MOST CITED
Update: 2021-07-01
Task „Implementation of procedures ensuring the originality of scientific papers published in the quarterly „Eksploatacja i Niezawodność – Maintenance and Reliability” financed under contract 532/P-DUN/2018 from the funds of the Minister of Science and Higher Education for science dissemination activities.
Mariusz Kosobudzki
Ocena warunków komfortu transportu osób w pojazdach specjalnego przeznaczenia
W artykule omówiono zagadnienia dotyczące komfortu, jakim powinien charakteryzować się pojazd do pracy w warunkach szczególnych. Nie spełnienie kryteriów właściwego komfortu u przewożonych osób pojazdami specjalnego przeznaczenia prowadzi do powstawania poważnych zaburzeń na tle percepcji i innych czynników niezbędnych w logicznym postępowaniu. Jedynie na drodze badań możemy ocenić charakterystyki generowane przez nadwozie w testach poligonowych i odnieść to do charakterystyk organizm ludzki-pojazd. Prezentowane wyniki dotyczą oceny charakterystyk komfortu poruszania się wybranymi pojazdami w warunkach szczególnych i możliwości wykonania zadań przez przewożony personel po długotrwałej jeździe.
Assessment of the comfort of passenger transport in special purpose vehicles
The article discusses the issue of comfort, that should characterize a vehicle which has been designed to work under special conditions. If the criteria of ensuring the proper comfort of the passengers of special purpose vehicles are not met, it might lead to a serious disturbances in perception and in other factors that affect the logical behavior. Performance characteristics generated by the body of the vehicle during tests on the range can be assessed only through research and then related to the characteristics of the human body-vehicle system. The presented results concern the assessment of the ride comfort in the selected vehicles under special conditions and capacity of the crew to effectively perform tasks after long-lasting ride.
The use of acceleration signal in modeling proces of loading an element of underframe of high mobility wheeled vehicle
High mobility wheeled vehicles have been built with use materials with limited strength and durability. Usually total costs in life cycle of this kind of technical systems are significant, so the necessity of planning proper way of maintenance is highly desirable. Common ways of describing ultimate work capacity are based on profile ground tests (PT tests) and extrapolation of theirs results for the whole period of maintenance. That methods give biased results caused by among others differences in use and maintenance conditions. The useful methods in permanent tracking of state changes of critical units of vehicle have been exploring and algorithms to forecast the durability of vehicle that are the basis of pHUMS have been designed [11]. In the paper models that have been use to describe the way of loading in frequency domain were presented and a proposal of the new model for tracking a loading of an element of underframe of high mobility wheeled vehicle was proposed.
Wykorzystanie sygnału przyspieszenia do modelowania obciążenia elementu ustroju nośnego pojazdu kołowego wysokiej mobilności
Pojazdy, w tym pojazdy wysokiej mobilności budowane są z materiałów, które mają ograniczoną wytrzymałość. Często koszty cyklu życia takich pojazdów są bardzo wysokie, stąd pojawia się szczególna potrzeba planowania racjonalnej eksploatacji takich obiektów. Powszechnie stosowane metody badawcze wyznaczające docelowy zasób pracy opierają się na przyspieszonych badaniach przebiegowych i ekstrapolacji wyników na cały przewidywany okres eksploatacji. Metody takie są obarczone jednak błędami, wynikającymi między innymi z różnicy warunków prowadzenia badań przebiegowych od rzeczywistych warunków eksploatacji. Poszukiwane są metody ciągłego śledzenia zmian wytrzymałości zespołów krytycznych oraz podejmowane są próby opracowania algorytmów wykorzystywanych do prognozowania trwałości pojazdu będące podstawą systemów pHUMS. W artykule przedstawiono przegląd modeli stosowanych do opisu przebiegu obciążenia w dziedzinie częstotliwości oraz przedstawiono autorską metodę śledzenia rzeczywistych warunków eksploatacji wraz z wynikami prognozowania trwałości wybranego elementu ustroju nośnego pojazdu wysokiej mobilności.
Identyfikacja eksperymentalna kąta skręcenia ustroju nośnego pojazdu podczas testu statycznego i dynamicznego
Ustrój nośny pojazdu jest jednym z jego najbardziej obciążonych zespołów konstrukcyjnych. Jest to zespół o złożonej budowie przestrzennej, który musi być wystarczająco wytrzymały by wytrzymać zmienne obciążenia przez wiele lat eksploatacji pojazdu. Najbardziej obciążające są te obciążenia które wywołują skręcanie ustroju nośnego. Stąd ustrój nośny składa się najczęściej z podłużnic połączonych poprzeczami co w efekcie zapewnia dużą sztywność na zginanie i podatność na skręcanie. W artykule przedstawiono badania podwozia pojazdu kołowego wysokiej mobilności 6x6 przeznaczonego do połączenia z kontenerem 20-stopowym. Ustrój nośny pojazdu składa się z ramy głównej połączonej za pomocą połączeń podatnych z ramą pośrednią. Celem badań było sprawdzenie czy kąt skręcenia ustroju nośnego pojazdu w badaniach statycznych i dynamicznych nie wywołuje naprężeń wykraczających poza zakres dopuszczalny. Test statyczny został przeprowadzony najpierw tylko do ramy głównej w celu wyznaczenia jej sztywności skrętnej. Następnie ramy zostały połączone i wyznaczenie sztywności zostało powtórzone. W ramach testu koła znajdujące się w pojeździe po przekątnej zostały podniesione aż do utraty kontaktu z podłożem. Równocześnie rejestrowano przemieszczenie końców podłużnic ramy i odkształcenia w wybranych punktach, w których naklejono tensometry. Po skalibrowaniu układu pomiarowego przeprowadzono szereg testów przebiegowych z pojazdem całkowicie obciążonym ładunkiem. Zarejestrowane wartości odkształceń wykorzystano do wyznaczenia odkształcenia wypadkowego końców podłużnic ramy w funkcji rodzaju drogi oraz wpływu zamocowania kontenera na wypadkową sztywność skrętną ustroju pojazdu.
The experimental identification of torsional angle on a load-carrying truck frame during static and dynamic tests
The underframe of a truck is one of the most loaded parts of a vehicle. It is a spatial unit and it must be strong enough to withstand random loading within many years of maintenance. The most severe form of deformation is in torsion. So, frame side members are often made from elements with channel sections, rigid for bending and flexible for torsion. Authors have conducted the research of 6x6 high mobility wheeled vehicle assigned to 20-feet container. Their load-carrying structure is made from two separate underframes: longitudinal and auxiliary connected with bolted joints. The goal of the research was to check if the torsional angle of deformation of the underframe during static and dynamic tests is within an acceptable range. The static test was carried out for the main underframe first to assess the characteristic of torsional stiffness without the auxiliary frame. After connecting both frames together the measure was conducted again. In the experiment the diagonal wheels were lifted up and the resulting displacement of the ends of the frame side members was recorded. Simultaneously the strain at chosen points of the underframe was measured with a system of turned half bridge strain gauges. After calibrating the measuring system a second part of experiment was conducted within proving ground tests when the vehicle was fully loaded. The collected strain data at chosen points allowed for calculating the resultant displacement of the ends of the frame side members in function of sort of road and to indicate the influence of auxiliary frame on increasing the torsional stiffness of the underframe.
Analiza wymiany ciepła w układzie napędowym pojazdu drogowego z retarderem
Praca zawiera model wymiany ciepła układu chłodzenia dla złożonego, dowolnego układu fizycznego. Weryfikację poprawności modelu teoretycznego przeprowadzono na przykładzie pojazdu z silnikiem spalinowym oraz dodatkowo wyposażonym w retarder hydrauliczny. Wyniki badań laboratoryjnych, które przeprowadzono na hamowni również wykonano dla w/w zespołu napędowego, tak aby porównać wyniki modelowania z wynikami badań. Ustalenie parametrów eksploatacji elementów układu chodzenia, którego celem jest zabezpieczenie całego układu napędowego przed przegrzaniem to kluczowe zadanie. Przeprowadzono teoretyczną analizę wymiany ciepła w układzie napędowym pojazdu drogowego ze szczególnym uwzględnieniem zwalniacza hydraulicznego (urządzenia hamującego pojazd podczas zjazdu na drogach o dużym pochyleniu jezdni, obowiązkowe wg konwencji ADR). Przedmiotem badań był opracowany przez autorów model matematyczny rozbudowanego układu chłodzenia opisany za pomocą równań bilansowych i równań różniczkowych. Model ten testowano z wykorzystaniem pakietu Matlab-Simulink dla zadanych parametrów obciążenia układu chłodzenia, które wykorzystywano w badaniach w stanowiskowych na hamowni silnikowej. Uzyskano wartości współczynników opisujących stan cieplny jednostki napędowej. Symulacje wykonano dla różnych wariantów parametrów technicznych rozbudowanego układu chłodzenia. W ten sposób optymalizowano poszczególne zespoły i podzespoły układu chłodzenia, tak aby spełniał on swoją rolę w zakładanych warunkach eksploatacji i ekologizację emisji źródeł energii (paliwa) i szkodliwych substancji.
Analysis of heat exchange in the powertrain of a road vehicle with a retarder
The paper presents a heat exchange model for the cooling system of any complex, physical system. Verification of the correctness of the theoretical model was carried out on the example of a vehicle with a combustion engine and additionally equipped with a hydraulic retarder. The results of laboratory tests, which were carried out on an engine test bench, were also performed for the above mentioned powertrain, so as to compare the results of modelling with the results of the tests. Determining the operating parameters of the components of the cooling system aimed at protecting the entire powertrain against overheating is a key task. Theoretical analysis of heat exchange in the powertrain of a road vehicle was carried out, with particular emphasis on the hydraulic retarder (a device braking the vehicle during a descent on roads with a high gradient of the road, mandatory according to the ADR convention). The subject of the study was a mathematical model of a complex cooling system developed by the authors, described by means of balance equations and differential equations. This model was tested with the use of the Matlab-Simulink suite for given load parameters of the cooling system, which were used in tests on an engine test bench. The values of coefficients describing the thermal state of the powertrain were obtained. Simulations were performed for different variants of technical parameters of the expanded cooling system. In this way, individual units and components of the cooling system were optimized so that it fulfilled its role in the assumed operating conditions and the ecologization of emission of energy sources (fuel) and harmful substances.
Problemy oceny trwałości wybranego elementu pojazdu na podstawie przyspieszonego testu przebiegowego
W artykule przedstawiono wyniki analizy trwałości elementów sprężystych występujących w zawieszeniu specjalnego terenowego pojazdu ciężarowego 4x4 wykorzystując dane uzyskane podczas przyspieszonego testu drogowego przeprowadzonego podczas jazdy off-road. Wskazano na występujące ograniczenia w dostępie do danych materiałowych jakie są obecne na etapie wstępnego doboru podzespołu (brak danych wytrzymałości zmęczeniowej) oraz podano alternatywną analityczną metodę szacowania wytrzymałości zmęczeniowej. Wskazano na powstające różnice w uzyskanych wynikach oraz na najważniejsze ich źródła. Przedstawiono również sposób wykorzystania uogólnionego wskaźnika trwałości d jako parametru niezależnego od danych materiałowych podzespołu, który można wykorzystać do oceny wpływu obciążeń wynikowych (rejestrowanych) powstających podczas ruchu pojazdu w ustalonych warunkach drogowych na trwałość analizowanego podzespołu i powiązać ich wartość z rodzajem testowego odcinka drogowego.
Problems in assessing the durability of a selected vehicle component based on the accelerated proving ground test
The paper presents the results of the analysis of the durability of elastic elements occurring in the special-purpose 4x4 off-road truck suspension using data obtained during an accelerated proving ground test conducted during off-road driving. The limitations in access to material data present at the stage of the initial selection of the component (lack of fatigue strength data) are indicated and an alternative analytical method for fatigue strength estimation is given. The differences in the obtained results and their most important sources are pointed out. A method for using a generalized durability index d as a parameter independent of the subassembly material data is also described. The indicator can be used to assess the influence of resultant loads (recorded) appearing during the vehicle operation in the determined road conditions on the durability of the subassembly under study and to associate their value with the type of the test road section.