Совершенствование методов динамических испытаний автотранспортных средств на пассивную безопасность тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.22.10, кандидат технических наук Тагиров, Магомед Курбанович

• Тагиров, Магомед Курбанович
• кандидат технических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат технических наук Тагиров, Магомед Курбанович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Нормативная база сертификации автотранспортных средств по критериям пассивной безопасности.

1.2. Структура системы обеспечения пассивной безопасности автотранспортных средств.

1.3. Методы испытаний автотранспортных средств на пассивную безопасность.

1.3.1. Методы комплексной имитации дорожно-транспортных происшествий

1.3.2. Методы частичной имитации отдельных процессов дорожно-транспортных происшествий

1.3.3. Методы обеспечения безопасности при фронтальных столкновениях

1.3.4. Методы обеспечения безопасности при боковых столкновениях

1.4. Анализ требований, регламентирующих условия применения технических средств для динамических испытаний при имитации дорожно-транспортных происшествий

1.4.1. Имитация фронтального, бокового и заднего столкновений в соответствии с требованиями Правил ЕЭК ООН №№ 32,42, 95 на имитаторе столкновений разгонного типа

1.4.2. Оценка возможности оценки травмобезопасности рулевого управления и внутреннего оборудования транспортных средств с использованием имитатора столкновений разгонного типа

1.5.Цель и задачи исследования

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СРЕДСТВ И МЕТОДОВ ДЛЯ

ИМИТАЦИИ УСЛОВИЙ ДОРОЖНО-ТРАНСПОРТНЫХ ПРОИСШЕСТВИЙ.

2.1. Разработка концепции метода разгона для имитации условий дорожно-транспортных происшествий

2.2. Разработка моделей автомобиля, манекена и удерживающих средств

2.3. Моделирование на ЭВМ динамики манекена

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

3.1. Проведение динамических испытаний ремней безопасности на стенде-ускорителе

3.2. Сравнительный анализ экспериментальных и расчетных характеристик движения тележки и манекена

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ РЕМНЕЙ БЕЗОПАСНОСТИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИМИТАТОРА СТОЛКНОВЕНИЙ

РАЗГОННОГО ТИПА.

4.1 Определение выходных характеристик стенда-ускорителя

4.2. Технология проведения испытаний РБ с использованием имитатора столкновения разгонного типа

4.2.1. Назначения и область применения методики

4.2.2. Оценочные показатели испытания

4.2.3. Условия проведения испытаний

4.2.4. Последовательность и условия проведения динамических испытаний ремней безопасности

4.2.5. Обработка и оценка результатов испытаний

4.2.6. Техническая документация испытаний

4.27. Техника безопасности

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование методов динамических испытаний автотранспортных средств на пассивную безопасность»

К концу двадцатого началу двадцать первого веков в России создана и, в целом, устойчиво функционирует современная транспортная система являющаяся неотъемлемой частью производственной и социально-экономической инфраструктуры страны.

Автомобильный транспорт играет ключевую роль в развитии транспортной системы страны.

На долю автомобильного транспорта в Российской Федерации приходится более половины объёма пассажирских и три четверти грузовых перевозок.

Автомобилизация страны, решая задачи по перевозке пассажиров и грузов, ставит проблему обеспечения безопасности дорожного движения и окружающей среды.

В обстановке, характеризующейся высокой интенсивностью движения автомобильного транспорта, в которое вовлечены десятки миллионов людей и большое количество транспортных средств, предупреждение аварийности и снижение тяжести их последствий становится одной из серьезнейших проблем. От её успешного решения в значительной степени зависит не только сохранение жизни и здоровья людей, но и развитие экономики страны.

Данная проблема приобрела особую остроту в последнее десятилетие в связи с высокими темпами роста производства и пополнения парка автомобильного транспорта и значительным отставанием темпа роста сети автомобильных дорог.

Последствия от дорожно-транспортных происшествий, связанные с гибелью и ранением людей, потерей материальных ценностей наносят значительный ущерб экономике Российской Федерации. Анализ статистики ДТП на автомобильном транспорте показывает, что дорожно-транспортный травматизм в стране продолжает оставаться на недопустимо высоком уровне. Только за

2005г. в России произошло 223342 ДТП, в которых погибли 33957 человек и получили ранения различной тяжести 274864 человек. В 50-60% виновником ДТП считается водитель, в 25-35% - дорожные условия, в 15-25% - несовершенная конструкция автомобиля и незначительный процент ДТП приходится на среду.

С учётом сказанного становится очевидным, что проблема повышения конструктивной безопасности выпускаемых автотранспортных средств имеет значительную социальную и экономическую значимость и является одной из основных проблем автомобилизации страны. Для ее решения правительством принята федеральная целевая программа "Повышение безопасности дорожного движения в 2006-2012гг."

Российская Федерация является участницей Женевского Соглашения 1958 года, подписанного в рамках Комитета внутреннего транспорта (КВТ) Европейской экономической комиссии (ЕЭК) при Организации Объединенных Наций (ООН). Разрабатываемые в КВТ ЕЭК ООН Правила, являющиеся приложением к указанному Соглашению, представляют собой международные нормативные документы, которые устанавливают требования к безопасности конструкции колесных транспортных средств (легковых, грузовых автомобилей и прицепов, автобусов, мототранспортных средств и тракторов), а также методы их испытаний. Введение в Российской Федерации в действие правил ЕЭК ООН в качестве государственных стандартов обеспечивает, как совершенствование конструктивной безопасности, так и в целом повышение безопасности дорожного движения и уменьшение экологического воздействия транспорта на окружающую среду, способствует приведению показателей отечественного транспорта к европейским нормам.

Присоединение России к Женевскому Соглашению способствовало введению в 1992 году отечественной системы сертификации механических транспортных средств и прицепов, основанной на международных принципах и нормах, полностью соответствующей по процедуре указанному Соглашению. Управление уровнем безопасности конструкции автотранспортных средств в РФ обеспечивается, как и в других странах за счёт использования методов и средств обязательной сертификации.

Большое число погибших и раненных, а также высокий уровень тяжести травмирования людей при ДТП позволяет считать пассивную безопасность конструкции автотранспортных средств за одно из важнейших качеств комплекса « Человек - автомобиль - дорога - среда » (ЧАДС).

Отсюда возникает необходимость создания современных, отвечающих требованиям Правил ЕЭК ООН, отечественных автотранспортных средств (АТС) с высокой степенью надежности систем пассивной безопасности. Решить эту проблему можно только при использовании для испытаний элементов систем пассивной безопасности АТС соответствующих технических средств.

В настоящее время в организациях занимающиеся испытанием автомобильной техники на пассивную безопасность в Российской Федерации отсутствуют современные имитаторы столкновения (имитатор тормозного типа изготовленный и установленный на АвтоВАЗе не отвечает требованиям, предъявляемым Правилами ЕЭК ООН), что не позволяет службам сертификации проводить в России сертификационные испытания по ряду Правил ЕЭК ООН (№ 16, 44 и др.), что вызывает необходимость обращаться в зарубежные испытательные центры, затрачивая при этом значительные суммы в валюте.

Сложившаяся ситуация с наличием в стране имитатора столкновения и необходимость проведения при сертификации динамических испытаний на пассивную безопасность АТС, их отдельных элементов и удерживающих защитных систем в условиях имитации ДТП, а также принимая во внимание технический уровень современных конструкций имитаторов столкновений определили цель и задачи настоящей диссертации.

Заключение диссертации по теме «Эксплуатация автомобильного транспорта», Тагиров, Магомед Курбанович

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Теоретически и экспериментально доказано, что для динамических испытаний связанных с имитацией условий ДТП целесообразно и возможно использовать обращенное движение - разгон автомобиля или тележки с платформы с ускорением равным замедлению при наезде на препятствие. Обращенное движение является адекватным наезду автомобиля на препятствие.

2. Моделирование на ЭВМ по разработанным алгоритмам и программам позволяет с достаточной точностью определять необходимые характеристики движения тележки с манекеном и силы натяжения ремней безопасности при имитации фронтального столкновения автомобиля.

3. Разработанная динамическая модель системы тележка - манекен - ремни безопасности» позволяет определять закон изменения силы, необходимой для разгона тележки с требуемым ускорением.

4. Программы, разработанные для моделирования на ЭВМ динамики системы «автомобиль - манекен - ремни безопасности», дают возможность рассчитывать характеристики движения системы, в широком диапазоне задаваемых параметров.

5. Предложенная методика динамических испытаний с использованием стенда ускорителя позволяет с достаточно точностью и малой трудоёмкостью воспроизводить условия фронтального столкновения и оценивать защитные свойства ремней безопасности и других удерживающих систем.

6. Стенд - ускоритель целесообразно использовать для проведения динамических испытаний в соответствии с требованиями Правил №№11, 16, 17, 44, 80 ЕЭК ООН.

7. Разработанные технические требования к стенду- ускорителю для динамических испытаний использованы при разработке отечественного стенда -ускорителя на ФПК ГкНИПАС.

8. Разработанные на базе проведенных исследований дополнения к Правил №№16, 17, 44, 80 ЕЭК ООН обеспечивают возможность использования стенда-ускорителя при сертификационных испытаниях.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Тагиров, Магомед Курбанович, 2006 год

1. Адлер Ю.П. и др. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий.// М., Транспорт, 1976.-279с.

2. Афанасьев Л.Л., Дьяков А.Б., Иларионов В.А. Конструктивная безопасность автомобилей.// М., Машиностроение, 1983. -215с.

3. Анализ и оценка состояния дорожного движения в Российской Федерации с 1995 по 2000год./- М., НИИАТ, 2002.-168с.

4. Бабков В.Ф. Дорожные условия и безопасность движения. Учебник для вузов.// М., Транспорт, 1993. -271с.

5. Будник В.Л. Исследование пассивной безопасности автомобилей статическим методом. Диссертация кандидата технических наук.// -М., 1979.

6. Байэгг Р., Уотте Р. Расследование дорожно-транспортных происшествий. М., Транспорт, 1983. -32с.

7. ДТП в России 2002г./ М., ГУ ГИБДД РФ, 2003.-92с.

8. Иванов В.Н. Активная и пассивная безопасность автомобилей.// М., «Высшая школа», 1974.

9. Иванов в.н., Лялин В.А. Пассивная безопасность автомобиля.// М., Транспорт, 1979. -304с.

10. Иларионов В.А. Экспертиза дорожно-транспортных происшествий. Учебник для вузов по специальности «Организация дорожного движения».// -М., Транспорт, 1989. -254с.

11. Кирнарский А.И. Пассивная безопасность легковых автомобилей при боковых столкновениях. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук.//- М., 1991.

12. Правила ЕЭК ООН №11 «Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения транспортных средств в отношении замков и устройств крепления дверей».

13. Правила ЕЭК ООН №12 «Единообразные предписания, касающиесяофициального утверждения транспортных средств в отношении защиты водителя от удара о систему рулевого управления».

14. Правила ЕЭК ООН № 14 «Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения транспортных средств в отношении приспособления для укрепления ремней безопасности на легковых автомобилях».

15. Правила ЕЭК ООН № 16 «Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения ремней безопасности и удерживающих систем для взрослых пассажиров и водителей механических транспортных средств».

16. Правила ЕЭК ООН № 17 «Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения транспортных средств в отношении прочности сидений и их крепления».

17. Правила ЕЭК ООН № 21 «Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения транспортных средств в отношении их внутреннего оборудования»

18. Правила ЕЭК ООН № 25 «Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения подголовников, вмонтированных или не вмонтированных в сиденья транспортных средств».

19. Правила ЕЭК ООН № 26 «Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения транспортных средств в отношении их наружных выступов».

20. Правила ЕЭК ООН № 32 «Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения транспортных средств в отношении поведения их конструкции в случае удара сзади».

21. Правила ЕЭК ООН № 33 «Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения транспортных средств в отношении поведения их конструкции в случае лобового столкновения».

22. Правила ЕЭК ООН № 42 «Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения транспортных средств в отношении установки наних передних и задних защитных устройств (бамперы т.п.).

23. Правила ЕЭК ООН № 44 «Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения удерживающих устройств для детей, находящихся в автотранспортных средствах (детские удерживающие устройства)».

24. Правила ЕЭК ООН № 80. «Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения сидений крупногабаритных пассажирских автотранспортных средств».

25. Правила ЕЭК ООН № 94 Защита водителя и пассажиров в случае фронтального столкновения.

26. Правила ЕЭК ООН № 95 Защита водителя и пассажиров в случае бокового столкновения.

27. Правила дорожного движения Российской Федерации. Утверждены Постановлением Совета Министров Правительства Российской Федерации от 23.10.93г.№1090.

28. Рябчинский А. И. Фотин Р. К., Фролов В.В., Азархин Л. И. Методы испытаний легковых автомобилей на пассивную безопасность.//-М., НИИНавто-пром 1972.-120с/

29. Рябчинский А. И., Фотин Р. К. Оценка пассивной безопасности легковых автомобилей при имитации дорожно-транспортных происшествий.//-М., НИИ-Навтопром, 1973. -50с.

30. Рябчинский А. И., Азархин Л. И., Герре Г. Г., Немцов Ю. М. Современные методы повышения травмобезопасности рулевых управлений// -М., Автомобильная промышленность. 1973. № 8. С. 35-39.

31. Рябчинский А. И., Фролов В.В. Ударно-прочностные качества кабины и пассивная безопасность грузовых автомобилей// .-М., НИИНавтопром, 1974.- С. 75.

32. Рябчинский А. И., Варенова В. Н., Будник В. Л. Классификация аварий при исследовании пассивной безопасности автомобилей.// -М., Труды ВНИИБД

33. МВД СССР, 1976. С.104-112.

34. Рябчинский А. И., Мельников О.В. Современные системы защиты водителей и пассажиров грузовых автомобилей и автобусов при дорожно-транспортных происшествиях и методы их испытаний// НИИНавтопром, 1976. С.69.

35. Рябчинский А. И. Методология системного подхода в исследованиях вопросов обеспечения пассивной безопасности// -М., Автомобильная промышленность, 1977.-№5. С. 14-45.

36. Рябчинский А. И., Фотин Р. К. Оценка пассивной безопасности сидений, как защитных удерживающих средств для пассажиров автобусов// Конструкции автомобилей/НИИНавтопром.-М., 1977.№10. С.25-31.

37. Рябчинский А. И., Мельников О. В., Сидоров Ю. С. Толерантность водителей и пассажиров автомобилей к импульсным нагрузкам при дорожно- транспортных происшествиях // Автомобильная промышленность. 1978. №3. С. 1416.

38. Рябчинский А. И., Фотин Р. К., Банников С. П., Петленко Б. И. Разгонные устройства с линейным электроприводом для испытаний автомобилей на пассивную безопасность.// Автомобильная промышленность. 1979. №10. С.31-48.

39. Рябчинский А. И. Методы травмирования человека в автомобиле и биомеханика дорожно-транспортных происшествий.//-Таллин: Валгус, 1979.- 125с.

40. Рябчинский А. И., Ищенко В.П., Коряковцев Л. Г., Глиненко Е. М. Системный подход при разработке комплексных методов ииследования травмобе-зопасности рулевых управлений автомобилей.// Автомобильная промышленность.-М., 1979. №3. С. 9-14.

41. Рябчинский А. И., Беляков Н. Д., Ищенко В. П. Динамический стенд для исследования травмобезопасности элементов внутреннего оборудования автотранспортных средств. // Конструкции автомобилей / НИИНавтопром. -М., 1979. Вып.2. С. 40-46.

42. Рябчинский А. И., Мельников О. В., Тед ер Л. О. Системный подход при разработке комплексных методов исследования функциональных свойств ремней безопасности. // Автомоб. промышленность. -М., 1980. №4. С. 18-23.

43. Рябчинский А. И., Глиненко Е. М., Коряковцев JI. Г. Оценка деформируемости передней части легкового автомобиля. // Конструкции автомобилей / НИИНавтопром. -М., 1981. Вып.8. С. 24-27.

44. Рябчинский А. И., Будник В. JI. Маркоишвили Ю. И., Критерии оценки тяжести последствий от дорожно-транспортных происшествий // Экспертная практика и новые методы исследования. / ВНИИСЭ. -М., 1982. № 16. С. 1-11.

45. Рябчинский А. И. Перспективы повышения пассивной безопасности автотранспортных средств//Автомоб. промышленность. -М., 1983. №8. С. 14-15.

46. Рябчинский А. И., Будник В. Л. Разработка статистического метода исследования системы обеспечения пассивной безопасности по материалам реальных дорожно-транспортных происшествий. // Автомоб. промышленность. -М„ 1983. С. 21.

47. Рябчинский А. И. Пассивная безопасность автомобиля.// Машиностроение, -М., 1983.-145с

48. Рябчинский А. И., Васильев П. Д. и др. Комплексная оценка ударно-прочностных свойств передней части кузова легкового автомобиля.// Автомобильная промышленность. -М., 1985. С. 16-18.

49. Рябчинский А. И., Мельников О. В. Перспективы повышения пассивной безопасности АТС. // Автомобильная промышленность. -М., 1986. №2. С. 12-13.

50. Рябчинский А. И., Иларионов В.А., Пчелин И.К., Моделирование процесса наезда автомобиля на неподвижное препятствие.// Полигонные испытания, исследования и совершенствование автомобилей: Труды НАМИ./ М., 1987. С.34-41.

51. Рябчинский А. И., Иларионов В.А., Пчелин И.К., Кинематика водителя и пассажира автобуса в первой фазе фронтального удара.// Труды НАМИ./ М., 1988 С.47-64.

52. Рябчинский А. И., Наумов И.Р., Внешняя пассивная безопасность грузовых автомобилей. // автомобильная промышленность./- М., 1988. с.34-37

53. Рябчинский А. И. Международная регламентация безопасности конструкций автотранспортных средств: Учебное пособие / МАДИ.-М., 1989.- 65с.

54. Рябчинский А.И., Кирнарский А.И. Экспериментальная оценка пассивной безопасности автомобилей при боковых столкновениях.// Сборник научных трудов МАДИ./- М., -1990.С.76-81.

55. Рябчинский А. И., Стрельцова Т.Э., Фотин Р.К. Основы сертификации автотранспортных средств: Учеб. пособие / МАДИ (ТУ). -М., 1994. -94с.

56. Рябчинский А. И. Пассивная безопасность автомобиля: история, современный уровень, перспективы // Автомобильная промышленность. -М., 1995. №2. С.32-34.

57. Рябчинский А. И., Воскобойник A.B. Испытания на безопасность при боковых столкновениях // Автомобильная промышленность. -М., 1997. №12. С.32-35.

58. Рябчинский А. И., Бидинский K.J1. Безопасность при фронтальных столкновениях//Автомобильная промышленность.-М., 1998. №3. С.30-32.

59. Рябчинский А. И., Бидинский K.JI. Оценка эффективности ремней безопасности и удерживающих систем // Автомобильная промышленность. М., 2000. №2. С.36-37.

60. Рябчинский А. И., Токарев A.A., Русаков В.З., Динамика автомобиля и безопасность дорожного движения: Учебное пособие/ МАДИ (ТУ). М., 2002. -131с.

61. Рябчинский А. И., Литвинова Т.А., Проблемы управления безопасностью дорожного движения// Автомобильная промышленность. М., 2002.№11. С. 1-4.

62. Разработка концепции метода разгона для имитации условий ДТП./ Рябчинский А.И., Тагиров М.К.:, Московский автомобильно-дорожный институт (государственный технический университет). М, 2004г. - 7с. Библ. 11-Рус. Деп. в ВИНИТИ, 13.02.04, №250-В2004.

63. Рябчинский А.И., Пчелин И.К., Тагиров М.К. Имитация столкновения автомобилей методом разгона. Вестник МАДИ(ГТУ), №6. -М., 2006, С. 106-109.

64. Фотин Р.К. Методы экспериментального исследования и оценки безопасности легковых автомобилей при фронтальном столкновении. Диссертация кандидата технических наук.- М., 1979.

65. Ryabchinsky A.I. Passive safety of Trucks (Biomechanics RTA with trucks) // European Vehicle Passive Safety, Network, Seminar, Workshop. -Warsaw, 2001. -S.185-107.

66. Ryabchinsky A.I. Proposion de projets d'amendement au règlement №16 // Materials WP29 КВТ ЕЭК ООН: TRANS/WP29/GRSP/2001/2.

67. Материалы группы GRSP по изменению Правил №16 ЕЭК ООН. GRSP-35-8 от 3-7 мая 2004г. (Германия).75. . Материалы группы GRSP по изменению Правил №16 ЕЭК ООН. TRANS / WP.29 / GRSP /2005/5 от 9 марта 2005г. (Франция)

68. Материалы группы GRSP по изменению Правил №16 ЕЭК ООН. GRSP-37-12 от 23-27 мая 2005г. (Япония).