Разработка метода статического определения жесткости кузова автобуса по данным лазерных измерений

На основании анализа ДТП установлено, что доля ДТП с участием автобусов составляет порядка 4-5%. Более 40% автобусов страны уже выработали свой ресурс и имеют срок эксплуатации более 12 лет. Чтобы учесть техническое состояние автобусов в эксплуатации нужна более достоверная информация об уровне соответствия основного элемента автобуса - его кузова, требованиям безопасности и надежности. Существует несколько видов проверок кузова, в данной предложен метод статического определения жесткости кузова автобуса по данным лазерных измерений. Жесткость кузова автобуса, находящегося в эксплуатации, можно оценить путем сравнения этой характеристики у нового и старого автобусов.

Целью разработки настоящего метода статического определения жесткости кузова автобуса по данным лазерных измерений является установление показателей крутильной жесткости кузова автобуса и выяснение законов ее изменения в процессе эксплуатации автобуса. Величиной, характеризующей крутильную жесткость автобуса, является угол закручивания кузова и его жесткость.

Одним из основных агрегатов автобуса, наиболее часто подвергающимся разрушению под действием тех или иных факторов и влияющим на безопасность пассажиров, является кузов. Без правильной и качественной диагностики невозможно провести качественного ремонта кузова. После нескольких лет эксплуатации жесткость кузова заметно уменьшается из-за коррозии металлических элементов - как силовых, так и облицовки. Нарушение жесткости несущих элементов кузова снижает общую его прочность и может сделать дальнейшую эксплуатацию автобуса опасной.  В работе предлагается оценивать техническое состояние автобусов на основе исследования угла закручивания его кузова.

В данной работе предлагается оценивать техническое состояние кузовов автобусов на основе исследования угла закручивания его кузова. Этот метод был выбран на основании того, что при его использовании снижается трудоёмкость проводимых работ, не требуется разборка салона автобуса по сравнению с существующими методами. Сущность метода статического определения жесткости кузова автобуса заключается в том, что под каждое из колес автобуса, в определенных точках, устанавливаются лазерные дальномеры. При изменении взаимного положения точек контроля, т.е. при возникновении угла закручивания кузова, появляется разность в относительных показателях измерений на лазерных дальномерах. Эта разность, пропорциональная углу закручивания. Нагрузка на кузов осуществляется путем подъема одного из передних и одного из задних колес автобуса по диагонали (диагональное вывешивание колес), при этом два других диагонально-расположенных колеса разгружаются почти полностью. Вывешивание можно производить и для каждого из колес автобуса в отдельности. Реакции на колесах предлагается регистрировать тензометрическими датчиками силы. Указанный способ может хорошо себя зарекомендовать: погрешность измерений при доверительной вероятности 0,95 может составлять ±0,01 град/м. Нагрузка на кузов осуществляется путем подъема одного из передних и одного из задних колес автобуса по диагонали с использованием весового стенда, при этом два других диагональных колеса разгружаются почти полностью.

Основные результаты научного исследования (научные, практические):

– систематизированная совокупность шагов, действий, которые необходимо предпринять, чтобы решить задачу определения жесткости кузова автобуса по данным лазерных измерений;

– программа расчета и определения контролируемых параметров жесткости кузова автобуса по данным лазерных измерений;

– вариант исполнения весового стенда для создания нагружающих воздействий на кузов автобуса.

Метод статического определения жесткости кузова автобуса по данным лазерных измерений может быть использован:

1. При разработке дополнений к Техническому регламенту о безопасности колесных транспортных средств в плане корректировки и расширения спектра сертификационных испытаний и расчетов, а также при проведении инспекционного контроля;

2. В конструкторских бюро и доводочных центрах автобусных заводов;

3. При прогнозировании сроков назначения капитального ремонта кузова, оценке качества его проведения, определении сроков следующего ремонта;

4. При проведении технического осмотра пассажирских транспортных средств;

 

1 Краткий автомобильный справочник. Автобусы / Кисуленко Б.В. и др.
2 ГОСТ Р 41.36-2004 Единообразные предписания, касающиеся сертификации пассажирских транспортных средств большой вместимости в отношении общей конструкции.
3 Автобусы. Пассивная безопасность: монография / Б.Ю. Калмыков, В.В. Дерюшев, Н.А. Овчинников.
4 Сопротивление материалов: Учеб. для немашиностроит. спец. вузов / Степин П.А.
5 Разработка метода статического определения жесткости кузова автобуса в эксплуатации / V Международный студенческий форум «Образование, наука, производство» // Овчинников Н.А., Пашутина Н.А.
6 Нормативное обеспечение оценки технического состояния автобусов в эксплуатации / Автотранспортное предприятие // Калмыков Б.Ю., Овчинников Н.А.

Based on the analysis of the accident found that the proportion of accidents involving buses is about 4-5%. Over 40% of the country's buses have exhausted their resources and have a service life of over 12 years. To take account of the technical condition of buses in operation need more reliable information about the level of compliance with the essential element of the bus - his body, safety and reliability. There are several types of body checks, in the proposed method of determining the static stiffness of the body of the bus according to the laser measurement. The rigidity of the body of the bus, in service, can be assessed by comparing the characteristics of the new and old buses.