Comparative studies on the maneuverability of track trains for transportation of containers

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

To increase the cross-country ability of ground trackless vehicles for off-road container transportation by land, it is advisable to use track trains. When moving track trains, it is necessary to ensure high profile cross-country ability when overcoming obstacles in the vertical and horizontal planes. The property of maneuverability determines the ability of track trains to maintain mobility when maneuvering in the plan and depends on the adopted design and layout solutions and static agility. The article examines the maneuverability of track trains for two variants of design and layout solutions: a track single-articulated semi-trailer train and a double-articulated track train. The movement of each of the track trains is compared according to the criterion of energy efficiency, taking into account two methods of turning: kinematic and power turning methods.

A variant of the design and layout of a track train was determined. It has better static agility and a smaller overall turning radius.

To assess energy efficiency, the method of simulation mathematical modeling is used, taking into account the peculiarities of the interaction of the driving machine with the support base. The article provides a description of the regulators that are used in the mathematical model and provide the turn of caterpillar trains with a minimum radius. To compare the energy efficiency of performing maneuvers, several design schemes are considered: with one active link or with two active links.

A turning method was determined. It is advisable to use it to ensure high turnability of track trains. The effect of the length of the bearing surfaces of caterpillars active links on energy efficiency is determined as well. In addition, the results of a comparison of track trains according to the criterion of energy efficiency are given.

About the authors

Kirill B. Yevseyev

Bauman Moscow State Technical University

Author for correspondence.
Email: kb_evseev@bmstu.ru

PhD in Engineering

Russian Federation, Moscow

References

  1. Aksenov P.V. Mnogoosn·yye avtomobili [Multi-axle vehicles]. 2 izd. Moscow: Mashinostroyeniye Publ., 1989. 280 p.
  2. Yevseyev K.B. Technical appearance of land vehicles intended for off-road container transportation. Gruzovik. 2021. No 7, pp. 3–8 (in Russ.).
  3. Yevseyev K.B. Hierarchy of operational properties of vehicles for the transportation of heavy indivisible goods in the Far North. Trudy NGTU im. R.E. Alekseyeva. 2021. No 2 (133), pp. 74–84 (in Russ.).
  4. Yevseyev K.B. Mathematical model of track train movement for off-road container transportation. Traktory i sel’khozmashiny. 2001. No 5. (in Russ.).
  5. Stadukhin A.A. Nauchn·yye metody opredeleniya ratsional’nykh parametrov elektromekhanicheskikh transmissiy vysokopodvizhnykh gusenichnykh mashin. Dissertatsiya … doktora tekhnicheskikh nauk [Scientific methods for determining the rational parameters of electromechanical transmissions of highly mobile tracked vehicles: Dissertation for Degree of DrSc in Engineering]: 05.05.03. Moscow, 2021. 317 p.
  6. Gorelov V.A., Kositsyn B.B., Miroshnichenko A.V. [i dr.] Method for determining the characteristics of an individual traction electric drive of a two-link tracked vehicle at the design stage. Trudy NGTU im. R.E. Alekseyeva. 2019. No 3 (126), pp. 120–134 (in Russ.).
  7. Kotiyev G.O., Padalkin B.V., Miroshnichenko A.V. [i dr.] Theoretical studies of the mobility of high-speed tracked vehicles with electric transmissions. Materialy mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii. Pod redaktsiyey I.A. Kalyayeva, F.L. Chernous’ko, V.M. Prikhod’ko. 2018, pp. 27–36 (in Russ.).
  8. Larin V.V. Teoriya dvizheniya polnoprivodnykh kolesnykh mashin [Theory of motion of all-wheel drive vehicles]: uchebnik. Moscow: Izd-vo MGTU im. N.E. Baumana Publ., 2010. 391 p.
  9. Smirnov G.A. Teoriya dvizheniya kolesnykh mashin [Theory of the movement of wheeled vehicles]. Uchebnik dlya mashinostroitel’nykh spets. vuzov. 2 izd. Moscow: Mashinostroyeniye Publ., 1990. 352 p.
  10. Gorelov V.A., Kositsyn B.B., Miroshnichenko A.V. [i dr.] Controller of the steering control system of a high-speed tracked vehicle with an individual drive of the driving wheels. Izvestiya MGTU «MAMI». 2019. No 4 (42), pp. 21–28 (in Russ.).
  11. Farobin Ya.E. Teoriya povorota transportnykh mashin [Theory of rotation of transport vehicles]. Moscow: Mashinostroyeniye Publ., 1970. 176 p.
  12. Isakov P.P. Teoriya i konstruktsiya tanka. Transmissii voyennykh gusenichnykh mashin [Theory and design of the tank. Military tracked vehicle transmissions]. T. 5. Moscow: Mashinostroyeniye Publ., 1985. 367 p.
  13. Nikitin A.O. Teoriya tanka [Tank theory]. Moscow: Voyennaya ordena Lenina akademiya bronetankovykh voysk Publ., 1962. 590 p.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. The limits of using various vehicles

Download (179KB)
3. Fig. 2. Structural and layout diagrams of the track train (TT): а) – single-articulated saddle semi-trailer train; b) – double-hinged caterpillar train

Download (127KB)
4. Fig. 3. The calculation scheme for determining the indicators of maneuverability of a semi-trailer TT

Download (72KB)
5. Fig. 4. The calculation scheme for determining the indicators of maneuverability of a two-hinged TT

Download (114KB)
6. Fig. 5. The calculation scheme for the rotation of a two-hinged TT с Rп = 12,5 м

Download (94KB)
7. Fig. 6. The calculation scheme for the rotation of a two-hinged TT with one active link

Download (134KB)
8. Fig. 7. The structural diagram of a regulator that ensures the rotation of the tractor when turning a semi-trailer track train

Download (42KB)
9. Fig. 8. Specified and actual speed of the tractor

Download (49KB)
10. Fig. 9. Total power supplied to the driving wheels of the tractor when using the kinematic method of rotation

Download (92KB)
11. Fig. 10. Moments and angular speeds of the driving wheels of the tractor

Download (79KB)
12. Fig. 11. Force factors in the joint with the kinematic method of rotation

Download (68KB)
13. Fig. 12. Total power supplied to the driving wheels of the tractor and semi-trailer when using the power method of turning

Download (124KB)
14. Fig. 13. Moments and angular speeds of the driving wheels of the tractor and semi-trailer

Download (73KB)
15. Fig. 14. Force factors in the joint with the force method of rotation

Download (65KB)

Copyright (c) 2021 Yevseyev K.B.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».