1 Состояние вопроса исследования и актуальность работы
Условия работы лесовозных автопоездов (ЛАП) значительно отличаются от условий работы автопоездов общего назначения. Их эксплуатация осуществляется в сложных дорожных условиях, характеризуемых изменяющимся рельефом местности, а также значительной сетью недостаточно обустроенных лесовозных дорог (ЛД). Такие ЛД отличаются от дорог общего пользования наличием на них: узких проездов, отгороженной или застроенной площади, больших по величине поперечных и продольных уклонов, труднопроходимых заболоченных и плохо просматриваемых участков, многократных поворотов с очень большой кривизной, водных преград, неровностей, ям, выхода скальных пород, выбоин, древесной поросли, гребенки, крупных поверхностных корней, глубоких колей, рвов, поваленных деревьев, опасных крутых подъемов и затяжных спусков, спиленных пней, поверхностей покрытых кочками, отдельных кустарников, валунов, морозных пучений, порубочных остатков, камней [1].
Целью данной работы является анализ последствий движения ЛАП по недостаточно обустроенным ЛД, а также анализ влияния дорожных и природно-климатических условий на надежность, и своевременность выполнения технического обслуживания ЛАП.
2 Материалы и методы
В приведенной научной статье проведен анализ исследований российских и зарубежных ученых, область интересов которых связана с повышением эффективности эксплуатации лесовозных автопоездов. Поиск научной литературы осуществлялся в открытых источниках сети интернет: eLIBRARY.RU, Google Scholar, РГБ, Scopus и др. В качестве научной литературы использовались статьи на русском и английском языках, монографии, авторефераты и диссертации. Основными ключевыми словами при осуществлении поиска научной литературы являлись: надежность, лесовозный автопоезд, лесовозная дорога, техническое обслуживание, дорожные условия, природно-климатические условия, техническое обслуживание, текущий ремонт, расход топлива, безопасность, негативные последствия.
3 Результаты исследований
Движение ЛАП по таким ЛД сопровождается негативными последствиями, которые значительно снижают эффективность их работы в технологическом процессе вывозки лесоматериалов. К негативным последствиям движения ЛАП по недостаточно обустроенным ЛД следует отнести [2-12]:
– низкое сцепление колес с опорной поверхностью ЛД, ухудшение проходимости, затрудненное маневрирование в стесненных условиях, многократные торможения, разгоны и повороты ЛАП, способствующие увеличению в 1,5-3 раза динамических нагрузок, воспринимаемых ходовой частью ЛАП, их трансмиссиями, сцепными устройствами, подвесками, а также рамными конструкциями;
– частые включения и выключения сцепления, пробуксовывание ведущих колес, приводящие к сокращению их ресурса и возникновению в них поломок;
– работу в неустановившихся режимах тормозной системы ЛАП, их двигателей, сцеплений, коробок передач, а также раздаточных коробок, приводящих к их перегреву и интенсивному износу;
– снижение плавности хода, повышение напряженности в каркасе шин, повышающих вероятность разрыва покрышек колес;
– ухудшение устойчивости, управляемости и безопасности ЛАП при их резком торможении на прямых участка необустроенных ЛД, крутых продольных и поперечных уклонах, за счет увеличения тормозного пути, взаимного отклонения траектории движения их звеньев, сопровождающееся возможным складыванием или опрокидыванием;
– возникновение трудно предсказуемых отказов и случаев выхода из строя ЛАП, существенно снижающие их надежность;
– повышенную потребность в техническом обслуживании, текущем ремонте, запасных частях в связи с весьма быстрым износом основных агрегатов и систем ЛАП, и, как следствие, сокращение межремонтных пробегов, возрастание потерь времени и материальных средств на поддержание ЛАП в работоспособном состоянии;
– возрастание физических усилий водителя при управлении ЛАП, возникновение частых колебаний подрессоренных и неподрессоренных масс, тряски кузова, значительных толчков колес, ухудшающих условия труда водителя, а также повышающих дискомфорт и его утомляемость;
– сокращение более чем в два раза срока службы агрегатов и систем ЛАП, снижение их скорости на 25 и 40 % при повреждении покрытия ЛД соответственно на 10 и 20 %, возрастание в 8-8,5 раза удельной работы трения тормозных механизмов, повышение в 1,3-1,4 раза частоты вращения коленчатого вала, увеличение в 3-3,5 раза числа переключений передач, ухудшение на 45-50 % производительности;
– возникновение дополнительных затрат мощности двигателя на преодоление ЛАП сопротивления при движении по неровностям ЛД, оказывающих влияние на возрастание примерно в два раза расхода топлива, и, как следствие рост конечной стоимости вывозимых лесоматериалов.
Буторин Н.Н. в своей работе выполнил исследование влияния средней технической скорости движения на расход топлива ЛАП МАЗ-509А с полуприцепом ГКБ-9363-011 от характера конкретного продольного профиля ЛД. Получены формулы для расчета средней технической скорости V и расхода топлива g при движении ЛАП по грунтовой ЛД:
