Análisis de la estabilidad de conducción del semirremolque bajo interferencia de viento cruzado (1)

Semirremolque se usa ampliamente como el vehículo principal en el sistema de transporte por carretera. Cuando el centro de gravedad del semirremolque es interfirido por el viento cruzado, el gran área de barlovento lateral es propensa a la reinversión, el plegado del tractor y el remolque, y conduce fuera del carril, lo que trae serios problemas de seguridad vial. Para mejorar la estabilidad de manejo y la seguridad de la conducción, y mejorar el algoritmo de estabilidad lateral del tren semirremoledor, el software TruckSim se utiliza para la verificación de la simulación, y la velocidad límite del viento para la seguridad de la conducción se obtiene mediante el cálculo.

Modelo de dinámica de semirremolque especial y modelo de ráfaga lateral

1. Modelo dinámico de remolque de niño bajo

El modelo dinámico de semirremolque está establecido por TruckSim Software. El modelo de software incluye: cuerpo, aerodinámica, sistema de dirección, sistema de frenos de aire, sistema de transmisión de potencia, neumáticos, ejes y suspensión para construir un modelo de vehículo de varios grados. Este documento toma el tren semirremolque compuesto por un tractor 4x2 y un semirremolque de tres ejes como objeto de investigación. Los parámetros de la estructura del sistema y los parámetros característicos de ensamblaje de un cierto tipo de semirremolque se importan al software TruckSim, y se establece un modelo de dinámica de vehículo paramétrico, como se muestra en la Figura 1.

El peso de la acera del tractor es de 7.505t, la distancia entre ejes es de 3.8 m, el pasador de tracción de la primera distancia entre ejes es de 3 m y la altura del pasador de tracción desde el suelo es de 1.31 m; El peso de la acera del remolque es de 7.9t, el pasador de tracción de la tercera distancia entre ejes es de 6.75 m, la distancia entre los ejes tercero y 5 es 1.31 m, y la masa de carga es de i8t. El radio de rodadura efectivo de los neumáticos del tractor y el remolque es de 0,51 m, y ambos usan el modelo de neumáticos de fórmula mágica no lineal (mfotyre). El primer eje del semirremolque es un neumático único, y el segundo a quinto ejes son neumáticos gemelos. El área de barlovento longitudinal del semirremolque es de 7,5 m, la longitud de referencia aerodinámica del tractor es de 5,0 m, y la longitud de referencia aerodinámica del remolque es de 13 m. Otros parámetros del vehículo usan la configuración predeterminada del software.

2. Modelo especial de ráfaga lateral semi trailer

Modele el viento lateral en Trucksim. El modelo de ráfaga lateral se adopta para el viento lateral. Como se muestra en la Figura 2, la ráfaga lateral comienza desde 2s, dura 4s después de alcanzar la velocidad del viento objetivo, comienza a disminuir a los 7 y termina a los 8s para la ráfaga lateral.

Análisis de simulación de la respuesta del remolque de niño bajo bajo perturbación del viento cruzado y entrada del paso del ángulo del volante

Influencia de la dirección del viento en la respuesta al semirremolque

Las condiciones de simulación son las respuestas transitorias y de estado estacionario del semirremolque bajo la perturbación del viento cruzado y la entrada de paso del ángulo del volante. Se supone que la dirección del viento absoluta (en relación con la dirección del suelo) de la interferencia del viento cruzado no cambia, pero se puede dividir en dos situaciones diferentes, 'Qingfeng' y 'Headwind' como se muestra en la Figura 3. El modelo de viento cruzado adopta el El modelo de ráfaga que cambia linealmente como se muestra en la Fig. 2, y la velocidad del viento es de 60 km/h, que es equivalente al viento natural de séptimo grado. Suponga que el vehículo funciona a una velocidad constante, la velocidad objetivo es de 40 km/h y el coeficiente de adhesión de carretera es 0.85. Aplique rápidamente 120 a los 2. El ángulo de entrada del paso del volante (la relación de transmisión del ángulo de engranaje de dirección es 25), el tiempo de simulación se establece en 15s. Los resultados de la simulación se muestran en la Figura 4-6. En cada figura, V es la velocidad del vehículo; W es la velocidad del viento, w = 0 significa que no hay viento, y cuando W es un número negativo, significa viento en contra.

La Figura 4 muestra las respuestas de la velocidad de guiñada del tractor y el remolque en diferentes direcciones del viento y sin condiciones del viento. El valor máximo de la velocidad angular de guiñada del tractor es el mismo en los tres casos. En la etapa de acción continua del viento cruzado, la velocidad angular de guiñada del tractor bajo la perturbación del viento de cola aumenta ligeramente, y el aumento está dentro del 5%; Mientras que la velocidad angular de guiñada del tractor bajo la perturbación del viento en contra disminuye obviamente, pero hay grandes fluctuaciones al principio y al final del viento en contra. Después del final del viento cruzado, la velocidad angular de guiñada en los tres casos regresó al mismo valor de estado estable. La ley de variación de la tasa de guiñada del trailer es similar a la del tractor.

La Figura 5 muestra el cambio del ángulo de balanceo del semirremolque bajo la interferencia de diferentes direcciones de viento y vientos cruzados. Se puede ver que se ve afectado por diferentes direcciones del viento con diferencias obvias. Bajo la acción del viento en contra, el ángulo de balanceo del tractor aumenta significativamente, fluctúa al principio y al final del viento cruzado, y el valor máximo se duplica en comparación con el viento cruzado. En comparación con la condición sin viento de viento, la respuesta transitoria del ángulo de balanceo es más lenta en la condición de viento de cola, pero los valores de estado estacionario de los dos están cerca. La respuesta del ángulo del rollo del remolque bajo perturbación del viento en contra es mayor que la del tractor. La Figura 6 es la curva del ángulo de rotación del pasador de tracción. El tractor y el remolque están conectados por un pasador de tracción, y el ángulo del pasador de tracción es el ángulo de guiñada relativo entre el tractor y el remolque, que es un parámetro de respuesta importante para la estabilidad del semirremolque.

La Figura 6 muestra que el efecto del viento descendente en el ángulo del pin de tracción no es obvio, mientras que el viento en contra hace que el remolque produzca vibración a corto plazo de cierta magnitud en relación con el tractor. En general, el viento en contra tiene un mayor impacto en el semirremolque que el viento descendente, lo que agrava el lado giratorio del semirremolque y hace que sea más probable que se diga.

Figura 3 Condiciones de viento en contra y viento en contra

Figura 4 La tasa de guiñada del semirremolque inferior en diferentes vientos (v = 40 km-h_)

Figura 5: El ángulo de rollo del semirremolque inferior en diferentes vientos (v = 40 km-h)

Fig. 6 El ángulo de rotación relativo del pasador de tracción bajo diferentes vientos (v = 40 km-h)