В журнале «Строительные и дорожные машины»,рекомендованном ВАК РФ, в номере №12 за 2017 г. опубликована статья Сливинского Е.В. и Радина С.Ю  на тему «К вопросу повышения устойчивости движения автотракторных прицепов». 

Современные автотракторные поезда обычно состоят из автомобиля тягача шарнирно связанного с помощью сцепных устройств с прицепами (рис.), количество которых лимитировано ГОСТ 9314-59. В процессе трогания с места, равномерного движения или торможения в рамах тягачей и прицепных звеньях возникают значительные динамические нагрузки, а также пространственные колебания (подергивание, боковая качка, галопирование, виляние, боковой снос и т.д.), которые оказывают существенное влияние на надежность таких машин и безопасность их эксплуатации. Для устранения таких недостатков в место сцепа устанавливают различные по конструкции амортизационно-поглощающие механизмы и аппараты.

Опыт эксплуатации автотракторных поездов  показывает, что при прямолинейном движении тягача являются возникающие поперечные колебания прицепа в горизонтальной плоскости. Такие колебания увеличивают динамическую ширину поезда, способствуют его складыванию при торможении, увеличивают износ ходовой части тягача и прицепа, приводят к быстрому утомлению водителя и т.д. Для устранения поперечных колебаний (виляний) прицепа применяют различные стабилизирующие устройства.

    Учитывая указанные недостатки в СКБ ЕГУ имени И.А. Бунина проводится бюджетная НИР на тему: «Динамика, прочность и надёжность транспортных, сельскохозяйственных, строительно-дорожных машин, а так же стандартного и нестандартного промышленного оборудования  используемых в Чернозёмном регионе РФ», один из разделов которой направлен на совершенствование конструкции автотракторных поездов. Анализ многочисленных существующих конструкций демпфирующих устройств, устанавливаемых в место сцепа тягачей и прицепов, а также патентных и литературных источников позволил разработать перспективное техническое решение (RU2489294), обладающее в сравнении с известными простотой конструкции и повышенной эффективностью в условиях эксплуатации многозвенных автотракторных поездов.

    На рис. показан общий вид двухосного прицепа и его поворотный круг, расположенный в продольной оси прицепа и снабжённый демпфирующим устройством исключающим виляние прицепа.

     Анализ конструкции предложенного технического решения  и его работы показывает, что зубчатое колесо 9 и упругий стержень 10 (рис.) при движении прицепа работают в области знакопеременных нагрузок с достаточно высокой частотой колебаний вызываемых вилянием прицепа. Следовательно, важнейшей задачей расчёта на прочность, надёжность и колебания указанных сопрягаемых между собой звеньев является установление резонансных зон их работы при воздействии на них динамических нагрузок вызванных неустойчивостью движения прицепа в поперечной его плоскости движения (вилянии).

   Анализ проведённых расчётов показывает, что для серийного прицепа с увеличением коэффициента динамики μ растут нагрузки, действующие на стержень (торсион) и зубчатое колесо, а, следовательно, и несущие конструкции прицепа, такие как его рама и рама подкатной тележки и поэтому, чтобы снизить их и одновременно уменьшить амплитуду колебаний виляния, в указанную конструкцию введено устройство (рис.) снижающее рабочую длину  l на величину Δl, обеспечивая тем самым демпфирование динамических составляющих нагрузок. Такой эффект достигается тем, что при 2n/ω_с = 0,6 динамический коэффициент μ не превышает значения в 1,69 при этом, отношение ω_в/ ω_с  равно 0,76, что позволяет сделать вывод о том, что при частоте колебаний виляния прицепа в 0,79 рад/с резонанса не наблюдается. В то время как у серийного прицепа при μ = 3,36 при той же частоте колебаний отношение ω_в/ ω_с  равно 0,96, что говорит о наступлении резонанса. На основании этого можно судить о эффективности использования предложенной конструкции в практике. Однако для подтверждения этого необходимо провести широкий спектр испытаний её в стендовых и натурных эксплуатационных условиях.

Результаты исследования рекомендуются как отечественным, так и зарубежным НИИ, конструкторским и производственным структурам автомобильной промышленности для дальнейшего изучения и доработки предложенного устройства с целью возможного внедрения его в практику.