1. ISTCIPA
  2. Всі випуски
  3. Випуск 58, 2024
  4. Аналіз досліджень експлуатаційних властивостей автомобільних цистерн

Аналіз досліджень експлуатаційних властивостей автомобільних цистерн

ISTCIPA.
2024;
Випуск 58, Номер
: cc. 5 - 18
https://doi.org/10.23939/istcipa2024.58.005
Автори:
  1. Ярослав Войтик
1
Національний університет «Львівська політехніка»

Постановка проблеми та мета роботи. Застосування цистерн особливо з напівпричепами для ван- тажних перевезень забезпечує транспортування наливних вантажів. Це дозволяє значно покращити вантажо- підйомність автоцистерни і знизити витрати. Є багато модифікацій автомобільних цистерн, призначених для перевезення різних видів вантажів: продуктів харчування, хімікатів, світлих і темних нафтопродуктів. Незважаючи на вищу вартість перевезення порівняно з вантажівками, автоцистерни застосовують все частіше. При цьому немає необхідності в додатковій тарі та витратах на пакування, забезпечується високий рівень збереження вантажу під час завантаження, транспортування та розвантаження, зменшуються пов’язані  з цими операціями. Тому актуальним є дослідження експлуатаційних властивостей автоцистерн, розробка відповідних конструктивних рішень, що дозволить збільшити їх експлуатаційну й економічну ефективність. Методика роботи. Проведено огляд літературних джерел досліджень, який стосувався  досліджень, пов’язаних з розвитком конструкції, досліджень і нормативних документів. Аналіз проводили для хімічних, харчових автоцистерн, бензовозів, бітумовозів, газовозів. Розглядали конструкції та характеристики автоцистерн для стандартних умов експлуатації, ізотермічні автоцистерни, автоцистерни для перевезення небезпечних вантажів. Результати статті. На основі проведеного огляду літературних джерел можна зробити висновок, що вузькоспеціалізовані математичні моделі не завжди з необхідною точністю описують реальні фізичні процеси, що відбуваються при експлуатації автоцистерн, зокрема, для наближених до явища гідроудару і рух на поворотах. Актуальними є такі дослідження для конструкцій напівпричепів автоцистерн безрамного типу. Наукова новизна. У статті проведено огляд літературних джерел, що стосується конструк- ції, проблем експлуатації, також ДСТів, наведено математичні залежності між основними параметрами автоцистерн. Практичне значення результатів. Проведений огляд та аналіз дозволяє визначити напрямки подальших досліджень і їх важливість. Напрями подальших досліджень за тематикою статті. У подальших дослідженнях необхідно розрахувати поздовжню стійкість автоцистерни; створити математичну модель відповідної складності, здатної описати рух автоцистерни, при якому можливе виникнення явища гідравлічного удару; дослідити різке гальмування автоцистерни: отримати залежності зусиль у СЗП  і тисків на днища від часу, швидкості гальмування з врахуванням зміни рівня заповнення котла.

автомобільні цистерни
експлуатаційні властивості
напівпричепи
конструкції
дослідження динаміки
явище гідравлічного удару
стандарти
  1. Гащук П. М. Загальні світові тенденції в царині проектування й виготовлення мобільної пожежно- рятувальної техніки. Північна Америка / П. М. Гащук, М. І. Сичевський // Зб. наук. паць «Пожежна безпека».– Львів: ЛДУ БЖД, 2016. – № 29. – С.18–35.
  2. Кальченко В. І. Історія спеціалізованого автомобільного транспорту – Автомобіліцистерни для перевезення: рідини, сипучих вантажів, розчинів та зріджених газів. – Вип. 3, ч. 1. – Автомобілі-цистерни: навч. посібник / В. І. Кальченко, В. В. Кальченко, Г. В. Пасов. – Чернігів: НУ «Чернігівська політехніка», 2021. – 308 с.
  3. Кашканов А. А., Ребедайло В. М. К 31 Спеціалізований рухомий склад автомобільного транспорту: конструкція. Навчальний посібник. – Вінниця: ВДТУ, 2002. – 164 с.
  4. Luikens Jim, Hedberg Mary. Standard Catalog Of Mercedes-Benz. – Krause Publications, 2009. – 224 р.
  5. Guidelines on Maximum Weights and Dimensions of Mechanically Propelled Vehicles and Trailers – URL: http://www.rsa.ie/en/RSA/Your-Vehicle/Vehicle-Standards/Weights-– Dimensions-/ (дата звернення: 15.01.2023).
  6. Зінько Р. В. Основи конструктивного синтезу та динаміка спеціальних автомобілів і технологічних машин: монографія / Р. В. Зінько, Л. В. Крайник, О. З. Горбай. – Львів: Вид-во «ЛП», 2019. – 344 с.
  7. Вікович І. А. Зниження динамічних навантажень у вантажних колісних машинах із пружно- демпфувальним зчленуванням: монографія / І. А. Вікович, Ю. М. Черевко, Р. В. Зінько. – Львів: Галицька Видавнича Спілка, 2018. – 166 с.
  8. Чернобривко М. В. Напружено-деформований стан елементів конструкцій при високошвидкісних навантаженнях: Дис. … д-ра техн. наук за спеціальністю 01.02.04 – механіка деформівного твердого тіла. – Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН Украіни. – Харків, 2020. – 267 с.
  9. Сахно В.  П.  До  визначення  стійкості  руху  автопоїзда  з  частково  заповненою  цистерною  / В. П. Сахно, C. В. Цимба, Д. М. Попелиш // Вісник машинобудування та транспорту. – 2023 – № 1(17). – С. 138–146. DOI: https://doi.org/10.31649/2413-4503-2023-17-1-138-146.
  10. Cахно В. П. До визначення гальмівних властивостей автопоїзда з частково заповненою цистерною. / В. П. Cахно, І. С. Мурований, В. М. Поляков, Д. М. Попелиш // Сучасні технології в машинобудуванні та транспорті. – 2023. – № 1 (20). – С. 228–238.
  11. Сахно В. П. Автоматичне виявлення режиму гальмування автопоїзда з частково наповненою цистерною / В. П. Сахно, Д. М. Попелиш, С. М. Томчук // Науково-виробничий журнал Автошляховик України. – 2020. – № 4. – С. 33 –39. DOI: 10.33868/0365-8392-2020-4-264-33-39.
  12. Сахно В. П. Огляд наукових досліджень щодо динамічного впливу рідини на рухомі резервуари, зокрема цистерни / В. П. Сахно, Д. М. Попелиш, С. М. Томчук // Науково-виробничий журнал Автошляховик України. – 2020. – № 3. – С.12–15. DOI: 10.33868/0365-8392-2020-3-263-12-15.
  13. Александров Є. Є. Стійкість та автоколивання електронної замкненої системи стабілізації курсу автомобіля з цистерною / Є. Є. Александров, Т. Є. Александрова, О. Л. Григор’єв, Я. Ю. Моргун // Вісник НТУ «ХПІ». Сер. «Математичне моделювання в техніці та технологіях». – 2020. – № 1. – С. 44‒63. https://doi.org/10.20998/2222-0631.2020.01.04.
  14. Xue-lian Zheng. Rollover stability analysis of tankvehicles based on the solution of liquidsloshing in partially filled tanks / Xue-lian Zheng, Hao Zhang, Yuan-yuan Ren, Ze-hong Wei and Xi-gang Song //Advances in Mechanical Engineering. – 2017. – Vol. 9(6). – Р. 1–26. DOI: 10.1177/1687814017703894.
  15. Tran Van Nhu. Rollover stability analysis ofliquid tank truck taking into account the road profiles / Tran Van Nhu, Nguyen Xuan Ngoc, Vu Van Tan, Dang Tien Phuc // Journal of Applied Engineering Science . – 2022. – Vol. 20. – Br. 4. – Str. 1133-1142. DOI: 10.5937/jaes0-36578.
  16. Ширін Л.  Н.  Транспортування  нафти,  нафтопродуктів  і  газу:  навч.  посібник  /  Л.  Н.  Ширін, О. В. Денищенко, С. Є. Барташевський, Є. А. Коровяка, В. О. Расцвєтаєв. – Дніпро: НТУ «ДП», 2019. – 203 с.
  17. Кожушко А. П. Динамічний аналіз та методи поліпшення плавності ходу колісного трактора при транспортуванні рідких вантажів: Дис. … д-ра техн. наук за спеціальністю 05.22.02 – автомобілі та трактори (13 – Механічна інженерія, 27 – Транспорт). – Харків: НТУ «ХПІ», 2021. – 288 с.
  18. Александров Є. Є. Про вплив коливань вільної поверхні рідини в цистерні на курсову стійкості автомобіля-паливозаправника / Є. Є. Александров, Т. Є. Александрова, О. П. Григор’єв, Я. Ю. Моргун // Озброєння та військова техніка. – 2021. – № 1. – С. 36‒43. https://doi.org/10.34169/2414-0651.
  19. Кожушко А. П. Математичне моделювання низькочастотних коливань в’язкої рідини в горизонтальній ємності з вільною поверхнею / А. П. Кожушко, О. Л. Григор’єв // Вісник НТУ «ХПІ». Сер. «Математичне моделювання в техніці та технологіях». – 2018. –  № 3. – С. 41‒51.
  20. Глущенко В. В. Експериментальне дослідження параметрів стійкості та динамічності автомобільних цистерн в дорожніх умовах / В. В. Глущенко, М. А. Подригало, Д. М. Клец, Є. О. Дубінін, Д. В. Абрамов // Науковий вісник ТДАТУ. –  2014. – Вип. 5. – Т. 1. – С. 30–38.
  21. Кожушко А. П. Експериментальне та розрахункове дослідження згасання коливань рідини в ємності з вільною поверхнею // Вісник НТУ «ХПІ». Сер. «Математичне моделювання в техніці та технологіях». – 2020. – № 1. – С. 24‒43. https://doi.org/10.20998/2222-0631.2020.– 01.03.
  22. Глущенко В. В. Энергетический подход к оценке устойчивости автомобилей-цистерн против опрокидывания / В. В. Глущенко, Р. О. Кайдалов, М. А. Подригало, С. А. Соколовский // Збірник наукових праць Національної академії Нацгвардії України. – 2015. – Вип. 2. – С. 32–38. – URL: http://books.ndcnangu.co.ua/ statti_NDL_2/ZNP_1_2015_Podrigalo.pdf
  23. Світлий Ю. Г. Гідравлічний транспорт: монографія / Ю. Г. Світлий, В. С. Білецький. – Донецьк: Східний видавничий дім. Донецьке відділення НТШ. Редакція гірничої енциклопедії, 2009. – 436 с.
  24. Pipe Flushing (Full procedure, standards NAS, Filter selection, magnetic filter config). – URL: https://amarineblog.com/2017/08/01/pipe-flushing/ (дата звернення 29.09.2022).
  25. Константінов Ю. М. Технічна механіка рідини і газу / Ю. М. Константінов, О. О. Гіжа. – Київ: Вища шк., 2002. – 358 с.
  26. Tan-Atichat J. Interaction of free-stream turbulence with screens and grids: a balance between turbulence scales // Tan-Atichat J., Nagib H. М., Loehrke R. I. – Fluid Mecb., 1982. – 114 p.
  27. Krasowski E. Hydraulics. Hydraulics machines / E. Krasowski, I. Nikolenko, J. Gliński, A. Dashchenko, S. Sosnowski. – Lublin: Polish Academy of Sciences Branch in Lublin, 2011. – 350 p.
  28. Науменко І. І. Технічна механіка рідини і газу / І. І. Науменко. – Рівне: Вид-во РДТУ, 2000. – 528 с.
  29. Kang X. Directional dynamics of a partly-filled tank vehicle under braking and steering / Kang X., Rakheja S. and Stiharu I. // SAE technical paper no.2000-01-3477. https://doi.org/10.4271/2000-01-3477.
  30. Богомаз Г. И. Динамика железнодорожных вагонов-цистерн / Г. И. Богомаз. – Киев: Наукова думка, 2004. – 223 с.
  31. Шимановский А. О. Обзор исследований динамики автоцистерн / А. О. Шимановский // Транспорт: наука, техника, управление. – 2008. – № 11. – С. 23–28.
  32. Про  затвердження  Правил  дорожнього  перевезення  небезпечних  вантажів.  Наказ  №  822  від 26.07.2004.
  33. Про  затвердження  Порядку  перевірки  цистерн  для  перевезення  небезпечних  вантажів.  Наказ № 166/550 від 12.05.2015.
  34. Колісні транспортні засоби. Вимоги щодо безпечності технічного стану та методи контролювання. ДСТУ 3649:2010. – Київ: Держспоживстандарт України, 2011. – 30 с.
  35. ДСТУ  7257:2012  Метрологія.  Цистерни  автомобільні  для  харчових  рідин.  Методика  повірки (калібрування). – Київ: Мінекономрозвитку України, 2013.
  36. Метрологія. Автомобільні цистерни для нафтопродуктів. Методика повірки. ДСТУ 8875:2019 (ДП «УкрНДНЦ». – URL: http://uas.gov.ua .
  37. Засоби  транспортні  дорожні.  Причепи  та  напівпричепи  спеціалізовані.  Загальні   технічні умови ДСТУ 3850-99. – Київ: Держстандарт України, 1999. – 35 с.
  38. Про автомобільний транспорт: Закон України від 05. 04. 2001 р. № 2344-III // Відомості Верховної Ради України. – 2001. – № 22. – 105 с.
  39. Статут автомобільного транспорту УРСР: Постанова від 25.01.1978 № 52. – URL: http://www.zakon.rada.gov.ua/laws/show/401-69-п. 5.
  40. Правилa перевезення вантажів автомобільним транспортом в Україні, затверджені наказом Міністерства транспорту України від 14.14.1997 р. № 363. – URL: http://www.zakon.rada.gov.ua/ laws/show/z0128-98-п. 6.
  41. Road vehicles. Functional safety: ISO 26262 // International Standardization Organization. – Р. 5–6.
  42. Road vehicles – Mechanical couplings between tractors and semi-trailers – Part 2: Interchangeability between low-coupling tractors and high-volume semi-trailers: ISO 1726-2:2007 // International Standardization Organization. – 23 p.
  43. Liquid Transport Trailers. – URL: https://dragonproductsltd.com/ (дата звернення: 15.01.2023).
  44. ADR 2017 European Agreement concerning the International Carriage of Dangerous Goods by Road // Corrigendum Ref. Sales No.: E.16.VIII.1 (ECE/TRANS/257, Vol. I and II).
  45. Directive (EU) 2015/719 of the European Parliament and of the Council of 29 April 2015 amending Council Directive 96/53/EC laying down for certain road vehicles circulating within the Community the maximum authorised dimensions in national and international traffic and the maximum authorised weights in international traffic (Text with EEA relevance). – URL: http://eur-lex.europa.eu/legalcontent/EN/TXT/?uri=celex:32015L0719 Annex I (дата звернення: 15.01.2023).