Використання поняття інтегрального модуля для формування типажних проектів автобусної техніки

Отож, об'єднавчо-узагальнювальним чинником у визначенні напрямку й обсягу (ступеня, глибини) уніфікації автобусів ТРР стало максимальне, на рівні шести тонн, навантаження на міст. Це стабільний, не залежний від технології виготовлення автотранспортних засобів параметр, що дозволяє в значній мірі об'єктивно регламентувати повну масу автобуса, його вантажність, типорозмір шин і коліс, потужність двигуна, тип і несну здатність підвісок, загалом типорозмір автобуса в ТРР та й усі конструктивні параметри конкретних машин.

3. Виявлено принципову неприйнятність двомостової схеми шасі з колісною формулою 4Ч2.2 (здвоєні колеса привідного моста) для творення ТРР автобусів із цілком уніфікованим шасі через те, що ця схема вимагає застосування в кожному автобусі типорозмірного ряду привідних і керованих (кермових) мостів різної вантажності, які конструктивно не підпадають під вимоги уніфікації.

4. Обґрунтовано, що різниця арифметичної прогресії, натуральним виразником якої є "інтегральний модуль", має властивість формально модулювати ТРР автобусів (множачи їхню довжину, місткість, вантажність) у чіткій відповідності із метро-ритмічною структурою арифметичної прогресії штибу a_n m n, де - різниця прогресії (основний модуль), m - "нульовий" модуль. Виникає шанс вирвати мистецтво проектування-конструювання автомобільної техніки зі стану динамічної статичності поруч науки і занурити безпосередньо в методологічну царину справжньої живої науки.

5. Обґрунтовано, що виходячи з цілковитої спільності основних агрегатів і вузлів автобусів і вантажних автомобілів, типорозмірний ряд модульно-уніфікованих міських автобусів повинен правити за базовий у разі формування оптимальних Типажів автобусної й автовантажної техніки в Системі модульно-уніфікованих автотранспортних засобів. При цьому стає можливим втілити цільовий орієнтир проекту - "максимум уніфікації - мінімум зведених витрат" у системі суспільного відтворення (зокрема, в системі "проектування - виробництво - технічна експлуатація - використання").

6. У міру побудови типорозмірного ряду кожен новий належний йому (ряду) автобус формується приєднанням "інтегрального модуля", що має у своїй структурі тримальну (несівну) частину у вигляді одного моста з колісьми й тримку (несну) частину у вигляді секції кузова. У міру ж збільшення довжини автобуса кожен новий колісний міст, розрахований на таку саму допустиму навантагу, що і всі інші, бере на себе основну частину зростаючого навантаження. Навантаження дискретно майже рівномірно розосереджується по довжині автобуса. Однаковість навантаження на вузли й деталі кожного моста і кузовної секції забезпечує їх рівнонадійність, що є підґрунтям для загальної надійності шасі й кузовів автобусів.

7. Внесення з "інтегральним модулем" у конструктивно-технологічну структуру автобусів мостів з одинарними колесами дозволило за рахунок багатомостовості автобусів модульно-уніфікованого ТРР розв'язати головне системне протиріччя - необхідність збільшення вантажності автобусів без загрози інтенсифікації руйнування полотна дороги (вулиці). Зменшення навантаження на міст є фундаментальним напрямом поліпшення всіх експлуатаційних показників не тільки автобусів, але й полотна дороги, тому що механічну роботу виконують спільно дорога й колесо, а вартість дороги на кілька порядків вища вартості транспортного засобу.

8. Зменшена до 6 т навантага на міст автобуса з модульно-уніфікованого ТРР дозволяє застосувати однотипну, максимально уніфіковану, незалежну на двох поперечних важелях підвіску що над керованими, що над привідними мостами з одинарними колесами зменшеного типорозміру і, відповідно, меншими моментами інерції, що разом з меншим передатним числом головної передачі, завдяки розподілу рушійного моменту на два потоки, сприяє зменшенню втрат потужності і тим самим підвищує ККД трансмісії й автобуса загалом.

Наслідком застосування незалежних підвісок є суттєве (в 2...2,5 разу) зменшення непідресорених мас автобуса, що дозволяє зменшити ступінь демпфування, необхідного для погашення коливань цієї непідресореної маси і значно поліпшити комфортність їзди. Конструктивно закладене однакове (потенційно) навантаження на мости урівнює навантагу на кожне колесо, сприяючи вичерпнішому використанню вантажності шин, рівномірнішому їхньому зношуванню на всіх мостах і однаковому внеску кожного колеса у загальне гальмове зусилля. Через збільшену відстань між пружними елементами (розширену колію) і низьке розташування центра крену незалежної підвіски, досягається дуже мала різниця між кутами крену підресорених частин кузова в навантаженому й ненавантаженому станах автобуса, а сам кут крену не перевищує чотирьох градусів у разі поперечного прискорення 0,5g.

Завдяки тандемному приводу двох привідних мостів з незалежними підвісками, меншій жорсткості шин одинарних коліс і меншій їх масі у порівнянні з масою важких нерозрізних привідних мостів зі спареними колесами, суттєво поліпшуються ходові якості, гальмові властивості й стійкість автобусів проти заносів, особливо на мокрих дорогах, коли колеса переднього моста "витирають" дорогу колесам заднього моста й на мокрій поверхні можливе досягнення сповільнення рівня до 0,9g. Крім того, у разі переїзду через нерівності в межах тандемного візка спостерігається динамічний поглинальний ефект за рахунок дуже плавного пересилання вертикальних збурень від коліс через підвіски частково переднього й частково заднього тандемного мостів (до того ж, збурення, що виникають на одному мості, частково взаємно протиставляються збуренням на іншому мості).

9. Формально, всі сучасні "повноформатні" каркасні кузови міських автобусів є несними (тримальними) й повсюдно в каркасі (кістяку) зазнають дії згинальних, скручувальних, перерізувальних, розтягувально-стискальних та вібраційних силових чинників. Провокують їх, своєю чергою, активні тягові чи гальмівні чинники, реактивна протидія довкілля (зокрема, аеродинамічний і дорожній чинники), гравітаційні і інерційні чинники. Величина найвпливовіших поперечних перерізувальних сил, скручувальних і згинальних моментів, що діють на кузов, звісно, залежить від кількості колісних мостів, через які автобус взаємодіє з дорогою і опосередковано з усім довкіллям (про гравітаційні, масові сили слід говорити окремо).

Завдяки збільшеній кількості опор (багатомостовості) і зменшеному навантаженню на кожен міст із незалежною підвіскою й одинарними колесами зменшуються вібродинамічні навантаження, що діють з боку коліс на кузов. На кузови автобусів модульно-уніфікованого ТРР діють суттєво менші згинальні й крутні моменти, що дозволяє зменшити їхню масу на стадії проектування-конструювання та сприяє зростанню довговічності машин в процесі експлуатації.

10. Масштаб економічного зиску від використання автобусів модульно-уніфікованого ТРР в значній мірі зумовлений економічним ефектом від зменшення до 6 тонн навантаги на один колісний міст, а відтак - і локальної навантаги на дорогу через систему незалежних підвісок й одинарні колеса, застосування яких суттєво зменшує непідресорені маси й вібродинамічну дію автобуса на дорогу. Застосування одинарних коліс зменшує й статичний прогин дорожнього покриття десь на 29 % у порівнянні із деформаціями покриття від дії здвоєних коліс.

Взагалі кажучи, економічний ефект від зменшення з 11,5 до 6 тонн навантаги на колісний міст складно точно оцінити, однак легко зорієнтуватися, що він величезний, якщо зважити на надзвичайно високий рівень затрат, що супроводжують будівництво й утримування доріг, особливо міських вулиць із їхніми підземними інженерними комунікаціями й пришляховими спорудами, на які руйнівно діють вібродинамічні навантаження від міського транспорту. Стає очевидним, що експлуатація автобусів модульно-уніфікованого ТРР і створених на їх основі дорожніх вантажних автомобілів зі зменшеною навантагою на колісні мости суттєво збільшить термін служби існуючих доріг, а це дозволить істотно заощаджувати засоби- ресурси платників податків, здійснюючи підтримку доріг загальної мережі суспільного користування в належному стані меншими зусиллями. Актуальність і ціна проблеми в боротьбі з руйнуванням доріг побічно підтверджується щорічними вмотивованими заборонами експлуатації автомобілів з мостовою вагою понад 7 тонн у жарку погоду за температури понад 28 градусів з 8 години ранку до 22 години вечора. Загальновідомо, що не менш інтенсивно руйнуються дороги від мостового навантаження 11,5 тонн й узимку за надмірно низьких температур. Отож дуже актуальними, соціально значущими й вартими державної підтримки доречно визнати науково-дослідні роботи, пов'язані з вивченням усіх техніко-економічних аспектів меншого руйнівного впливу на дорогу зменшеного до 6 тонн мостового навантаження транспортних засобів.

Серед найвагоміших завдань автобусобудування доречно особливо вирізнити два вельми загальні: 1) забезпечення гармонійності й масштабної домірності міських автобусів та їхніх частин з архітектурним середовищем міста завдяки модульній координації основних параметрів і членувань кузовів автобусів та їхніх інтер'єрів, приміром, на основі "Модулора" Корбюзье, золотого перерізу тощо; 2) завдяки втіленню можливості забезпечення високої якості, кращої комфортності, більшої безпечності та нижчої собівартості виготовлення саме модульно-уніфікованих конструкцій, підвищити конкурентноздатність українських автобусів на світовому ринку.

Доречно також наполягати на злитті (фузії) понять "типаж" і "портфель проектів", що дасть змогу у повній мірі спертися на змістовий апарат управління проектами і програмами, відповідно до настанов [10]. У такому разі в рамках управління проектами і програмами надзвичайно важлива проблема формування типажу автобусної (автомобільної) техніки стане цілком ностратичною (лат. noster - наш).

Список літератури

1. Транспортное средство модульной конструкции. Авторское свидетельство СРСР № 931568, М. Кл. B 62 D 47/02, B 62 D 23/00 / В.К. Белик, Б.В. Курач, Я.С. Трач // Заявл. 20.07.77, 2532945/27-11. Опубл. 30.05.82. - Бюлл. № 20. - 5 c.

2. Module element of city bus or like vehicle and bus assembled on the basis of such module elements. United States Patent Number: 4,469,369; Int. Cl. B62D 23/00, B62D 31/02, B62D 47/02; U.S. Cl 296/197, 105/329 R, 105/393, 296/178; Field of Search 296/29, 178, 196, 197; 105/329 R, 393 / Vladimir K. Belik; Bogdan V. Kurach; Yaroslav S. Trach // Appl. No.: 572,954; PCT Filed: Mar. 7, 1980; PCT No.: PCT/SU80/00043; § 371 Date: Nov. 4, 1981; § 102(e) Date: Nov. 4, 1981; PCT Pub. No. WO81/02555; PCT Pub. Date: Sep. 17, 1981; Related U.S. Application Data Continuation of Ser. No. 320,965, Nov. 4, 1981. abandoned. Date of Patent: Sep. 4, 1984. - 7 p.

3. Baustein eines Stadtomnibusses oder eines дhnlichen Fahrzeuges und ein auf des Basis solcher Bausteine zusammengebauter Omnibus. Deutsches Patentamt № DE 3050288 C2, Int. Cl. B 62 D 47/02 (B 62 D 23/00, B 62 D 31/02) / Vladimir K. Belik, Bogdan V. Kurach, Yaroslav S. Trach // Deutsches Aktenzeichen: С 30 50 288.6-21, PCT Aktenzeichen: PCT/SU80/00043, Verцffentlichungstag-Nr. WO 81/02555, PCT Anmeldetag: 07.03 80, PCT Verцffentlichungstag: 17.09 81, Verцffentlichungstag der PCT Anmeldung in deutscher Ьbersetzung: 15.04.82, Verцffentlichungstag der Patenterteilung: 28.02.85.--7 s.

4. Bielik W., Kuracz B., Tracz J. Moduі konstrukcyjno-technologiczny moduіowo-zunifikowanego typoszeregu autobusуw // Technologia i automatyzacja montaїu. - 1996. - № 2. - С. 21 - 23. Вісник ЛДУ БЖД №10, 2014 75

5. Базаров Б.М. Модульные технологии в машиностроении. - М.: Машиностроение, 2001. - 368 с.

6. Васильев А.Л. Модульный принцип формирования техники. - М.: Издательство стандартов, 1989. - 238 с.

7. Transport: Praca zbiorowa / Pod redakcj№ W. Rydzkowskiego i K. Wojewуdzkiej-Krуl. - Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2000. - 508 s.

8. Moulton - междугородный автобус с двойной тележкой (Moulton - double bogie Coach) - Львов: Всесоюзный конструкторско-экспериментальный институт автобусостроения. Перевод с англ. № 1246/79. Источник: Отчет фирмы Moulton development Limited, 1979. - 24 с.

9. Independent suspension for four-axle coach // Automot. Eng. - 1979. - 87. - № 6. - P. 99--100.

10. Руководство к своду знаний по управлению проектами (Руководство PMBOK®). - Пятое издание. - USA: Project Management Institute. Global Standard, 2013. - 586 с.