1 Состояние вопроса исследования и актуальность работыПовышение объемов заготавливаемых лесоматериалов и возрастающая потребность в их вывозке помимо увеличения производительности лесовозного автомобильного транспорта требуют повышения его экономичности и комфортности. Одним из способов повышения эффективности вывозки лесоматериалов является увеличение грузоподъемности лесовозных автомобилей, что достигается, в частности за счет применения лесовозных автомобилей-тягачей с прицепами. Эксплуатация лесовозных автопоездов, как динамических систем, осуществляется в сложных дорожных и природно-климатических условиях, носящих случайный характер. Наличие шарнирных связей между лесовозными тягачами и прицепами приводит в процессе их неустановившегося движения по недостаточно обустроенным лесовозным дорогам к ухудшению эксплуатационных свойств, сопровождаемых: снижением проходимости, устойчивости и управляемости; недоиспользованием энергетических возможностей; возникновением переменных динамических нагрузок; уменьшением скорости движения лесовозного автопоезда из-за изменения уровня колебаний его звеньев; перегрузками и недогрузками в работе дизельного двигателя лесовозного автомобиля-тягача; буксованием колес; перерасходом топлива; повышенным износом деталей трансмиссии и шин; снижением ресурса двигателя и подвески; ухудшением безопасности движения, производительности и надежности узлов и деталей автопоезда; превышением допустимой нормы вибронагруженности рабочего места водителя [1-3].Опыт эксплуатации лесовозных автомобилей-тягачей с прицепами показывает, что на определенных скоростях движения, превышающих обычно 30-40 км/ч, при прямолинейном движении лесовозного автомобиля-тягача начинают возникать поперечные колебания прицепа в горизонтальной плоскости. При определенных скоростях размахи этих колебаний становятся настолько большими, что это может привести к созданию аварийной ситуации, как на лесовозных дорогах, так и на дорогах общего пользования. Поперечные колебания прицепа увеличивают динамическую ширину проезда лесовозного автопоезда, способствуют его складыванию при внезапном резком торможении, усиливают износ ходовой части лесовозного автомобиля-тягача и прицепа, приводят к быстрому утомлению водителя, вследствие высокой напряженности труда водителя-оператора по поддержанию заданной траектории движения. Увеличение скорости движения при вывозке лесоматериалов лесовозными автомобилями-тягачами с прицепами в сложных дорожных условиях, коэффициента соотношения сцепных масс, резерва мощности двигателя и свободного хода между лесовозным автомобилем-тягачом и прицепом способствуют неполному и неэффективному использованию мощности двигателя и повышению неравномерности движения автопоезда. Кроме этого, при движении лесовозного автопоезда в неустановившихся режимах, сопровождающихся изменением тормозных и тяговых сил, происходит появление перемещений лесовозного автомобиля-тягача относительно прицепа в продольном направлении. Эти перемещения в данном направлении, имеющие колебательный характер оказывают более выраженное отрицательное воздействие на работоспособность водителя, в сравнении с вертикальными колебаниями, возникающими при движении от подрессоренных масс лесовозного автопоезда.Известно, что все динамические нагрузки при движении лесовозного автомобиля-тягача воспринимаются его подвесками, рамными конструкциями и тягово-сцепным устройством. Динамическое взаимодействие прицепных звеньев лесовозного автопоезда и передача тяговых усилий к ним от лесовозного автомобиля-тягача передается через тягово-сцепное устройство. Функционирование тягово-сцепных устройств сопровождается рассеиванием энергии на преодоление работы сил внутреннего и внешнего трения, что способствует эффективному их гашению и снижению нагруженности конструкций лесовозного автомобиля-тягача с прицепом [4-7].Конструктивное совершенство тягово-сцепных устройств оказывает существенное влияние на эксплуатационные показатели лесовозных автопоездов. От оптимальности параметров тягово-сцепных устройств зависят: величина ударных и знакопеременных нагрузок, воздействующих на них от поперечных колебаний прицепов относительно лесовозных автомобилей-тягачей, ухудшающая динамические процессы автопоезда; разделение моментов трогания лесовозного автомобиля-тягача и прицепа; демпфирование ударных воздействий между звеньями автопоезда; скорость движения и уровень колебаний звеньев лесовозного автопоезда; комфортность или утомляемость водителя; минимальное время на формирование состава; плавность хода, безопасность дорожного движения, надежность, управляемость, проходимость, продольная и поперечная устойчивость, а также маневренность автопоезда. В этой связи анализ основных причин и последствий ухудшения эксплуатационных свойств лесовозных автомобилей-тягачей с прицепами, оснащенных традиционными конструкциями тягово-сцепных устройств и функционирующих в сложных дорожных условиях, является актуальной задачей.