, обычно связанных с движением по шоссе.
• Особая чувствительность явления заднего усиления к более высокому диапазону входных частот рулевого управления предполагает, что автомобили с сильным усилением будут представлять наибольшую опасность в перегруженном высокоскоростном движении.
• Конфигурации транспортных средств, демонстрирующие относительно высокий потенциал опрокидывания при быстрых маневрах рулевого управления (и, если на то пошло, в условиях устойчивого поворота), особенно нежелательны для перевозки опасных материалов навалом .
• Постепенное увеличение колесной базы прицепа приводит к увеличению на первый порядок схода на малой скорости. Скорость увеличения (футы отклонения от пути на фут колесной базы) возрастает с абсолютным значением колесной базы, так что современные полуприцепы, имеющие значения колесной базы около 40 футов, производят приблизительно 0,6 футов дополнительного отклонения на перекрестках на каждый фут дополнительной колесной базы.
• Постепенное увеличение колесной базы трактора приводит к небольшому увеличению схода на малой скорости.Скорость увеличения (фут отклонения на дополнительный фут колесной базы трактора) составляет порядка 0,35 фута / фут для тракторов с тандемной осью, обычно используемых в Северной Америке.
• Из-за характерных различий в размещении осей и узлов сцепления, поезда A, B и C демонстрируют умеренные различия в низкоскоростном сходе с пути для прицепов с равноценной длиной кузова. По сравнению с соответствующим поездом A, поезда B демонстрируют несколько больше, а поезда C демонстрируют несколько меньшее отклонение на малой скорости.
• Внешний задний угол полуприцепа может «развернуться» на пути встречного движения во время маневров на перекрестке, если соотношение A / L достаточно велико, где «A» — это расстояние от шкворня до заднего конца автомобиль, а буква «L» — это расстояние от шкворня до центра задней подвески. Отклонение может достигать величины, которая приближается к обычным расстояниям между транспортными средствами, когда A / L приближается к значению приблизительно 1,5.
• Прицепы с широко разнесенными осями, как правило, используют складной нож трактора при поворотах с малым радиусом на скользкой поверхности. Складной нож трактора может развиваться при перекрестке поворотов на скользкой поверхности.
• Тракторы с широко распространенным сдвоенным мостом и относительно короткой колесной базой могут не реагировать на дальнейшее рулевое управление за пределами поворота с минимальным радиусом в условиях низкого трения. Эта проблема усугубляется при более широком разбросе, более короткой колесной базе и большем смещении веса между осями трактора назад.
• При повышенных уровнях бокового ускорения ведомые оси имеют тенденцию выходить наружу в устойчивом повороте.Реакция подвесного двигателя на сход с руля при устойчивом повороте максимальна в автопоездах, которые: A) относительно длинные в целом, но B) шарнирно сочленены на нескольких шарнирах, так что длина отдельного прицепа относительно мала.
• Колеса шин прицепа могут быть еще больше смещены по сравнению с трактом при нестабильных условиях рулевого управления. Степень кратковременных выбросов на пути ведомых осей наиболее велика для длинных поездов А, состоящих из множества коротких прицепов.

3.1 Масса

На рис. 19 показано влияние веса на количество несчастных случаев со смертельным исходом для нынешнего полуприцепа с тягачом весом 80 000 фунтов. В среднем коэффициент вовлеченности (относительный риск) больше, когда транспортное средство полностью загружено, чем когда оно частично загружено. Этого и следовало ожидать, поскольку рабочие характеристики этого транспортного средства меньше, когда он полностью загружен, чем когда он частично загружен. Конечно, это транспортное средство не предназначено для перевозки более 80 000 фунтов, и данные показывают, что разрешение этого транспортного средства нести большую нагрузку не будет способствовать безопасности.

Рис. 19. Общая доля несчастных случаев со смертельным исходом по сравнению с полной массой транспортных средств для непустых автопоездов с полуприцепами

Среди всех характеристик транспортных средств, рассмотренных в этом обсуждении, вес показывает наиболее сильную связь с уровнем несчастных случаев со смертельным исходом (количество аварий на милю пройденного пути). Что касается характеристик транспортного средства, о которых говорилось ранее, связь с частотой несчастных случаев со смертельным исходом была очевидна только тогда, когда анализ ограничивался конкретными типами происшествий, которые были физически связаны с характеристиками транспортного средства, такими как аварии при опрокидывании и порог крена, или складной нож и эффективность торможения.Полная масса автопоезда (GCW) — единственная характеристика транспортного средства, которая четко связана с общими несчастными случаями со смертельным исходом.

Это открытие согласуется с физическими принципами. Кинетическая энергия пропорциональна весу (массе), умноженному на квадрат скорости. Ущерб и связанный с ним ущерб связаны с общей энергией, рассеиваемой при столкновении. Сохранение количества движения при ударах между двумя объектами разного веса требует, чтобы изменение скорости более легкого транспортного средства (транспортного средства 1) было пропорционально относительной скорости при ударе, Vc, умноженной на отношение веса более тяжелого транспортного средства (2) , деленное на сумма весов двух сталкивающихся транспортных средств, как показано в уравнении ниже

Δ V ₁ = [W ₂ / (W ₁ + W ₂ )] x V _c

Изменение скорости во время удара — это показатель столкновения, наиболее сильно связанный с вероятностью травмы [32].Таким образом, при столкновении транспортных средств разной массы увеличивается вероятность травм (и летального исхода) в более легком транспортном средстве, что связано с весом, как показано выше. Конечно, эти соотношения являются лишь приблизительными для столкновений с участием сочлененных транспортных средств. Общая идея заключается в том, что энергия, которая должна рассеиваться при столкновении, и, следовательно, наносимый ущерб, увеличивается с увеличением веса, и что вероятность травмы увеличивается с увеличением несоответствия веса при столкновении двух транспортных средств.

Многие индивидуальные характеристики управляемости и устойчивости транспортного средства также связаны с весом. Пустые автомобили имеют низкий уровень эффективности торможения (поскольку тормоза пропорциональны осям для полностью загруженного состояния), а низкий уровень эффективности торможения связан с повышенным риском складывания складных ножей, как описано в разделе 2.1.3. Однако остальные характеристики управляемости и устойчивости, обсуждаемые в разделе 2, обычно ухудшаются с увеличением веса. Таким образом, можно было бы ожидать, что полностью загруженное транспортное средство в целом будет соответствовать наихудшей ситуации в отношении характеристик управляемости и устойчивости.Следовательно, общая форма взаимосвязи, показанная на рисунке 19, не противоречит нашему пониманию характеристик управляемости и устойчивости.

Анализ для Рисунка 19 был ограничен тракторами, тянущими непустой полуприцеп фургон. Целью этого ограничения было выявление большой группы похожих грузовиков. Используемая процедура корректировки требует большого размера выборки. Показатели несчастных случаев со смертельным исходом, показанные на Рисунке 19, были скорректированы, чтобы лучше отразить влияние общей массы автопоезда.Взаимосвязь производственной среды и риска аварии уже обсуждалась в разделе 2.2. Как и следовало ожидать, существуют различия в условиях эксплуатации легкогруженых грузовиков и полностью загруженных грузовиков. Слегка загруженные грузовики, как правило, больше работают в городских районах, днем ​​и вне межгосударственных дорог. Для сравнения, полностью загруженные грузовики с большей вероятностью будут ездить по сельским межгосударственным дорогам с большей долей ночных поездок. Эти различия вытекают из характера операций по вывозу и доставке по сравнению с наземным транспортом.Поскольку было показано, что эти эксплуатационные факторы имеют сильное влияние на частоту несчастных случаев со смертельным исходом, фактическая частота происшествий отражает влияние этих эксплуатационных факторов, а также влияние веса. Процедура скорректированной ставки предназначена для обеспечения сравнения, которое компенсирует влияние эксплуатационных факторов и лучше иллюстрирует влияние веса.

Первым шагом в процедуре корректировки является расчет количества аварий для каждой производственной среды и каждой весовой группы.Вот где нужна большая выборка. Фактическая частота происшествий для каждой весовой категории может рассматриваться как взвешенная сумма показателей для каждой рабочей среды, где весовой коэффициент — это доля поездок в этой рабочей среде. Отсутствие сопоставимости по весовым группам возникает из-за того, что эти пропорции путешествий различаются в зависимости от весовых категорий. Процесс скорректированных ставок предполагает, что распределение поездок между различными рабочими средами одинаково для каждой весовой группы.В этом случае в качестве основы для корректировки использовалось распределение поездок для совокупности всех четырех весовых групп. Таким образом, скорректированные коэффициенты не являются фактическим опытом для каждой весовой группы, а представляют собой уровни аварийности, которых можно было бы ожидать, если бы грузовики в каждой весовой группе совершили одинаковый ход в каждой рабочей среде. Таким образом, скорректированные ставки дают представление о влиянии веса, которое не омрачается влиянием различий в операционной среде.

Сравнение нескорректированных ставок и скорректированных ставок показывает, что процесс корректировки не сильно повлиял на результат.Общая структура ставок практически не изменилась. Процесс корректировки имел тенденцию к снижению ставки при меньших весах и увеличению ставки при более высоких весах, так что влияние веса несколько сильнее после того, как корректировка произведена.

Ограничения этого результата также следует обсудить. Анализ ограничивался наиболее распространенным грузовиком — трактором, тянущим одиночный полуприцеп-фургон (исключая порожние прицепы). Недостаточно данных, чтобы посмотреть на влияние веса в различных конфигурациях. Анализировались только показатели несчастных случаев со смертельным исходом. И на данный момент данные 1986 года довольно устарели. Насколько известно авторам, этот результат не был воспроизведен в независимом исследовании. В отрасли грузоперевозок произошло несколько изменений, которые могут иметь значение, в том числе более широкое использование антиблокировочной тормозной системы и автоматических регуляторов зазора, а также резкое увеличение количества проверок придорожных транспортных средств, вызванное Программой содействия безопасности автотранспортных средств. Можно ожидать, что эти изменения несколько изменят фактические показатели, но основная тенденция увеличения риска с увеличением веса (для данного транспортного средства) не может быть устранена, потому что всегда будет больший запас прочности для частично загруженного транспортного средства по сравнению с полностью загруженным. транспортное средство.

Однако транспортные средства, такие как Turner Truck и многие из современных легких коммерческих автомобилей, рассчитаны на груз, который они перевозят. Как уже показано на Рисунке 3, основная идея правил по размеру и весу может заключаться в том, чтобы требовать принятия мер по недопущению использования транспортных средств, которые не предназначены для грузов, которые они перевозят, и рабочих ситуаций, с которыми они сталкиваются. Предсказание отношения количества аварийных ситуаций к общей массе автопоезда для новой конструкции — это совсем другое. Было бы совершенно неуместно «расширять» соотношение, показанное на Рисунке 19, до номинальной мощности нового транспортного средства.Возросший вес можно компенсировать, сконструировав автомобили с минимальными характеристиками управляемости и устойчивости. Такая компенсация приведет к сдвигу кривой вправо.

3.2 Конфигурация

Ряд величин, относящихся к геометрической компоновке конфигураций грузовика, влияет на характеристики безопасности. Таблица 1 суммирует эти влияния для ряда важных свойств автомобиля. Интересно отметить, что элементы, улучшающие отвод на малой скорости, имеют тенденцию ухудшать усиление назад.Здесь есть базовый компромисс, и правила TS&W должны быть структурированы для достижения приемлемой производительности в обоих типах характеристик, связанных с безопасностью.

Таблица 1. Влияние свойств конфигурации на характеристики безопасности.

Мероприятия по обеспечению безопасности

3.3 Длина

В настоящее время ограничения по длине обычно не решаются объективными показателями характеристик безопасности. Показатели эффективности, связанные с отклонением от маршрута, усилением заднего хода (уклонение от препятствий), прохождением и пересечением перекрестков, имеют отношение к соображениям длины транспортного средства. Как возможности транспортного средства, так и требования дорог и движения важны для принятия решения о приемлемых свойствах транспортного средства и проезжей части.

3.4 Осевые нагрузки и размещение

Нагрузки на ось и размещение были рассмотрены в разделе 3.2 по конфигурации (см. Таблицу 1). В целом, характеристики безопасности на высоких скоростях улучшаются за счет ограничения осей разумными нагрузками, поддержания достаточно однородных нагрузок на оси и распределения подвески (комплектов осей) и распределения шкворня на межосевые расстояния на полуприцепах.

4.0 Пробелы в знаниях и потребности в исследованиях

Потребности в исследованиях были описаны в отчете UMTRI 1986 года [7] и проиллюстрированы на Рисунке 1 (на странице 5). Из обсуждения в этом документе следует, что частью оценки предложенной политики TS&W будет оценка показателей эффективности или искробезопасности любых новых транспортных средств, которые могут возникнуть в результате этой политики.В качестве альтернативы, новая политика TS&W может включать минимальные уровни эффективности для определенных мер. Канадский подход проще, поскольку разрешены только определенные транспортные средства. Это ограничивает объем оценки показателей эффективности.

Разработаны процедуры тестирования порога крена и усиления назад [11,12]. Однако должен быть достигнут некоторый консенсус в отношении соответствующих минимальных уровней. С этим связана проблема распределения уровней производительности в существующем парке грузовиков.Информация о диапазоне уровней в текущем парке может дать перспективу для определения минимальных значений для новых транспортных средств. В исследовании Turner Truck [10] показатели эффективности оценивались по физическим характеристикам грузовиков, полученным в ходе обследования поездок на основе репрезентативной на национальном уровне выборки. Однако эта информация была собрана в 1986 году. Следовательно, одной из областей исследования может быть поиск способов определения показателей эффективности для существующего национального флота.

Информация, относящаяся к риску несчастного случая и показателям эффективности, приведенная в этом документе, также относится к 1986 году.Еще одна потребность в исследовании — обновить и подтвердить эти отношения. По мнению этих авторов, общий характер (направление) этих отношений следует из физических принципов, отсюда и использование термина «искробезопасность». Однако итоговая величина эффекта, а также связь с операционной средой должны определяться на основе фактического опыта эксплуатации. Кроме того, некоторые показатели эффективности кажутся более важными, чем другие, по крайней мере, с точки зрения опыта аварии.Другой недостаток процитированных исследований [10,20] заключается в том, что они ограничиваются несчастными случаями со смертельным исходом. Хотя опыт несчастного случая со смертельным исходом важен, некоторые из показателей эффективности с большей вероятностью будут очевидны при менее тяжелых авариях. Например, Блауэр [30] заметил, что разница в частоте несчастных случаев день / ночь намного сильнее для несчастных случаев со смертельным исходом, чем для несчастных случаев с травмами или повреждением имущества. В целом, необходимо более глубокое понимание взаимосвязи между показателями рабочих характеристик, условиями эксплуатации и опытом несчастных случаев при эксплуатации.Такая информация также необходима для исследований затрат и выгод.

5. Заключительное заключение

• Транспортное средство может работать «безопасно», когда его уровень производительности достаточен для удовлетворения требований, предъявляемых сочетанием водителя, проезжей части и окружающей среды.
• Проблема безопасности грузовиков является следствием несоответствия уровней производительности и массы легковых и грузовых автомобилей. Несоответствие в характеристиках означает, что грузовики не могут запускаться, останавливаться или маневрировать почти так же быстро, как автомобили.Несоответствие веса значительно увеличивает вероятность травм или смерти при столкновении легковых и грузовых автомобилей.
• Предыдущие правила TS&W не были специально установлены для поддержания безопасности, потому что не было положений для поддержания уровней производительности, когда грузовая отрасль разрабатывала транспортные средства, чтобы воспользоваться этой политикой.
• Как правило, невозможно оценить влияние на безопасность, основываясь на опыте использования небольшого количества транспортных средств в специализированных операциях.Большинство информационных систем не могут даже идентифицировать эти автомобили. Показатели эффективности — лучший показатель относительной безопасности различных грузовиков.
• Увеличение допустимой массы существующих грузовиков без модификации или изменения конструкции, безусловно, снизит безопасность. Величина деградации зависит от комбинации водителя, проезжей части и условий окружающей среды, в которых работают более тяжелые автомобили.
• Новые конструкции грузовиков (например, Turner Truck) могли бы обеспечить повышенную производительность без снижения безопасности, если бы конструкции обеспечивали поддержание минимальных уровней производительности и / или эксплуатационные ограничения (дороги, квалификация водителя, скорость и т. Д.) эффективно ограничивает уровни спроса возможностями транспортного средства.
• Техническое обслуживание — последний фактор, который следует учитывать. Материал, прежде всего, говорит о дизайне автомобиля. На некоторые показатели производительности влияет износ, особенно при торможении. Еще одно соображение — это степень ухудшения рабочих характеристик в результате нормального износа.

1. Специальное исследование некоторых аспектов безопасности танкеров с двойным дном. Р.Д. Эрвин и др.Заключительный отчет. Мичиганский офис планирования безопасности дорожного движения. Контракт № МПА-78-002А. Институт транспортных исследований Университета Миггана. Отчет № UMTRI-78-18. 1978.
2. Анализ характеристик направленной реакции двойных танкеров. К. Малликарджунарао и П.С. Фанчер. Общество Автомобильных Инженеров. Бумага № 781064. 1978.
3. Влияние веса и размеров на устойчивость и управляемость тяжелых грузовиков в Канаде. Эрвин Р.Д. и Гай Ю.Заключительный доклад, спонсируется Canroad Transportation Research Corp., Институт транспортных исследований Университета Миггана. УМТРИ-86-35. Июль 1986 г.
4. Разработка нормативных принципов для грузовиков с прямой прямой и автопоездов. Дж. Р. Биллинг и К. Лам. Тяжелые автомобили и дороги, технологии, безопасность и политика. Материалы третьего международного симпозиума по весовым и габаритным характеристикам большегрузных автомобилей. 1992
5. Рекомендуемые нормативные требования в отношении веса и габаритов тяжелых транспортных средств между провинциями.Исследование массы и габаритов транспортных средств CCMTA / RTAC. Отчет Комитета по реализации. 1987.
6. Влияние параметров размера и веса на устойчивость и управляемость тяжелых грузовиков. Р.Д. Эрвин и др. Заключительный отчет. Контракт № FH-11-9577. Отчет № FHWA / RD-83/029. Институт транспортных исследований Мичиганского университета. 1986.
7. Устойчивость тяжелых грузовиков: Обобщение / Разработка плана программы. P.S. Fancher и др. Заключительный отчет. Договор № ДТНх32-84-Д-07080.Институт транспортных исследований Мичиганского университета. Отчет № UMTRI-86-3. 1986.
8. Размер и вес тяжелого транспортного средства — Процедуры испытаний на соответствие минимальным стандартам безопасности. Винклер, П.С. Fancher, Z. Baraket, S. Bogard, G. Johnson, S. Karamihas и C.Mink. Заключительный отчет. Контракт № ДТНх32-87-Д-17174. Институт транспортных исследований Университета Миггана. Отчет № DOT-HS-807-855 1992.
9. Воздействие различных конфигураций грузовиков на безопасность. П.С. Фанчер и А. Мэтью. Заключительный отчет. Контракт № DTFH61-85-C-00091. Институт транспортных исследований Мичиганского университета, отчет № FHWA-RD-89-018. 1988.
10. Turner Truck: характеристики управляемости и устойчивости, влияющие на безопасность, тома I и II. P.S. Фанчер, А. Мэтью, К. Кэмпбелл, Д. Блоуер и К. Винклер. Заключительный отчет. Контракт с Советом по исследованиям транспорта № HR2-16A. Институт транспортных исследований Мичиганского университета. УМТРИ-89-11. 1989.
11. Процедура измерения наклона стола для измерения порога статического опрокидывания для тяжелых грузовиков.Рекомендуемая практика Общества автомобильных инженеров J2180. 1992.
12. Испытание для оценки усиления заднего хода в многочасовых транспортных средствах. Рекомендуемая практика Общества автомобильных инженеров J2179. 1992.
13. Исследование динамических характеристик тяжелых грузовиков. Отдел инженерных исследований. Институт транспортных исследований Университета Миггана. 1988.
14. Политика геометрического проектирования дорог и улиц. Американская ассоциация государственных служащих автомобильных дорог и транспорта.1990.
15. Геометрический дизайн и особенности эксплуатации грузовых автомобилей. Институт инженеров транспорта. Информационный отчет ITE Технического комитета 5B-28. 1992 г.
16. Эксплуатационные характеристики грузовика Обобщение информации. P.S. Фанчер и Т.Д. Гилеспи. Национальная совместная программа исследований автомобильных дорог (NCHRP), проект 20-5. Тема 22-12. Институт транспортных исследований Мичиганского университета. 1994.
17. Влияние больших грузовиков на безопасность движения и эксплуатацию.З. Барекет, П.С. Фанчер. Заключительный отчет. Контракт № 92-0578 Департамента транспорта штата Мичиган. Отчет № UMTRI-93-19. 1993
18. Справочник по динамике транспортных средств для моноблочных и сочлененных тяжелых грузовиков. Фанчер, П.С. и Мэтью, А. Заключительный доклад. Контракт № DTNh32-83-C-07187, Transp. Res. Inst., Univ. Мичиган, Репт. № UMTRI-86-37, май 1987 г.
19. Воздействие различных конфигураций грузовиков на безопасность. Фанчер, П.С. и Мэтью, A. Обзор исследований UMTRI, Анн-Арбор, штат Мичиган: Институт транспортных исследований Мичиганского университета, Vol.19, No. 4, январь-февраль 1989 г.
20. Анализ аварийности большегрузных автомобилей. Кэмпбелл, Кеннет Л., Блауэр, Дэниел, Гаттис, Р. Гай и Вулф, Артур К. Анн-Арбор, штат Мичиган: Институт транспортных исследований Мичиганского университета, отчет № UMTRI-88-17. Апрель 1988 г. При финансовой поддержке Национальной администрации безопасности дорожного движения, контракт № DTNh32-83-C-07188.
21. Влияние переменных размеров и веса на устойчивость к опрокидыванию тяжелых грузовиков. Эрвин, Роберт Д.Документ SAE № 831163. Международная конференция Западного побережья, Ванкувер, Британская Колумбия, 8-11 августа 1983 г.
22. Параметрический анализ динамической устойчивости большегрузных автомобилей. Винклер, С.Б., Фанчер, П.С., Макадам, К.С. Заключительный отчет, Контракт № DTNh32-80-C-07344, Транспортная рез. Inst., Univ. Мичиган, Репт. № UMTRI-83-13, март 1983 г.
23. Использование справочника по динамике транспортного средства в качестве инструмента для улучшения характеристик рулевого управления и торможения тяжелых грузовиков Fancher, P.S. и Мэтью, А.Специальная публикация SAE № SP-699, документ № 870494, 1987.
24. Специальные процедуры прогнозирования возможности предотвращения аварий тяжелых грузовиков. Фанчер, П.С. и Мэтью А. Представлено на 11-й Международной конференции по экспериментальным средствам безопасности, Вашингтон, округ Колумбия, май 1987 г.
25. Конструкция автомобильного бака: его влияние на риски и экономические аспекты транспортировки бензина в Мичигане. Малликарджунарао, C. Ph.D. Диссертация, Мичиганский университет, 1982.
26. Реакция на качение самосвалов с шарнирно-сочлененной рамой во время маневров с постоянной скоростью.Малликарджунарао, К., Эрвин, Р.Д., Сегел, Л. Слушания, 103-е зимнее ежегодное собрание Amer. Общество мех. Engrs., Phoenix, ноябрь 1982 г.
27. Эффективность торможения тяжелых транспортных средств США. Радлински, Р. В. SAE Paper No. 870492., Международный конгресс и выставка, Детройт, Мичиган, февраль 1987 г.
28. Снижение риска утечки при транспортировке химических отходов автомобильным транспортом. Эрвин, Роберт Д., и Мэтью, А. Анн-Арбор: Институт транспортных исследований Мичиганского университета.Отчет № UMTRI-88-28, июль 1988 г.
29. Оценка вероятности блокировки колес. Р.Д. Эрвин и К. Винклер. Международный журнал автомобильного дизайна. Vol. 9, № 4/5. 1988.
30. Уровень несчастных случаев с тяжелыми тягачами в Мичигане. Д. Блоуер, К. Кэмпбелл и П. Грин. Анализ и предотвращение аварий. Том 25, № 3. С. 307-322. 1993.
31. Аксиомы, связывающие ограничения размера и веса с реакцией прицепа в комбинированных грузовиках. Р.Д. Эрвин, Ю.Парень. Международный симпозиум по весу и габаритам тяжелых транспортных средств, Келоуна, Британская Колумбия. 1986.
32. Статистический анализ данных национального исследования серьезности аварий, окончательный отчет П.А. Гимотти, К. Кэмпбелл, Т. Чирачавала, О. Карстен и Дж. О’Дей. Отчет № UMTRI-80-38. Анн-Арбор: Транспортный научно-исследовательский институт Мичиганского университета, июнь 1980 г.

% PDF-1.4 % 159 0 объект > эндобдж xref 159 95 0000000016 00000 н. 0000002251 00000 п. 0000002503 00000 н. 0000002567 00000 н. 0000003744 00000 н. 0000003962 00000 н. 0000004046 00000 н. 0000004142 00000 п. 0000004406 00000 н. 0000004656 00000 н. 0000004790 00000 н. 0000004924 00000 н. 0000004990 00000 н. 0000005147 00000 п. 0000005213 00000 н. 0000005366 00000 н. 0000005432 00000 н. 0000005583 00000 н. 0000005649 00000 н. 0000005801 00000 п. 0000005867 00000 н. 0000006011 00000 п. — | rNV [W [l} ((x4 $ @%

Ваш путеводитель по рейтингам грузовиков с прицепами

Тягач за профессиональным грузовиком часто воспринимается как должное.Например, водители класса 8 в условиях движения по дорогам и с меньшей загрузкой грузовиков, как правило, испытывают меньше проблем с загрузкой, характерных для буксирующего транспортного средства, просто потому, что их естественное рабочее состояние — с прицепом. Напротив, у профессиональных водителей, которые только изредка используют прицепы — и часто разных типов с разной нагрузкой и конфигурацией — больше возможностей для ошибок.

Сцепные устройства для коммерческих автомобилей регулируются Федеральными правилами безопасности автотранспортных средств (FMCSR), часть 393.70, а требования к характеристикам муфты покрываются различными стандартами SAE, такими как J684, J847 и J2638. На случайную буксировку прицепа могут повлиять четыре основных фактора:

1. Вы превышаете допустимую полную массу грузового автомобиля (GVWR) и / или полную массу оси (GAWR), включая влияние веса дышла прицепа в рамках анализа веса?
2. Используете ли вы правильный тип прицепа с правильным типом соединения с тягачом?
3. Вы перегружаете прицеп?
4. Правильно ли вы распределяете нагрузку на прицеп для обеспечения безопасных характеристик буксировки?

Сколько на самом деле можно буксировать?

Распространенные представления о буксировке включают представление о том, что, если он движется, он не перегружен; и если передние колеса касаются земли, можно ехать.Эти заявления могут создать серьезные проблемы для работы автопарка.

Критерии проектирования предельных значений грузоподъемности являются ключом к пониманию грузоподъемности традиционных буксировщиков и грузовиков. Как правило, автомобили с полной массой транспортного средства класса 4 (от 14 001 до 16 000 фунтов) получают от производителей шасси максимально допустимую массу прицепа. Однако некоторые производители оригинального оборудования (OEM) расширили номинальные характеристики буксировки до класса 6. Рейтинги буксировки для грузовых автомобилей класса 5 и более обычно не предоставляются OEM, даже если они также имеют ограничения, которые являются функцией критериев проектирования.Фактическая буксирная способность зависит от нескольких факторов. Основные компоненты буксировочной способности включают следующее:

• Максимальный вес прицепа OEM (TWR)
• Полная номинальная масса (GCWR)
• GAWRs
• GVWR
• Комбинация трансмиссии OEM и заднего моста
• Рейтинг сцепки

TWR

Если указано производителем шасси, TWR — это максимальная масса прицепа, которую может буксировать конкретная модель грузовика.Это включает комбинацию прицепа и его груза. Это значение исходит от производителя шасси, исходя из его определения возможностей автомобиля. Его не следует путать с GVWR прицепа, присвоенным производителем прицепа.

GCWR

GCWR — это максимально допустимая масса автопоезда на земле с прицепом или прицепом, включая транспортное средство, оборудование, водителя, пассажиров, топливо и полезную нагрузку (практически все, что движется вместе с транспортным средством и прицепом).Независимо от TWR, общая масса тягача и загруженного прицепа не может превышать GCWR. GCWR транспортного средства — это предел, определяемый производителем буксирующего транспортного средства как максимальный вес загруженного буксирующего транспортного средства и прикрепленного к нему загруженного прицепа. Когда грузовик загружен большим количеством груза, прицеп должен весить меньше, чтобы оставаться в пределах этого рейтинга. Помните, что GCWR — это не фактическое измерение веса буксирующего транспортного средства и прицепа, а, скорее, общий максимальный предел веса, установленный производителем для двух прицепленных транспортных средств.

Тягач GAWR

GAWR — это значение, указанное производителем транспортного средства как допустимая нагрузка на одноосную систему, измеренное на стыках шин с землей. GVWR и GAWR тягача указаны на сертификационной этикетке; однако TWR и GCWR должны быть найдены из других источников, таких как руководство пользователя. Грузовые автомобили для профессионального использования (в большей степени, чем автомобили классов 1–5) могут иметь ограниченную осевую нагрузку.

Рейтинг задней оси имеет решающее значение при выборе грузовиков, особенно для буксировки.Вам не только нужно уделять особое внимание конструкции нагрузки буксирующего грузовика, но также, поскольку правильно прикрепленный прицеп оказывает давление на буксирное сцепное устройство (часто называемое грузом дышла), это увеличивает вес задней оси. Полная масса буксирующего транспортного средства должна учитывать влияние веса дышла прицепа и не может превышать GVWR или GAWR, особенно задней оси.

При проектировании или оснащении автомобиля важно учитывать распределение веса.Члены NTEA — Ассоциации производителей грузовых автомобилей могут получить доступ к калькулятору центра тяжести транспортного средства и осевой нагрузки. Этот инструмент может помочь в проектировании, чтобы обеспечить правильную настройку задних мостов при добавлении прицепа.

Рейтинг сцепки

Сцепные устройства для прицепов обычно имеют две категории. Первый — это номинальный вес дышла или максимально допустимая вертикальная грузоподъемность, которую сцепное устройство может безопасно выдерживать. Второй — это вес прицепа или максимально допустимый общий вес прицепа, соединенного с помощью сцепного устройства.

Номинальные характеристики сцепного устройства, нанесенные на сцепное устройство или его компонент, часто выше или ниже значений, предписываемых производителем оригинального оборудования в качестве допустимых для данного транспортного средства. Важно проверить оба значения и соблюдать минимальные допустимые значения общего веса прицепа и дышла. Независимо от номиналов сцепного устройства, окончательные ограничения по весу могут зависеть от типа навесного оборудования и техники установки.

Типы вложений

Несмотря на то, что существует множество навесных приспособлений для прицепов, некоторые из них регулярно используются в промышленности.Каждый тип сцепки имеет ограничения по весу, которые должны соответствовать грузоподъемности прицепа и грузовика. Возможно несоответствие практического применения одной из этих сцепок и неправильная загрузка тяжелого прицепа сверх предельной грузоподъемности грузовика.

Эти приспособления регулируются FMCSR Part 393.70, которая также включает требования к устройствам безопасности и их креплению. Убедитесь, что сотрудники, подключающие прицепы, проинформированы о надлежащей работе сцепного устройства и сцепного устройства, креплении предохранительного устройства и совместимости размеров сцепного устройства для грузового автомобиля и сцепного устройства для прицепа.Неправильная информация о рабочих характеристиках может привести к отключению прицепа.

Устройства безопасности, такие как цепи, тросы или другие вспомогательные приспособления между прицепом и тягачом, необходимы для безопасного рабочего сценария. Водители должны быть обучены перекрещиванию цепей под прицепом для крепления к грузовику (такой маршрут позволяет разворачивать слабину без перетаскивания). Более одного прицепа было безопасно остановлено в результате правильно прикрепленных предохранительных цепей, когда сцепное устройство отсоединилось от тягача.

Следует поощрять операторов проверять точки крепления и крепления цепей безопасности в качестве последнего шага перед началом буксировки. Эта проверка может выполняться во время проверки правильности работы соединений фонарей прицепа, включая стоп-сигналы, сигналы поворота и видимое освещение при включенных фарах грузовика. Если на вашем прицепе установлены тормоза, это можно проверить несколькими способами в зависимости от системы. Убедитесь, что электрические тормоза правильно подключены, а аварийный аккумулятор прицепа исправен и заряжен.

Подготовка проекта

После понимания основных мер и ограничивающих факторов необходимо отметить другие элементы. Необходимо ответить на несколько вопросов, чтобы обеспечить безопасное, надежное и соответствующее нормативным требованиям решение для прицепов. Изначально какая конструкция прицепа подходит для автопарка? Начните с изучения комбинации технических характеристик, необходимых как для тягача, так и для прицепа. Например, нужно ли накрывать прицеп или его можно открыть? Какого размера буксирное транспортное средство (легкое, тяжелое и т. Д.)? Какой тип и вес груза будет перевозить прицеп?

Фактически, потребность в полезной нагрузке прицепа и тип груза часто являются началом определения необходимого прицепа, а затем выбора грузовика, включая доступность или выбор системы сцепки. Если вам требуется высокая полезная нагрузка или специальное оборудование для перевозки на прицепе, этот обратный процесс может иметь решающее значение для удовлетворения потребностей.

Взять под контроль трейлер

Как упоминалось ранее, прицеп, навесное оборудование и тягач имеют конструктивные ограничения.В конечном итоге оператор и человек, загружающий прицеп, несут ответственность за безопасную и успешную работу комбинации прицепа и тягача. Помимо правильных процедур погрузки, включая надлежащее крепление груза, опыт вождения буксируемого прицепа может существенно отличаться, требуя навыков, которые обычно не используются при движении без прицепа.

Самая важная вещь, которую может сделать водитель для обеспечения безопасной и эффективной эксплуатации прицепа буксирующего транспортного средства, — это развить стиль вождения и отношение к некоторым элементам управляемого транспортного средства.Например, прицеп находится позади основного транспортного средства, поэтому водитель должен приспособиться к таким сценариям, как смена полосы движения. Это обеспечит достаточно места для безопасного зазора.

Обучение этому стилю вождения может показаться трудным, но как только водитель начинает учитывать различия в габаритах, длине и других ситуативных особенностях транспортного средства, соответствующие навыки вождения могут стать второй натурой. Хотя все водители и операторы должны вести себя безопасно, все же важно корректировать поведение при буксировке прицепов.Обучение навыкам буксировки необходимо для безопасного буксировки.

Вместимость и загрузка

Мелкие, казалось бы, незначительные детали могут сыграть серьезную роль в общем дизайне и работе. Помните, что истинная буксирная способность ограничена самым легким звеном во всей сборке автомобиля. Шины и оси могут показаться очевидными, но трансмиссия и прочность рамы играют жизненно важную роль в определении того, являются ли выбранные комбинации грузовика и прицепа взаимодополняющими.

То, что точки крепления подходят друг к другу, не означает, что тягач обладает достаточной мощностью и тормозной способностью для безопасной работы.Некоторые из этих сцепных устройств подходят для прицепов разных размеров и типов. Все компоненты системы сцепления следует проверять индивидуально на предмет определения веса. Например, если шарнирное соединение рассчитано на 30 000 фунтов, а ствольная трубка рассчитана на 20 000 фунтов, важно понимать, что ствольная труба является ограничивающим фактором.

При работе в полевых условиях операторам может быть сложно легко оценить вес груза прицепа. При использовании прицепов для перевозки инструментов грузы, как правило, относительно статичны, и ими можно управлять, сконструировав внутреннюю упаковку прицепа, которая упрощает пользователям правильное хранение материалов, перевозимых на прицепе.Это также упрощает задачу распределения веса, когда есть определенное место для компонентов груза.

Хлестание прицепа, вероятно, произойдет на более высоких скоростях, если прицеп будет загружен более тяжелой в задней части. Это не поддается контролю, так как сильное раскачивание происходит естественным образом на определенной скорости для неправильно загруженного прицепа. Пользователи трейлеров должны быть осведомлены по этой теме. Вы обязаны помочь водителям сосредоточиться на безопасных и эффективных методах погрузки, даже если для возврата всего возвращенного материала потребуется второй или третий визит на рабочую площадку.

Однако более сложными являются прицепы, перевозящие возвратные грузы с рабочей площадки. Грунт от раскопок может значительно различаться по весу в зависимости от состава отходов (камень или бетон по сравнению с грязью и строительным мусором, таким как дерево и гипсокартон). Для столбов и строительных материалов забора легко перегрузить и / или создать неправильно распределенную нагрузку.

Еще одна проблема, которую должны решить операторы автопарков и конечные пользователи, — это обеспечение актуальности и регулярности обучения водителей / операторов, чтобы правильное поведение стало рутиной.Как известно, ограничивающим фактором всегда является самое слабое звено. Очень важно знать рейтинги предохранительных цепей и регулярно проверять их состояние и износ. Все точки крепления должны быть проверены и иметь правильный размер, включая S-образные крючки и D-образные кольца.

Заключительный этап проверки прицепов — убедиться в отсутствии трещин или сломанных сварных швов в узле сцепного устройства и стыков между рамой прицепа и буксирным узлом. Хорошая новость заключается в том, что тщательный визуальный осмотр обычно выявляет проблемные места в этих областях.Срок службы прицепов часто превышает ожидаемый срок службы буксирующих их грузовиков. Следовательно, периодический осмотр прицепов на предмет усталости металла и повреждений конструкции должен проводиться чаще по мере увеличения срока их службы.

Не сомневайтесь, добавьте трейлеры в процедуры профилактического обслуживания, чтобы защитить себя от поломок в полевых условиях. Для прицепов с длительным сроком службы использование профессиональной инспекционной компании для оценки сварных швов и усталости металла на более поздних сроках службы оборудования может иметь большое значение для предотвращения серьезных отказов.

Компоненты могут выглядеть одинаково, но действительно ли они?

Хотя правильный дизайн прицепа имеет решающее значение, детали играют ключевую роль. При таком большом количестве сложных компонентов очень важно понимать, что единственный компонент может быть ограничивающим фактором. Хотя компоненты (или сменные изнашиваемые детали) могут выглядеть одинаково, они могут не совпадать.

Потратьте дополнительное время, чтобы убедиться, что самое слабое звено обнаружено. Это может быть полная масса комбайна, номинальная мощность сцепного устройства, грузоподъемность оси или что-то столь же маленькое (но не незначительное), как оборудование, используемое для скрепления всего вместе.Это последний ограничивающий фактор максимальной буксировочной способности.

Исследование различных воздействий тяги и колесных пар прицепа на многоугольный износ колес

Колеса силовой передачи и колесная пара прицепа имеют разные полигональные характеристики, так как их конструкции явно различаются. Таким образом, модели фрикционной самовозбуждающейся вибрации систем колесная пара-гусеница созданы с точки зрения фрикционной самовозбуждающейся вибрации при уменьшении полигонального износа колеса.Затем с помощью комплексного метода собственных значений изучается устойчивость движения систем колесная пара-гусеница. Результаты показывают, что когда сила ползучести между колесом и рельсом насыщена, нестабильная частота вибрации силовой колесной пары склонна вызывать полигональный износ колеса 19-20-го порядка, а колесная пара прицепа склонна вызывать 20-21-й уровень износа. -заказ полигонального износа колеса. Между тем, многоугольный износ колеса может быть эффективно уменьшен путем изменения положения коробки передач приводной колесной пары.А отказ от дискового торможения на высоких скоростях может предотвратить возникновение многоугольного износа колес. Кроме того, тенденция развития многоугольного износа колеса может быть уменьшена путем увеличения модуля Юнга тормозной колодки, но коэффициент Пуассона мало влияет на тенденцию развития.

1. Введение

С быстрым развитием высокоскоростных линий, технология высокоскоростных поездов также достигла большого прогресса, что может обеспечить безопасную работу и хороший комфорт при езде. Однако с увеличением пробега автомобиля колеса постоянно изнашиваются, а также присутствуют различные дефекты.Колесо изнашивается в окружном направлении, что приводит к полигональному износу колеса. Когда поезд с многоугольными колесами движется с высокой скоростью, взаимодействие между колесом и рельсом усиливается, что напрямую влияет на ходовые качества высокоскоростного транспортного средства. При этом компоненты транспортного средства и гусеничной системы, такие как колесные пары, рельсы и подшипники, будут серьезно повреждены, а их срок службы будет значительно сокращен. Между тем, высокочастотная вибрация будет передаваться на тележку через колесную пару, а затем передаваться на кузов транспортного средства, влияя на комфорт пассажира.В тяжелых случаях, вероятно, имеют место резонансные колебания, которые серьезно угрожают работе высокоскоростного поезда. Ранее зарубежные ученые в Германии и Швеции изучали проблему полигонального износа колес. Они провели систематические исследования формирования, развития и динамики полигонального износа колес посредством большого количества полевых испытаний и анализа численного моделирования. Калоусек и Джонсон [1] подтвердили износ многоугольника колеса и предложили соответствующие меры по снижению многоугольного износа колеса путем корректировки поперечного профиля рельса и колеса.Нильсен и Йоханссон [2–4] обобщили прогресс и направление исследований многоугольников колес и предложили соответствующие схемы предотвращения для многоугольников колес низкого порядка. Суа и Паскаль [5] создали модели и изучали проблему многоугольника колес с помощью численного моделирования. Его исследования показывают, что кручение оси колеса оказывает большое влияние на полигональный износ колеса. Мейверк [6] доказал, что разность фазовых углов многоугольников будет влиять на скорость развития многоугольников колеса за счет сочетания вибрации колеса и рельса и износа протектора колеса.Он также проверил частоту изгибных колебаний колесной пары, которая сильно повлияет на полигональный износ колеса. Мейнке и Мейнке [7] и его коллеги установили модель динамики колесной пары с одной степенью свободы и проанализировали формирование и развитие многоугольного износа колеса с помощью расчета несбалансированного износа и моделирования износа. В Китае некоторые эксперты и ученые также провели серию исследовательских работ. Луо и др. [8] установили модель системы колесо-рельс и провели численный анализ.Затем они обнаружили, что многоугольный износ колеса был вызван первоначальной неровностью протектора колеса. Они настаивали на том, что многоугольный износ колеса с начальной неровностью будет увеличиваться с увеличением пробега. Ли и др. [9] проанализировали причины образования многоугольников колес вагонов метро и предложили меры по их улучшению с помощью данных полевых экспериментов и численного моделирования. Ma et al. [10] создали модель вагона метро с линейным двигателем и проанализировали ее с помощью динамического программного обеспечения, чтобы доказать, что основная частота возбуждения и скорость движения силы контакта колеса с рельсом имеют важное влияние на развитие многоугольного износа колеса.Wu et al. [11] полагают, что существует проблема резонанса модальной связи между колесной парой тележки и рамой около 580 Гц, которая тесно связана с образованием многоугольного износа колеса. Чен [12, 13] в 2011 году выдвинул точку зрения, что полигональный износ колес вызван фрикционной самовозбуждающейся вибрацией системы колесо-рельс. Затем эта точка зрения была принята для изучения полигонального износа колес высокоскоростных поездов. . Прогнозируемые результаты и данные измерений на месте могут быть хорошо унифицированы.

Хорошо известно, что при движении высокоскоростных поездов проблема полигонального износа колес становится все более очевидной с постоянным увеличением пробега. Актуально изучить формирование, развитие и динамику этого явления. Для испытаний выбран поезд с явными полигональными характеристиками износа на участке эксплуатации высокоскоростной железной дороги. Виброускорение каждой части кузова транспортного средства проверяется на определенной скорости, чтобы определить характеристики многоугольного износа колеса.Результаты показывают, что [14, 15] в рабочих характеристиках ведущих колес преобладают многоугольники 19-го порядка, а в колесах прицепа — многоугольники 20-го порядка. Силовая тележка и тележка прицепа высокоскоростного поезда отличаются, как показано на рисунке 1. Тележка транспортного средства относится к независимой ходовой конструкции, состоящей из двух или более колесных пар на транспортном средстве, которая оснащена пружинами и другими компонентами и может вращаются относительно кузова автомобиля. Конструкции силовой колесной пары и колесной пары прицепа существенно различаются.В силовой колесной паре используется встроенное колесо и установленный на колесе тормозной диск с пластинами с прямыми спицами, а коробка передач установлена ​​на гнезде подшипника. Колесная пара прицепа оснащена колесом со спицами s-образной формы и установленным на оси тормозным диском, а на гнезда подшипников установлены три тормозных диска. Насыщенная сила скольжения колесо-рельс вызывает самовозбуждающуюся фрикционную вибрацию системы колесная пара-гусеница, что приводит к износу многоугольника колеса. Настоящая исследовательская работа основана на этой точке зрения. Установлены модели фрикционных самовозбуждающихся колебаний колёсно-гусеничной системы силовых и прицепных колесных пар.Рассчитано и проанализировано влияние двух разных колесных пар на полигональный износ колеса. И, наконец, предложены соответствующие меры по подавлению полигонального износа колес.

2. Модели фрикционной самовозбужденной вибрации системы колесная пара-гусеница

2.1. Размер колесной пары

Базовый состав колесной пары — ось и два одинаковых колеса. Посадка с натягом принята в соединительных частях оси и колеса. Силовая колесная пара состоит из двух неразъемных колес с прямыми спицами, полой оси, коробки передач и четырех установленных на колесах тормозных дисков.Колесная пара прицепа состоит из двух цельных колес с S-образной изогнутой пластиной со спицами, полой оси и трех установленных на оси тормозных дисков. Среди них диаметр катания и шаг колес составляют 920 мм и 1500 мм соответственно. Внутренний шаг — 1353 мм, центральный шаг диаметра оси — 2000 мм, диаметр шейки оси — 130 мм. На рис. 2 представлены диаграммы размеров колесных пар высокоскоростных поездов.

2.2. Модели контактной геометрии системы колесная пара-гусеница

На рисунке 3 показаны геометрические модели контакта колесная пара-гусеница силовой колесной пары и колесной пары прицепа.Силовая колесная пара в основном состоит из двух встроенных колес с прямыми пластинами, полой оси, коробки передач и четырех установленных на колесах тормозных дисков. Базовый тормоз представляет собой дисковый тормоз колеса. Колесная пара прицепа в основном состоит из двух S-образных интегрированных колес с изогнутыми пластинами, полой оси и трех установленных на валу тормозных дисков. Базовый тормоз представляет собой блочный дисковый тормоз оси. На высокоскоростных линиях пути в основном представляют собой криволинейные пути большого радиуса ( R ≥ 6000 м) или линейные пути. Следовательно, состояния контакта колес и рельсов с обеих сторон практически идентичны.На рисунке 3 δ _L и δ _R — это углы контакта между левым и правым колесами и рельсами. N _L и N _R — это нормальные силы, создаваемые левым и правым контактом колеса с рельсом, соответственно. F _SVL и F _SVR — это вертикальные силы подвески, действующие на левую и правую буксы соответственно. F _L и F _R — это поперечные силы ползучести, создаваемые контактами левого и правого колеса с рельсом соответственно. K _RV и C _RV — это вертикальная жесткость и демпфирование крепежа соответственно. K _RL и C _RL — поперечная жесткость и демпфирование крепежа соответственно. K _SV и C _SV — это жесткость вертикальной опоры и демпфирование от безбалластного слоя соответственно. K _SL и C _SL — это жесткость боковой поддержки и демпфирование от безбалластного слоя соответственно.

2.3. Конечно-элементные модели системы колесная пара-гусеница

В этой статье сначала создаются твердотельные модели колесной пары и гусеницы, а затем с помощью ABAQUS создаются их конечно-элементные модели. Тип элемента — несовместимый элемент, C3D8I. Модели из конечных элементов показаны на рисунке 4. При разделении сетки используются методы структуры и вытягивания. Общее количество узлов и элементов гусеничной пары составляет 1425463 и 450983 соответственно.Общее количество узлов и элементов колёсно-гусеничной системы прицепа составляет 1452261 и 470059 соответственно. Ось представляет собой полую ось, изготовленную из стали EA4T, а колесо представляет собой интегральное колесо из прокатной стали, изготовленное из стали ER8. Диаметр шлифования приводного и концевого колес составляет 90 мм и 60 мм соответственно. Протектор имеет форму S1002CN. Взаимодействие между осью и колесом составляет 0,2 мм, а натяжение между осью и установленным на оси диском составляет 0,15 мм. Длина рельса l = 36 м, выбрана спецификация 60 кг / м.Коэффициент сцепления между колесом и рельсом составляет μ = 0,45, а наклон дна рельса составляет 1/40. Используется безбалластный путь плиты типа CRTS III. Крепежные элементы представляют собой крепеж WJ-7, а расстояние между узлами крепления составляет l _s = 650 мм. В таблице 1 показаны свойства материалов деталей моделей. Рельс соединен со шпалом пружинно-демпфирующими элементами. Шпала соединена с полотном пути методом анкерного соединения, а нижняя опора путевой плиты осуществляется пружинно-демпфирующими элементами.

При исследовании этой статьи усилие подвески колесной пары выбрано равным 120 кН.Усилие подвески достигается путем приложения нагрузки к контрольной точке посредством контрольной точки, соединяющей торец оси. Затем используется метод кинематической связи, чтобы ограничить продольное направление пути. Взаимодействие колеса с осью ограничивается запрессовкой. Величина помех 0,1. Значения жесткости и демпфирования в моделях приведены ниже: поперечная жесткость и демпфирование крепежных элементов составляют K _RL = 20 МН / м и C _RL = 10 кН · с / м, а вертикальная жесткость и демпфирование K _RV = 50.0 МН / м и C _RV = 20 кН · с / м соответственно. Поддерживающие значения вертикальной жесткости и демпфирования полотна пути составляют K _SV = 9,375 × 10 ³ МН / м и C _SV = 276 кН · с / м, а значения поперечной жесткости и демпфирования составляют K _SL = 90 МН / м и C _SL = 55 кН · с / м соответственно.

2.4. Метод анализа фрикционной самовозбужденной вибрации

Для высокоскоростных поездов Китая полигональный износ аналогичного порядка будет происходить одновременно как на ведущих колесах, так и на колесах прицепа.Мы полагаем, что одинаковые характеристики износа приводных колес и колес прицепа могут быть вызваны фактором эксплуатации поезда и в то же время вызывать ненормальное взаимодействие колеса с рельсом. Каждая ось высокоскоростного поезда оснащена антиблокировочным устройством, но не для низкоскоростного поезда. Это показывает, что высока вероятность того, что высокоскоростной поезд проскользнет между колесами и рельсами во время тяги и торможения. Предыдущие исследования показали, что коэффициент сцепления между колесом и рельсом значительно снижается в дождливую и снежную погоду, что легко вызывает скольжение в условиях тяги и торможения [16].Большая часть гофрирования рельсов на высокоскоростных железных дорогах происходит в секции торможения поезда [17], а шлифовальные рельсы представляют собой гофру рельсов, а шлифовальные круги вызывают многоугольный износ. Следовательно, мы можем разумно предположить, что тормозное скольжение происходит между колесом и рельсом в экстремальных условиях, и данное исследование проводится с учетом этого предположения.

В настоящее время анализ самовозбуждающейся вибрации при трении в основном включает два вида методов анализа методом конечных элементов: комплексный анализ собственных значений и динамический анализ переходных процессов [18].В данной статье неустойчивые колебания системы анализируются методом комплексных собственных значений, встроенным в программу ABAQUS. Уравнение фрикционных самовозбуждающихся колебаний системы может быть записано как где M — матрица масс системы, C — матрица демпфирования системы и K — матрица жесткости системы. Три матрицы симметричны, и x представляет вектор смещения узла. Когда M , C и K являются симметричными матрицами, действительная часть собственного значения, соответствующего уравнению (1), должна быть отрицательной.В этом случае работа системы стабильная. С учетом силы трения перепишите уравнение (1) следующим образом:

В уравнении M _r , C _r и K _r асимметричные матрицы из-за фрикционной связи. Далее характеристическое уравнение уравнения (2) задается следующим образом: где λ и — собственные значения и собственные векторы, соответствующие системе, соответственно.Независимо от несимметричной части матрицы K _r и C _r , собственные значения симметричной части соответствующей матрицы могут быть получены, а собственные значения, полученные при этом условии, являются чисто мнимыми. числа. Комплексное собственное значение λ в это время является чисто мнимым числом, и проблема собственных значений может быть упрощена, как где K _s — это симметричная матрица жесткости.Метод подпространств используется для решения симметричной задачи на собственные значения. В это время исходная матрица может быть спроецирована в подпространство вектора действительных признаков:

Упрощенная проблема собственных значений описывается следующим образом:

Затем метод QZ используется для решения обобщенной асимметричной проблемы собственных значений. Собственные значения исходной системы можно восстановить следующим образом: где — оценочное значение собственного вектора k -го порядка исходной системы.Согласно уравнению собственных значений, общее решение может быть найдено как где λ _i = β _i + jω _i — это i -е комплексное собственное значение. β _i представляет действительную часть собственного значения, j представляет мнимую единицу, а ω _i представляет мнимую часть собственного значения. Хорошо известно, что метод комплексных собственных значений может использоваться для анализа неустойчивой вибрации системы.Метод состоит в том, чтобы судить о возможности нестабильной вибрации системы в зависимости от того, положительна ли действительная часть комплексного собственного значения. Собственное значение с положительной действительной частью может быть получено, если уравнение (3) имеет асимметричную матрицу коэффициентов. Когда действительная часть β _i является положительным числом, система может генерировать фрикционную самовозбуждающуюся вибрацию. Это означает, что вы даете системе небольшое возбуждение, и система со временем колеблется все сильнее и сильнее.В то же время тенденция к фрикционной самовозбуждающейся вибрации будет усиливаться с увеличением действительной части собственного значения. Эффективный коэффициент демпфирования системы также можно использовать для оценки тенденции фрикционной самовозбуждающейся вибрации. Определение приведено ниже:

Когда эффективный коэффициент демпфирования ξ _i отрицательный, система имеет тенденцию быть нестабильной, и вероятно возникновение фрикционной самовозбуждающейся вибрации. Следует отметить, что в сообществе исследователей скрипа тормозов общепринято, что чем меньше эффективное соотношение демпфирования, тем больше вероятность возникновения соответствующей нестабильной вибрации.Однако некоторые исследования также показали, что может возникать не только визг, соответствующий наименьшему абсолютному значению эффективного коэффициента демпфирования, но иногда также может возникать визг, соответствующий большему отрицательному эффективному коэффициенту демпфирования [19, 20]. Шаги метода комплексного анализа собственных значений в программе конечных элементов ABAQUS приведены ниже: (1) Приложите усилие подвески к колесной паре для выполнения нелинейного статического анализа системы колесная пара-гусеница. (В разделах 2.2 и 2.3 движущая сила должна прилагаться одновременно тормозным суппортом.(2) Примените скорость скольжения к колесной паре для достижения насыщенной силы ползучести между колесом и рельсом для нелинейного статического анализа. (3) Извлеките собственную частоту без фрикционной муфты для анализа нормального режима. (4) Выполните комплексный анализ собственных значений в сочетание с влиянием фрикционной муфты.

3. Результаты и анализ

3.1. Анализ насыщенной силы ползучести между колесом и рельсом

Когда тяга и торможение осуществляются во время работы высокоскоростных поездов, продольная сила ползучести между колесом и рельсом легко насыщается.В статье предполагается, что колесо проскальзывает по рельсу при тяговом усилии или торможении со скоростью = 250 км / ч. В этом случае продольная сила ползучести между колесом и рельсом насыщается. Неустойчивые распределения вибрации системы колесная пара-гусеница показаны на рисунке 5. Для приводной колесной пары из рисунка 5 (а) видно, что система колесная пара-гусеница имеет три частоты с эффективным коэффициентом демпфирования ξ меньше, чем ноль, а именно f ₁ = 228.68 Гц, f ₂ = 363,82 Гц и f ₃ = 470,57 Гц. Согласно описанному выше методу комплексного анализа собственных значений известно, что система колесная пара-гусеница, вероятно, будет иметь нестабильные колебания на этих частотах. Среди них абсолютное значение эффективного коэффициента демпфирования ξ , соответствующего f ₃ = 470,57 Гц, является самым большим, и система колесная пара-гусеница легче подвержена нестабильной вибрации на этой частоте.Для колесной пары прицепа из рисунка 5 (b) видно, что в системе колесная пара-гусеница существуют две нестабильные частоты колебаний, а именно: f ₁ = 99,705 Гц и f ₂ = 490,55 Гц. . Абсолютное значение эффективного коэффициента демпфирования ξ , соответствующего f ₂ = 490,55 Гц, больше, чем f ₁ = 99,705 Гц. На рис. 6 показаны неустойчивые режимы колебаний силовой колесной пары при f ₃ = 470.57 Гц и колесная пара прицепа на f ₂ = 490,55 Гц соответственно. Хорошо видно, что деформация протектора колеса очевидна, и вероятно возникновение полигонального износа колеса. По формуле, где n — порядок многоугольника колеса. Когда высокоскоростной поезд движется со скоростью = 250 км / ч, результат показывает, что нестабильная частота вибрации силовой колесной пары легко вызывает полигональный износ колес 19-20-го порядка, а нестабильную частоту вибрации колесная пара прицепа легко вызывает полигональный износ колес 20–21-го порядка.В этом случае при движении поезда со скоростью = 300 км / ч частота возбуждаемых колебаний составляет около 564-588 Гц. Это хорошо согласуется с полевыми измерениями [14, 15].

Согласно существующим исследованиям [21], монтажное положение редуктора на силовой колесной паре метрополитена оказывает меньшее влияние на гофрирование рельсов. Для высокоскоростных поездов ниже приводится анализ влияния положения установки редуктора силовой колесной пары на полигональный износ. На рис. 7 показано нестабильное распределение вибрации силовой колесной пары при постепенном приближении монтажного положения коробки передач к середине.На рис. 7 (а) показана нестабильная вибрация исходного монтажного положения коробки передач. На данный момент мы предполагаем, что расстояние коробки передач от осевой линии оси составляет L . Из рисунка 7 (b) видно, что тенденция нестабильной вибрации уменьшается. На Рисунке 7 (c) система колесная пара-гусеница не показывает эффективного коэффициента демпфирования ξ <0. Можно видеть, что, когда коробка передач установлена ​​в центре оси, неустойчивая тенденция вибрации колесной пары - трек-система меньше всего.Это означает, что, когда коробка передач установлена ​​в среднем симметричном положении, образование многоугольного износа силового колеса может эффективно подавляться. Стоит отметить, что сравнивая результаты существующих исследований [20], мы получаем разные результаты. Из-за различий в материалах и конструкции колесных пар высокоскоростных поездов и поездов метро также существуют большие различия в их нестабильных вибрационных характеристиках.

Достаточное теоретическое накопление — фундамент инженерного прогресса.Исследования в этой рукописи отражены в теоретических исследованиях. В рукописи в основном рассматривается влияние насыщения силы ползучести между колесом и рельсом на нестабильную вибрацию системы колесная пара-путь. С точки зрения инженерного руководства, это также должно учитывать его осуществимость с других аспектов в будущем, таких как усталостная прочность, равновесие веса и пространственное взаимодействие компонентов тележки.

3.2. Анализ насыщенной силы ползучести между колесом и рельсом, вызванной дисковым тормозом

Торможение трением — один из наиболее распространенных методов торможения, используемых в высокоскоростных поездах в различных странах.В высокоскоростных поездах фрикционное торможение проявляется в основном в виде дискового тормоза. Суппорт тормоза создает движущую силу через тормозной цилиндр, так что тормозная колодка контактирует с поверхностью трения тормозного диска. Трение создается взаимным контактом, а сила трения преобразуется в силу торможения для замедления и остановки поезда. Когда происходит относительное скольжение между тормозной колодкой и тормозным диском, тормозная система будет генерировать интенсивную вибрацию [22–24].В то же время эта сила трения в конечном итоге преобразуется в тормозную силу между колесом и рельсом через взаимосвязь колесо-рельс. Когда тормозная сила слишком велика, сила ползучести, вероятно, достигнет насыщения. Следовательно, при соединении двух фрикционных систем нестабильная вибрация системы колесная пара-гусеница изменится. В этой статье устанавливаются конечно-элементные модели связанной фрикционной самовозбуждающейся вибрации дисковой тормозной системы и системы колесная пара-гусеница, которые показаны на рисунке 8.Тормозная колодка изготовлена ​​из материала порошковой металлургии на основе меди с внешним диаметром d = 725 мм, после чего она прикрепляется к тормозному диску лицом к лицу. Плотность выбранного материала составляет ρ = 5250 кг / м ³ , модуль Юнга E = 1,8 × 10 ¹¹ Па, коэффициент Пуассона γ = 0,3. вибрация колёсно-гусеничной системы в этом случае.

На рисунке 9 показано распределение эффективного коэффициента демпфирования системы колесная пара-гусеница с учетом вышеупомянутых двух наборов систем трения.Для силовой колесной пары на Рисунке 9 (а) можно увидеть, что частота нестабильной вибрации f = 490,71 Гц возникает в системе колесная пара-гусеница, а ее режим колебаний показывает сильную деформацию протектора колеса. На Рисунке 9 (b) можно увидеть, что система «колесная пара-гусеница» колесной пары прицепа имеет 6 нестабильных частот колебаний, а эффективное соотношение демпфирования ξ , соответствующее f = 561,38 Гц, является самым большим. Это указывает на то, что нестабильная вибрация системы колесная пара-гусеница наиболее вероятна на этой частоте.По его нестабильному режиму вибрации видно, что протектор колеса серьезно деформирован. Согласно уравнению (6), когда поезд движется со скоростью = 250-300 км / ч, нестабильная частота колебаний движущейся колесной пары легко вызывает многоугольный износ колеса 17-20-го порядка, а нестабильная частота колебаний составляет у колесной пары прицепа легко возникает полигональный износ колес 19-23-го порядка. Следовательно, отказ от использования дисковых тормозов в зоне высоких скоростей может не только избежать увеличения тормозной мощности из-за ограничения рассеивания тепла, но также снизить тенденцию к многоугольному износу колеса.

3.3. Влияние параметров материала тормозной колодки на нестабильную вибрацию

Предыдущие исследования показали, что [25, 26] материал пары трения оказывает значительное влияние на нестабильную вибрацию тормозного визга. В данном разделе в качестве объекта исследования взята силовая колесная пара. Влияние модуля Юнга и коэффициента Пуассона тормозного материала на тенденцию многоугольного износа колеса изучается, как показано на Рисунке 10. На Рисунке 10 (а) можно видеть, что по мере увеличения модуля Юнга тормозной колодки Частота нестабильной вибрации колёсно-гусеничной системы заметно не меняется.Однако соответствующее эффективное отношение демпфирования ξ уменьшается. То есть тенденция нестабильной вибрации системы колесная пара-гусеница ослабевает. Следовательно, тенденция полигонального износа колес уменьшается. На рисунке 10 (b) показано влияние коэффициента Пуассона на тенденцию неустойчивой вибрации системы колесная пара-гусеница. Из рисунка видно, что с изменением коэффициента Пуассона тенденция неустойчивой вибрации системы колесная пара-гусеница в основном не изменяется.Следовательно, соответствующее увеличение модуля Юнга E материала тормозных колодок может снизить тенденцию развития многоугольного износа колеса, а изменение коэффициента Пуассона γ материала тормозных колодок мало влияет на тенденцию развития многоугольного износа колеса.

4. Заключение

В данной статье устанавливаются модели системы «колесная пара-гусеница» силовой колесной пары и колесной пары прицепа. С помощью метода комплексных собственных значений было проанализировано влияние различной конструкции колесных пар на полигональный износ колес.Полученные выводы таковы: (1) При тяговом усилии или торможении со скоростью = 250 км / ч нестабильная вибрация силовой колесной пары, вероятно, вызывает полигональный износ 19-20-го порядка колеса, а нестабильная вибрация. вибрация колесной пары прицепа, вероятно, вызывает полигональный износ колеса 20-21-го порядка. Монтажное положение коробки передач оказывает существенное влияние на нестабильную вибрацию силовой колесной пары. Когда коробка передач находится близко к центру оси, тенденция многоугольного износа ведущих колес может быть эффективно подавлена.(2) Нестабильная вибрация колеса сильно меняется, когда дисковая тормозная система соединяется с системой колесная пара-гусеница. Отказ от использования дисковых тормозов в зоне высоких скоростей может не только избежать увеличения тормозной мощности из-за ограничения тепловыделения, но также снизить тенденцию к многоугольному износу колеса. (3) Соответствующим образом увеличить модуль Юнга E Материал тормозных колодок может снизить тенденцию к развитию многоугольного износа колеса. Но коэффициент Пуассона γ материала тормозных колодок мало влияет на тенденцию развития многоугольного износа колеса.

Доступность данных

В статью включены данные, использованные для подтверждения результатов этого исследования.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации этой статьи.

Благодарности

Авторы благодарят за финансовую поддержку Национального фонда естественных наук Китая (№ 51775461).

5 советов по обслуживанию Производители прицепов хотят, чтобы вы практиковали

1.Проверьте давление в шинах

Вы должны не только проверять давление в шинах, но и следить за глубиной протектора, а также проверять шины. Такие производители прицепов, как мы, отмечают, что, поскольку ваш груз будет изменяться каждый раз при использовании прицепа и редко будет равномерным, вращение шин — хороший способ обеспечить их более равномерный износ.

2. Осмотрите подвеску

Вам следует визуально осмотреть подвеску на предмет признаков неравномерного износа, разрывов или тепловых трещин на пружинах. Производители прицепов знают, что ничто не должно касаться подвески или мешать ее движению.

3. Смазывайте регулярно

Мусор налипает на смазку, что делает ее неэффективной. Итак, нужно регулярно выталкивать старую смазку, добавляя новую.

Убедитесь, что вы используете консистентную смазку производителей прицепа с надлежащими рабочими характеристиками, маркой и системой загустения.Большую часть этого можно увидеть на упаковке, но вам, возможно, придется проверить веб-сайт производителя смазки или позвонить им.

4. Осмотрите тормоза

Как производители прицепов, мы знаем, что каждый прицеп с тандемной или трехосной осью по закону должен иметь исправные тормоза. Обычно в Midsota Manufacturing мы используем саморегулирующиеся электрические тормоза, но также устанавливаем на некоторые из наших прицепов гидравлические тормоза.

Ради вашей безопасности, безопасности окружающих и продления срока службы прицепа мы рекомендуем проверять тормоза каждые несколько месяцев.Составьте расписание, запишите его в своем календаре, все, что вам нужно.

5. Проверьте огни / содержите прицеп в чистоте

Многие из вас в северных штатах знают, что дорожная соль может нанести вред кузову транспортного средства или прицепа, но, как производители прицепов, мы знаем, что прицепы имеют еще одну серьезную проблему — это коррозия электрической системы. Поэтому важно часто мыть прицеп, особенно зимой, чтобы избежать коррозии. Также осмотрите фары, провода и другие места, где может начаться коррозия, чтобы она не распространялась.