Останнім часом шарнірно-зʼєднані автобуси (ШЗА), місткість яких 150–200 осіб, все ширше застосовують у пасажирських перевезеннях. Габаритна довжина таких автобусів обмежена на рівні 18,5 м, що пояснюється необхідністю дотримання нормативних вимог щодо маневреності. В Україні Правилами дорожнього руху дозволена загальна довжина автопоїзда на рівні 22 м. За такої довжини пасажиромісткість ШЗА істотно збільшується, проте відкритими залишаються питання маневреності та стійкості руху таких автобусів. Попередніми дослідженнями показано, що навіть автобус загальною довжиною 18,75 м з некерованою віссю причепа не задовольняє вимоги нормативних документів щодо маневреності. Застосування самоустановлювальної осі причепа задовольняє вимоги щодо маневреності навіть за довжини ШЗА до 20,0 м, проте залишається відкритим питання щодо стійкості такого автобуса. За уточненою математичною моделлю дволанкового автопоїзда, адаптованою для ШЗА з самоустановлювальною віссю причепа, визначено показники стійкості шарнірно-зʼєднаного автобуса у різних режимах руху. Показано, що критична швидкість ШЗА із заблокованими колесами самоустановлювальної осі причепа досягає 31,87 м/с, що істотно перевищує максимальну швидкість руху автобуса. За наявності збурення зміна бічної та кутової швидкостей ШЗА у часі перехідного процесу за швидкості 6 м/с згасає за логарифмічним законом, що свідчить про стійкість руху ШЗА. У разі збільшення швидкості до 12 м/с зміни бічної та кутової швидкостей також згасають, але спостерігаються інтенсивніші коливання, які за швидкості 14 м/с стають розбіжними, що призводить до втрати стійкості руху ШЗА. Аналогічні результати отримані й у разі повороту ШЗА на 900. Отже, гранична швидкість руху ШЗА із розблокованими колесами самоустановлювальної осі причепа не повинна перевищувати 14 м/с. Після досягнення цієї швидкості колеса самоустановлювальної осі повинні блокуватися. Це зумовлює галузь застосування самоустановлювальної осі причепа на шарнірно-зчленованих автобусах. Для руху із вищими швидкостями необхідні принципово нові системи управління автобусом і причепом ШЗА.
1. Hnatov, A. V., Arhun, Sh. V., & Ulyanets, O. A. (2017). Elektromobili - maibutnie, iake vzhe nastalo [Electric cars - the future that has already arrived]. Avtomobil i elektronika. Suchasni tekhnolohii [Automobile and Electronics. Modern Technologies], 11, 24-28 (in Ukrainian).
2. Sakhno, V. P., Murovanyi, I. S., Sharai, S. M., & Kotenko, A. S. (2024). Porizhni analiz sharnirno-zchlenovanykh avtobusiv za manevrenistiu [Comparative analysis of articulated buses for maneuverability]. Suchasni tekhnolohii v mashynobuduvanni i na transporti [Modern Technologies in Mechanical Engineering and Transport], 2, 197-207. DOI: 10.36910/automash.v2i23.1542 (in Ukrainian).
https://doi.org/10.36910/automash.v2i23.1542
3. Arhun, Sh. (2019). Elektrobusy - perspektyvnyi miskyi transport Kharkova [Electric buses - a promising urban transport of Kharkiv]. Avtomobilnyi transport [Automotive Transport], 44, 59-65. DOI: 10.30977/АТ.2219-8342.2019.44.0.59 (in Ukrainian).
https://doi.org/10.30977/AT.2219-8342.2019.44.0.59
4. Sakhno, V. P., Mayak, M. M., & Kotenko, A. S. (2024). Do porivnialnoi otsinky sharnirno-zchlenovanykh avtobusiv z riznymy sylovymy ustanovkamy [Comparative assessment of articulated buses with different power units]. Suchasni tekhnolohii v mashynobuduvanni i na transporti [Modern Technologies in Mechanical Engineering and Transport], 2, 197-207. DOI 10.36910/automash.v2i23.1542 (in Ukrainian).
5. Sakhno, V. P., Sharai, S. M., Murovanyi, I. S., & Chovcha, I. V. (2022). Do vyznachennia stiikosti rukhu trylankovykh avtopoizdiv [On the determination of movement stability of three-link road trains]. Suchasni tekhnolohii v mashynobuduvanni ta transporti [Modern Technologies in Mechanical Engineering and Transport], 1(18), 155-167. DOI: 10.36910/automash.v1i18.772 (in Ukrainian).
https://doi.org/10.36910/automash.v1i18.772
6. Zinko, R., Lanets, O., & Skvarok, Y. (2023). Modeling of three-link road trains. In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering (pp. 012027). IOP Publishing. DOI 10.1088/1757-899X/1277/1/012027 (in English).
https://doi.org/10.1088/1757-899X/1277/1/012027
7. De Felice, A., Mercantini, M., & Sorrentino, S. (2021). Stability analysis of articulated bus in straight-ahead running manoeuvre. Journal of Applied and Computational Mechanics, 7(3), 1649-1662. DOI: 10.22055/JACM.2021.36566.2869 (in English).
8. Dang, H. A. (2014). Determination of trajectory of articulated bus turning along curved line. Transactions on Transport Sciences, 7(1), 35. DOI: 10.2478/trans-2014-0002 (in English).
https://doi.org/10.2478/trans-2014-0002
9. The vertical motion lateral stability of road vehicle trains. Retrieved from: https://trid.trb.org/view/112747 (in English).
10. Chen, H. J., Su, W. J., & Wang, F. C. (2017). Modeling and analyses of a connected multi-car train system employing the inerter. Advances in Mechanical Engineering, 9(8), 1-13. DOI: 10.1177/1687814017701703 (in English).
https://doi.org/10.1177/1687814017701703
11. Sakhno, V. P., Polyakov, V. M., Sharai, S. M., Murovanyi, I. S., & Omelnytskyi, O. Ye. (2021). Sharnirno-zchlenovani avtobusy. Manevrenist ta stiikist [Articulated buses: Maneuverability and stability]. Lutsk: IVV LNTU. (in Ukrainian).
12. Zhang, Y., Khajepour, A., & Huang, Y. (2018). Multi-axle/articulated bus dynamics modeling: a reconfigurable approach. Vehicle System Dynamics, 56(9), 1315-1343. DOI: 10.1080/00423114.2017.1420205 (in English).
https://doi.org/10.1080/00423114.2017.1420205
13. Altafini, C. (2001). Some properties of the general n-trailer. International Journal of Control, 74(4), 409-424. DOI: 10.1080/00207170010010579 (in English).
https://doi.org/10.1080/00207170010010579
14. Emheisen, M. A., Emirler, M. T., & Ozkan, B. (2022). Lateral stability control of articulated heavy vehicles based on active steering system. International Journal of Mechanical Engineering and Robotics Research, 11(8), 575-582. DOI: 10.18178/ijmerr.11.8.575-582 (in English).
https://doi.org/10.18178/ijmerr.11.8.575-582
15. Oreh, S. T., Kazemi, R., & Azadi, S. (2012). A new desired articulation angle for directional control of articulated vehicles. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part K: Journal of multi-body dynamics, 226(4), 298-314. DOI: 10.1177/1464419312445426 (in English).
https://doi.org/10.1177/1464419312445426
16. Emheisen, M. A., Emirler, M. T., & Özkan, B. (2018). Active steering control of articulated heavy vehicles for improving lateral performance. In Proceedings of the 9th International Automotive Technologies Congress (pp. 771-779). Bursa, Turkey (in English).
17. Yu, Z., Xing, D., Cao, Q., & Li, S. (2016, August). Research on the stability of the semi-trailer based on neural network control. In 2016 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation (pp. 1472-1476). Harbin, China. DOI: 10.1109/ICMA.2016.7558781 (in English).
https://doi.org/10.1109/ICMA.2016.7558781
18. Milani, S., Samim Ünlüsoy, Y., Marzbani, H., & Jazar, R. N. (2019). Semitrailer steering control for improved articulated vehicle manoeuvrability and stability. Nonlinear Engineering, 8(1), 568-581. DOI: 10.1515/nleng-2018-0124 (in English).
https://doi.org/10.1515/nleng-2018-0124
19. Bahaghighat, M. K., Kharrazi, S., Lidberg, M., Falcone, P., & Schofield, B. (2010, December). Predictive yaw and lateral control in long heavy vehicles combinations. In 49th IEEE Conference on Decision and Control (CDC) (pp. 6403-6408). Atlanta, GA, USA. DOI: 10.1109/CDC.2010.5717377 (in English).
https://doi.org/10.1109/CDC.2010.5717377
20. Vempaty, S., He, Y., & Zhao, L. (2020). An overview of control schemes for improving the lateral stability of car-trailer combinations. International journal of vehicle performance, 6(2), 151-199. DOI: 10.1504/IJVP.2020.106985 (in English).
https://doi.org/10.1504/IJVP.2020.106985
21. Timkov, O. M., Yashchenko, D. M., & Bosenko, V. M. (2010). Analitychni sposoby vyznachennia momentiv inertsii avtomobilia [Analytical methods for determining the moments of inertia of a car]. Upravlinnia proektamy, systemnyi analiz i lohistyka. Tekhnichna seriia [Project Management, Systems Analysis and Logistics. Technical Series], 7, 177-181 (in Ukrainian).