VAK-säiliöajoneuvoyhdistelmien (67 tonnia ......Oulun yliopisto & Kiitosimeon Projektitutkija...
Transcript of VAK-säiliöajoneuvoyhdistelmien (67 tonnia ......Oulun yliopisto & Kiitosimeon Projektitutkija...
VAK-säiliöajoneuvoyhdistelmien (67 tonnia) ajoseurantatutkimus Suomen tiereiteillä
2016-2018
Oulun yliopisto & Kiitosimeon
Projektitutkija Ville Pirnes, Tohtorikoulutettava Miro-Tommi Tuutijärvi, Professori (emeritus) Mauri Haataja
25.10.2018 ADR-SEMINAARI & SÄILIÖPÄIVÄT SKAL Kuljetuskuutio
Oulun yliopisto
Sisältö1 Johdanto
-Tutkimuksen tavoite
-ADR-tutkimusajoneuvot - Mittausmenetelmät ja -järjestelmät
2 Kenttämittausten tulokset
- Kaksoiskaistanvaihtokokeet
- Normaaliliikenne
3 ADR-yhdistelmien ADAMS-mallinnukset ja simulaatiot
- ADAMs-mallinnukset
- Simuloidut ajokokeet
- Tulokset
4 Yhteenveto
Professori (emeritus) Mauri Haataja
25.10.2018 ADR-SEMINAARI & SÄILIÖPÄIVÄT , SKAL Kuljetuskuutio
Oulun yliopisto
Tutkitut ADR-yhdistelmät Tutkimuksen tavoite
‒ Tutkimushankkeen tavoitteena on selvittää
ajoseurantamittauksin todellisissa
tiereittiolosuhteissa ajokäyttäytyminen
liikenneturvallisuuden näkökulmasta useilla ADR-
ajoneuvoyhdistelmillä
‒ Ajoneuvomääräyksien kehitys
31.10.2018 Ville Pirnes, Miro-Tommi Tuutijärvi, Mauri Haataja - Auto-ja työkonetekniikka, Koneensuunnittelun tutkimusyksikkö, Oulun yliopisto3
15,3 m
19,8 m20,0 m
20,9 m
12,3 m10,9 m
24,8 m
15,4 m
9,3 m9,7 m
Uuskonstruktio 1: ADR-
Puoliperävaunuyhdistelmä
Uuskonstruktio 2: ADR-
Puoliperävaunuyhdistelmä
Oulun yliopisto
MittausjärjestelmätMittaussuureet
31.10.2018 Ville Pirnes, Miro-Tommi Tuutijärvi, Mauri Haataja - Auto-ja työkonetekniikka, Koneensuunnittelun tutkimusyksikkö, Oulun yliopisto4
Suola/kloraatti yhdistelmässä
venymäliuskat myös tässä
Suola/kloraatti yhdistelmässä
ei näitä liuskoja
Ohjaamossa:
- ACL-tiedonkeruuyksikkö
- Fitlet MiniPC mittausten etäkäyttöä varten
- Liityntä ajoneuvon tietojärjestelmään (FMS)
- GPS
Ohjauskulman
mittaus
Pystykiertymäkulmanopeuden ja
sivuttaiskiihtyvyyden mittaus
Kallistuskulmanopeuden ja
sivuttaiskiihtyvyyden mittaus
ADR-yhdistelmien mittasujaksot
‒ Rikkihappoyhdistelmien mittaukset 10/2016 –
08/2017
‒ Suola/kloraattiyhdistelmien mittaukset 09/2017 –
05/2018
‒ Jatkuva etämittaus (ei täydellinen, mutta erittäin
kattava aineisto)
Venymäliuskoilla
pyöräkuormien arviointi
Oulun yliopisto
Kaksoiskaistanvaihto ISO-3888-1
Ajodynamiikkakokeet
Kenttäkokeet suljetulla ajoradalla
31.10.2018 Ville Pirnes, Miro-Tommi Tuutijärvi, Mauri Haataja - Auto-ja työkonetekniikka, Koneensuunnittelun tutkimusyksikkö, Oulun yliopisto5
Oulun yliopisto
Kaksoiskaistanvaihto-kokeet
‒ ISO 3888-1 Kaksoiskaistanvaihto
‒ Rikkihapon kuljetukseen tarkoitetut
yhdistelmät
- Täysi kuorma ja vajaa kuorma (vettä => vajaa massa, HCT
46,1 t ja tpv-yhdistelmä 45,5 t)
‒ Suolan ja kloraatin kuljetukseen
tarkoitetut yhdistelmät
- Suolakuorma (HCT 62,3 t, tvp-yhd. 67,5 t)
31.10.2018 Ville Pirnes, Miro-Tommi Tuutijärvi, Mauri Haataja - Auto-ja työkonetekniikka, Koneensuunnittelun tutkimusyksikkö, Oulun yliopisto6
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
0 3 6 9 12 15 18
Pyst
ykie
rtym
äk
ulm
ano
peu
s [d
eg/s
]
Aika [s]
Vetoauto
Perävaunu
7,04,3
RA-arvo = 7,04,3
= 1,63
ISO 3888-1 kaksoiskaistanvaihto:
RA-arvon määritysperiaate:
Oulun yliopisto
KaksoiskaistanvaihtoISO-3888-1
Rikkihapon kuljetukseen tarkoitetut yhdistelmät
31.10.2018 Ville Pirnes, Miro-Tommi Tuutijärvi, Mauri Haataja - Auto-ja työkonetekniikka, Koneensuunnittelun tutkimusyksikkö, Oulun yliopisto7
Professori (emeritus) Mauri Haataja
25.10.2018 ADR-SEMINAARI & SÄILIÖPÄIVÄT , SKAL Kuljetuskuutio
Oulun yliopisto
KaksoiskaistanvaihtoTäysi kuorma – Sivuttaiskiihtyvyydet
‒ HCT-puoliperävaunuyhdistelmä
käyttäytyy vakaammin
31.10.2018 Ville Pirnes, Miro-Tommi Tuutijärvi, Mauri Haataja - Auto-ja työkonetekniikka, Koneensuunnittelun tutkimusyksikkö, Oulun yliopisto8
Oulun yliopisto31.10.2018 Ville Pirnes, Miro-Tommi Tuutijärvi, Mauri Haataja - Auto-ja työkonetekniikka, Koneensuunnittelun tutkimusyksikkö, Oulun yliopisto9
KaksoiskaistanvaihtoTäysi kuorma – RA-arvot ‒ Sivuttaiskiihtyvyyden RA-arvot
täysperävaunuyhdistelmässä
huomattavasti HCT-
puoliperävaunuyhdistelmää suuremmat
‒ Kuorman vajentamisella ei selvää
vaikutusta RA-arvoihin
Oulun yliopisto
KaksoiskaistanvaihtoTäysi kuorma vajaa kuorma pystykiertymäkulmanopeudet
‒ Vajaa kuorma heiluttaa varsinaista
perävaunua väistön jälkeen
‒ HCT-puoliperävaunuyhdistelmässä ei
vastaavaa havaittu
31.10.2018 Ville Pirnes, Miro-Tommi Tuutijärvi, Mauri Haataja - Auto-ja työkonetekniikka, Koneensuunnittelun tutkimusyksikkö, Oulun yliopisto10
Vajaa kuorma:TäysperävaunuyhdistelmäTäysi kuorma:Täysperävaunuyhdistelmä
Oulun yliopisto
KaksoiskaistanvaihtoISO-3888-1
Suolan & kloraatin kuljetusyhdistelmät
31.10.2018 Ville Pirnes, Miro-Tommi Tuutijärvi, Mauri Haataja - Auto-ja työkonetekniikka, Koneensuunnittelun tutkimusyksikkö, Oulun yliopisto11
Professori (emeritus) Mauri Haataja
25.10.2018 ADR-SEMINAARI & SÄILIÖPÄIVÄT , SKAL Kuljetuskuutio
Oulun yliopisto
KaksoiskaistanvaihtoSuolakuorma –Kulmanopeuksien RA-arvot
‒ HCT-yhdistelmällä pienempi
pystykiertymäkulmanopeuden
vahvistuminen
31.10.2018 Ville Pirnes, Miro-Tommi Tuutijärvi, Mauri Haataja - Auto-ja työkonetekniikka, Koneensuunnittelun tutkimusyksikkö, Oulun yliopisto12
Oulun yliopisto
KaksoiskaistanvaihtoSuolakuorma – Vertailut
31.10.2018 Ville Pirnes, Miro-Tommi Tuutijärvi, Mauri Haataja - Auto-ja työkonetekniikka, Koneensuunnittelun tutkimusyksikkö, Oulun yliopisto13
Oulun yliopisto
Mittaukset tieliikennereiteillä
Rikkihapon kuljetus
31.10.2018 Ville Pirnes, Miro-Tommi Tuutijärvi, Mauri Haataja - Auto-ja työkonetekniikka, Koneensuunnittelun tutkimusyksikkö, Oulun yliopisto14
Professori (emeritus) Mauri Haataja
25.10.2018 ADR-SEMINAARI & SÄILIÖPÄIVÄT , SKAL Kuljetuskuutio
Oulun yliopisto
Tuloksia –rikkihappoyhdistelmät
‒ Vertailuyhdistelmässä liikkeiden
vahvistuminen HCT-yhdistelmää
voimakkaampaa
31.10.2018 Ville Pirnes, Miro-Tommi Tuutijärvi, Mauri Haataja - Auto-ja työkonetekniikka, Koneensuunnittelun tutkimusyksikkö, Oulun yliopisto15
Sivuttaiskiihtyvyyden
vahvistuminen
Suurempi sivuttaiskiihtyvyyden
vahvistuminen kuin HCT:ssa
Perävaunun liike
pienempi kuin
vetoauton
Perävaunun liike
suurempi kuin
vetoauton
Oulun yliopisto
Tuloksia –rikkihappoyhdistelmät
‒ Vertailuyhdistelmässä liikkeet
jakautuneet laajemmalle alueelle
31.10.2018 Ville Pirnes, Miro-Tommi Tuutijärvi, Mauri Haataja - Auto-ja työkonetekniikka, Koneensuunnittelun tutkimusyksikkö, Oulun yliopisto16
Sivuttaiskiihtyvyydet jaettu 0,005 g suuruisiin (leveisiin) luokkiin ja
kulmanopeudet 0,1 °/s luokkiin
Pv:ssa
kiihtyvyydet
jakautuneet
laajemmalle
kuin autossa
Perävaunun
ja vetoauton
ero pieni
Oulun yliopisto
Tuloksia –rikkihappoyhdistelmät
‒ Yli 70 km/h nopeudessa sivuttaiskiihtyvyydet
pääsääntöisesti pienemmäät HCT-
yhdistelmässä
‒ Kaikki nopeudet mukaan luettuna HCT-
yhdistelmässä sivuttaiskiihtyvyys taka-
akselistossa etuakselin vstaavia arvoja
pienemmät Yli 70 km/h päinvastoin
‒ 0,2 g ylityksiä erittäin harvoin
31.10.2018 Ville Pirnes, Miro-Tommi Tuutijärvi, Mauri Haataja - Auto-ja työkonetekniikka, Koneensuunnittelun tutkimusyksikkö, Oulun yliopisto17
Kaikki ajonopeudet: Ajonopeus yli 70 km/h:
Sivuttaiskiihtyvyyden 0,1 g ylitys kpl ajettua kilometriä kohti
Mittaustaajuus 100 Hz => 100 kpl/km on n. 1 s/km
Oulun yliopisto
Tuloksia –rikkihappoyhdistelmät
‒ Madalletaan sivuttaiskiihtyvyysrajaa
(kuvassa 0,03 g) => HCT-yhdistelmällä
vähemmän rajan ylityksiä
‒ Ero etuakselin ja perävaunun välillä
paljon pienempi HCT-yhdistelmässä
kuin vertailuyhdistelmässä
‒ HCT-yhdistelmän etuakselilla enemmän
0,03 g sivuttaiskiihtyvyyden ylityksiä
kuin vertailuyhdistelmässä
31.10.2018 Ville Pirnes, Miro-Tommi Tuutijärvi, Mauri Haataja - Auto-ja työkonetekniikka, Koneensuunnittelun tutkimusyksikkö, Oulun yliopisto18
Oulun yliopisto
Mittaukset tieliikennereiteillä
Suolan & kloraatin kuljetus
31.10.2018 Ville Pirnes, Miro-Tommi Tuutijärvi, Mauri Haataja - Auto-ja työkonetekniikka, Koneensuunnittelun tutkimusyksikkö, Oulun yliopisto19
Professori (emeritus) Mauri Haataja
25.10.2018 ADR-SEMINAARI & SÄILIÖPÄIVÄT , SKAL Kuljetuskuutio
Oulun yliopisto
Tuloksia –suola/kloraatti-yhdistelmät
‒ Vertailuyhdistelmän sivuttaiskiihtyvyydet
ja pystykiertymäkulmanopeudet
suuremmat
31.10.2018 Ville Pirnes, Miro-Tommi Tuutijärvi, Mauri Haataja - Auto-ja työkonetekniikka, Koneensuunnittelun tutkimusyksikkö, Oulun yliopisto20
Oulun yliopisto
Tuloksia –suola/kloraatti-yhdistelmät
‒ Vertailuyhdistelmän sivuttaiskiihtyvyydet
ja pystykiertymäkulmanopeudet
jakautuneet laajemmalle kuin HCT-
yhdistelmän
31.10.2018 Ville Pirnes, Miro-Tommi Tuutijärvi, Mauri Haataja - Auto-ja työkonetekniikka, Koneensuunnittelun tutkimusyksikkö, Oulun yliopisto21
Oulun yliopisto
Tuloksia –suola/kloraatti-yhdistelmät
‒ HCT-puoliperävaunuyhdistelmä
vaikuttaisi vakaammalta 0,2 g ylitysten
suhteen erityisesti nestekuormalla
31.10.2018 Ville Pirnes, Miro-Tommi Tuutijärvi, Mauri Haataja - Auto-ja työkonetekniikka, Koneensuunnittelun tutkimusyksikkö, Oulun yliopisto22
Kloraattikuorma:
Kloraatti- & suolakuorma
0,2 g sivuttaiskiihtyvyyden ylitys
Suolakuorma:
Oulun yliopisto
Tuloksia –suola/kloraatti-yhdistelmät
‒ Vertailuyhdistelmässä enemmän ”pientä
jatkuvaa” sivuttaiskiihtyvyyttä kuin HCT-
yhdistelmässä
‒ Molemmissa yhdistelmissä perävaunussa
enemmän 0,03 g sivuttaiskiihtyvyyden
ylityskertoja kuin etuakselilla
31.10.2018 Ville Pirnes, Miro-Tommi Tuutijärvi, Mauri Haataja - Auto-ja työkonetekniikka, Koneensuunnittelun tutkimusyksikkö, Oulun yliopisto23
Kloraattikuorma:
Kloraatti- & suolakuorma
0,03 g sivuttaiskiihtyvyyden ylityskerrat,
ajonopeus yli 70 km/h
Suolakuorma:
Oulun yliopisto
Yhteenveto mittaustuloksista
‒ Ääritilanteissa HCT-
puoliperävaunuyhdistelmä
vertailuyhdistelmää huomattavasti
vakaampi
‒ Normaaliajossa HCT-
puoliperävaunuyhdistelmä
vertailuyhdistelmää vakaampi
- Täysperävaunuyhdistelmässä enemmän ”pientä”
sivuttaisliikettä ajon aikana kuin puoliperävaunuyhdistelmässä
31.10.2018 Ville Pirnes, Miro-Tommi Tuutijärvi, Mauri Haataja - Auto-ja työkonetekniikka, Koneensuunnittelun tutkimusyksikkö, Oulun yliopisto24
VAK säiliöajoneuvo-yhdistelmien ADAMS-mallinnus ja simulaatiot Kaistanvaihtokoe, ISO-14791
Professori (emeritus) Mauri Haataja
25.10.2018 ADR-SEMINAARI & SÄILIÖPÄIVÄT , SKAL Kuljetuskuutio
Oulun yliopisto
ADAMS-mallit ja simuloidut ajokokeet
31.10.2018 Ville Pirnes, Miro-Tommi Tuutijärvi, Mauri Haataja - Auto-ja työkonetekniikka, Koneensuunnittelun tutkimusyksikkö, Oulun yliopisto26
Professori (emeritus) Mauri Haataja
25.10.2018 ADR-SEMINAARI & SÄILIÖPÄIVÄT , SKAL Kuljetuskuutio
Oulun yliopisto
ADAMS-mallinnuksen periaatteet ‒ Simulointiohjelmistona Adams/Car,
ajoneuvoyksiköiden rungot jäykkiä, massat keskitettyjä ja ajoneuvoyksiköiden välinen kytkentä kinemaattinen
‒ Mallit jousitettuja, jousitus mallinnettu Adams/Truck ilmajousielementeillä
‒ Ajoneuvomallien osajärjestelmät määritetty aiempien tutkimusten ohessa mittakuvien ja ajoneuvon mittausten perusteella
‒ Ajoneuvoyksiköiden (oma)massahitausmomentit arvioita
‒ Kuormien massahitausmomentit kuorman geometriasta ja tiheydestä
‒ Massat mittaustuloksista ja mittapiirroksista
‒ Mallien validointi kaksoiskaistanvaihto-kokeiden(ISO-3888-1) mittaustulosten perusteella
31.10.2018 Ville Pirnes, Miro-Tommi Tuutijärvi, Mauri Haataja - Auto-ja työkonetekniikka, Koneensuunnittelun tutkimusyksikkö, Oulun yliopisto27
Oulun yliopisto
Rengasmallit ja liikkuvan nestemassanheiluriperiaate
‒ Rengasmallit määritetty märälle asfaltille
- Ohjaavilla ja perävaunun akseleilla 385/55R22.5
- Vetävillä akseleilla 315/70R225
‒ Nesteen loiskunnan mallinnuksessa
rajoitetun heilurin mekanismi
‒ Osa nestekuorman massasta ”kiinteää” ja
loiskuvan nesteen osuus heilurin
massana
‒ Massasuhteet ja heilurin varsien pituudet
Xue lian et al. tutkimuksesta, jossa ne on
määritetty vedelle fluent-simulaationa
‒ Heilurin massa sekä varsien pituus
määritetty säiliön poikkileikkaussuhteen
ja täyttöasteen funktiona
31.10.2018 Ville Pirnes, Miro-Tommi Tuutijärvi, Mauri Haataja - Auto-ja työkonetekniikka, Koneensuunnittelun tutkimusyksikkö, Oulun yliopisto28
Oulun yliopisto
Simuloidut ajokokeet ‒ Muuttuvan siniaalto-ohjausherätteen ajokoe ISO 14791
- Ajonopeus 80 km/h- Ohjausherätteenä jatkuva siniaalto, jonka taajuutta kasvatetaan
0,1-1,0 Hz:iin 12 minuutin aikana- Mitattavat suureet:
- Ohjauskulma- Ensimmäisen ja viimeisen ajoneuvoyksikön
pystykiertymäkulmanopeudet- Ensimmäisen ja viimeisen akselin sivuttaiskiihtyvyydet
- Määritetään pystykiertymäkulmanopeuden sekä sivuttaiskiihtyvyyden RA-arvot ohjausherätteen taajuuden funktiona
‒ ISO 14791 Kaistanvaihtokoe
- Ajonopeus 80 km/h- Ohjausherätteen siniaalto, jonka taajuus 0,4 Hz (2,5 s) ja jonka
amplitudi vastaa 3 m sivuttaissiirtymää- Mitattavat suureet
- Ajoneuvoyksiköiden pystykiertymäkulmanopeudet- Ensimmäisen ja viimeisen akselin sivuttaiskiihtyvyys- Ensimmäisen ja viimeisen akselin kulku-ura- Viimeisen akselin renkaiden pystykuormitus- Ajoneuvoyksiköiden väliset nivelkulmat
- Määritettävät arvot:- Pystykiertymäkulmanopeuden ja sivuttaiskiihtyvyyden RA-
arvot (YAW RA, ACC RA)- Kulku-urien poikkeama (OFF) [m]- Dynaaminen kuormansiirtymäkerroin (LTR)- Kiertoheilahtelun vaimennuskerroin (YDC)
31.10.2018 Ville Pirnes, Miro-Tommi Tuutijärvi, Mauri Haataja - Auto-ja työkonetekniikka, Koneensuunnittelun tutkimusyksikkö, Oulun yliopisto29
-100
-50
0
50
100
0 1 2 3 4
Ohja
uskulm
a [deg]
Aika [s]
Ohjauskulma
0
1000
2000
3000
4000
0 1 2 3 4
y [
mm
]
Aika
Etuakseli Taka-akseli
Oulun yliopisto
Simulointi-tapaukset
‒ Suola/kloraattiyhdistelmien simulointitapaukset
- Täydellä suolakuormalla
- Kaistanvaihtokoe ajonopeudella 80 km/h
- Muuttuvan siniaalto-ohjausherätteen ajokoe
- Virheellisellä suolakuormauksella
- Kaistanvaihtokoe ajonopeudella 80 km/h
- Takapainoinen, 75 % perävaunun kuormasta takakorissa
- Normaali (vastaava kuin täydellä kuormalla)
- Etupainoinen, 75 % perävaunun kuormasta etukorissa
‒ Rikkihappoyhdistelmät täydellä ja kiinteällä rikkihappokuormalla
- Kaistanvaihtokoe ajonopeudella 80 km/h
- Muuttuvan siniaalto-ohjausherätteen ajokoe
‒ Yhdistelmät perävaunun eri rikkihapon täyttöasteilla heilurikuormalla
- Kaistanvaihtokoe ajonopeudella 80 km/h
- Käytettävät kuormaukset
- 50 % täyttöaste perävaunussa
- 60 % täyttöaste perävaunussa
- 70 % täyttöaste perävaunussa
- 80 % täyttöaste perävaunussa
31.10.2018 Ville Pirnes, Miro-Tommi Tuutijärvi, Mauri Haataja - Auto-ja työkonetekniikka, Koneensuunnittelun tutkimusyksikkö, Oulun yliopisto30
Oulun yliopisto
Tulokset täydellä suolakuormalla
‒ Muuttuvan siniaalto-ohjausherätteen
ajokoe
- Puoliperävaunullisen HCT suola / kloraattiyhdistelmän RA-
arvot huomattavasti alhaisempia koko taajuusalueella
‒ Kaistanvaihtokoe
- Puoliperävaunullisen HCT suola/kloraattiyhdistelmän kaikki
tarkastellut arvot huomattavasti parempia kuin
täysperävaunullisella ajoneuvoyhdistelmällä
- Puoliperävaunullisen ajoneuvoyhdistelmän sivuttais- sekä
kallistumisstabiliteetti huomattavasti parempi kuin
perinteisellä täysperävaunullisella ajoneuvoyhdistelmällä
31.10.2018 Ville Pirnes, Miro-Tommi Tuutijärvi, Mauri Haataja - Auto-ja työkonetekniikka, Koneensuunnittelun tutkimusyksikkö, Oulun yliopisto31
Muuttuvan siniaalto-ohjausherätteen ajokoe2,09
2,92
0,580,70
0,25
0,89
1,44
0,24
0,44 0,43
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
YAW RA ACC RA OFF LTR YDC
Suolakloraatti TPV Suolakloraatti HCT
Kaistanvaihtokoe
Oulun yliopisto
Tulokset virheellisellä suola-kuormauksella
‒ Takapainoinen kuormaus heikentää
huomattavasti täysperävaunuyhdistelmän
stabiliteettia
‒ Taka- tai etupainoisella kuormauksella ei
huomattavaa vaikutusta HCT-yhdistelmän
sivuttaisstabiliteettiin
31.10.2018 Ville Pirnes, Miro-Tommi Tuutijärvi, Mauri Haataja - Auto-ja työkonetekniikka, Koneensuunnittelun tutkimusyksikkö, Oulun yliopisto32
2,1
4
3,9
9
1,1
5
1,0
0
0,0
3
2,0
9
2,9
2
0,5
8
0,7
0
0,2
5
2,0
0
2,7
9
0,5
6
0,9
6
0,2
5
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
4,50
YAW RA ACC RA OFF LTR YDC
25/75 Normaali 75/25
Täysperävaunuyhdistelmä
Takapainoisella kuormauksella
huomattavasti suurempi RA-arvo
Takapainoisella
kuormauksella
kiertoheilahtelun
vaimennuskerroin ~0
0,9
2
1,4
9
0,3
0 0,3
9
0,3
9
0,8
9
1,4
4
0,2
4
0,4
4
0,4
3
0,8
9
1,6
3
0,2
2
0,8
1
0,4
4
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
1,60
1,80
YAW RA ACC RA OFF LTR YDC
25/75 Normaali 75/25
HCT-puoliperävaunuyhdistelmä
Etupainoisella
kuormauksella HCT-
ajoneuvoyhdistelmä
kallistelee enemmän
Oulun yliopisto
Virheellinen suola-kuormaus
‒ Kiertoheilahtelun vaimennuksen puute
selkeästi havaittavissa täysperävaunu-
yhdistelmässä
31.10.2018 Ville Pirnes, Miro-Tommi Tuutijärvi, Mauri Haataja - Auto-ja työkonetekniikka, Koneensuunnittelun tutkimusyksikkö, Oulun yliopisto33
-15
-10
-5
0
5
10
15
0 3 6 9 12 15
Pysty
kie
rtym
äkulm
anopeus
[deg/s
]
Aika [s]
Vetoauto Kääntöteli Täysperävaunu
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
0 3 6 9 12 15
Pysty
kie
rtym
äkulm
anopeus
[deg/s
]
Aika [s]
Täysperävaunuyhdistelmä HCT-puoliperävaunuyhdistelmä
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
0 3 6 9 12 15
Pysty
kie
rtym
äkulm
anopeus
[deg/s
]
Aika [s]
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
0 3 6 9 12 15
Pysty
kie
rtym
äkulm
anopeus
[deg/s
]
Aika [s]
Vetoauto Puoliperävaunu
Normaali kuormaus
Takapainoinen
kuormaus
Takapainoisen kuormauksen
pienempi kiertoheilahtelun vaimennus
ei juurikaan havaittavissa
Oulun yliopisto
Suola/kloraatti-yhdistelmien simulointi-tulosten yhteenveto
‒ Täydellä kuormalla puoliperävaunullisen
HCT ajoneuvoyhdistelmän sivuttais- sekä
kallistumisstabiliteetti on tulosten
perusteella huomattavasti parempi kuin
tavanomaisella
täysperävaunuyhdistelmällä
‒ Tavanomainen täysperävaunuyhdistelmä
on stabiliteetin kannalta kohtalaisen
herkkä virheelliselle kuormaukselle, kun
puoliperävaunullisen HCT
ajoneuvoyhdistelmän stabiliteettiin
tarkastelluilla virheellisillä kuormauksilla
ei juurikaan ollut vaikutusta
31.10.2018 Ville Pirnes, Miro-Tommi Tuutijärvi, Mauri Haataja - Auto-ja työkonetekniikka, Koneensuunnittelun tutkimusyksikkö, Oulun yliopisto34
Professori (emeritus) Mauri Haataja
25.10.2018 ADR-SEMINAARI & SÄILIÖPÄIVÄT , SKAL Kuljetuskuutio
Oulun yliopisto
Tulokset täydellä rikkihappo-kuormalla
‒ Muuttuvan siniaalto-ohjausherätteen
ajokoe
- Puoliperävaunullisen HCT rikkihappoyhdistelmän RA-arvot
huomattavasti alhaisempia koko taajuusalueella
‒ Kaistanvaihtokoe
- Puoliperävaunullisen HCT rikkihappoyhdistelmän kaikki
tarkastellut arvot huomattavasti parempia kuin
täysperävaunullisella ajoneuvoyhdistelmällä
- Täydellä kuormalla puoliperävaunullisen
ajoneuvoyhdistelmän sivuttais- sekä kallistumisstabiliteetti
huomattavasti parempi kuin perinteisellä
täysperävaunullisella ajoneuvoyhdistelmällä
31.10.2018 Ville Pirnes, Miro-Tommi Tuutijärvi, Mauri Haataja - Auto-ja työkonetekniikka, Koneensuunnittelun tutkimusyksikkö, Oulun yliopisto35
Muuttuvan siniaalto-ohjausherätteen ajokoe
Kaistanvaihtokoe
1,94
3,14
0,50
0,76
0,31
0,81
1,35
0,07
0,460,59
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
YAW RA ACC RA OFF LTR YDC
Rikkihappo TPV Rikkihappo HCT
Oulun yliopisto
Tulokset eri täyttöasteilla
‒ HCT-yhdistelmä vakaampi
31.10.2018 Ville Pirnes, Miro-Tommi Tuutijärvi, Mauri Haataja - Auto-ja työkonetekniikka, Koneensuunnittelun tutkimusyksikkö, Oulun yliopisto36
1,6
5
2,4
5
0,5
8
0,6
8
0,1
2
1,6
4
2,2
9
0,6
5
0,6
6
0,1
0
1,6
7
2,4
7
0,4
8 0,6
4
0,0
9
1,7
3
2,6
8
0,4
7 0,6
3
0,1
3
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
YAW RA ACC RA OFF LTR YDC
50% täyttö 60% täyttö 70% täyttö 80% täyttö
Täysperävaunuyhdistelmä
0,8
0
1,1
0
0,0
7
0,3
8
0,1
1
0,8
0
1,1
0
0,0
7
0,3
7
0,0
9
0,8
0
1,1
4
0,0
6
0,3
8
0,0
7
0,8
0
1,2
0
0,0
6
0,4
0
0,0
5
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
YAW RA ACC RA OFF LTR YDC
50% täyttö 60% täyttö 70% täyttö 80% täyttö
Suurempi täyttöaste nostaa RA-
arvoja johtuen perävaunun
suuremmasta
massahitausmomentista
Kiertoheilahtelun
vaimennuksen
suhteen kriittinen
täyttöaste on 60-
70% välillä
HCT-puoliperävaunuyhdistelmä
Kiertoheilahtelun
vaimennus
pienenee
suuremmilla
täyttöasteilla
Oulun yliopisto
Tulokset eri täyttöasteilla
‒ Täysperävaunuyhdistelmässä
kiertoheilahtelun vaimennus
osakuormalla huomattavasti pienempi
31.10.2018 Ville Pirnes, Miro-Tommi Tuutijärvi, Mauri Haataja - Auto-ja työkonetekniikka, Koneensuunnittelun tutkimusyksikkö, Oulun yliopisto37
-15
-10
-5
0
5
10
15
0 3 6 9 12 15
Pysty
kie
rtym
äkulm
anopeus
[deg/s
]
Aika [s]
-15
-10
-5
0
5
10
15
0 3 6 9 12 15
Pysty
kie
rtym
äkulm
anopeus
[deg/s
]
Aika [s]
Vetoauto Kääntöteli Täysperävaunu
Täysperävaunuyhdistelmä HCT-puoliperävaunuyhdistelmä
Kiinteä 100 %
kuorma
Perävaunun 60 %
täyttöaste
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
0 3 6 9 12 15
Pysty
kie
rtym
äkulm
anopeus [
deg/s
]
Aika [s]
Vetoauto Puoliperävaunu
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
0 3 6 9 12 15
Pysty
kie
rtym
äkulm
anopeus
[deg/s
]
Aika [s]
Vaikka kiertoheilahtelun
vaimennuskerroin on pieni
osakuormalla, kiertoheilahtelun
vaimennus on kuitenkin riittävä
Oulun yliopisto
Rikkihappo-yhdistelmien simulointi-tulosten yhteenveto
‒ Täydellä kuormalla puoliperävaunullisen HCT ajoneuvoyhdistelmän sivuttais- sekä kallistumisstabiliteetti on tulosten perusteella huomattavasti parempi kuin tavanomaisella täysperävaunuyhdistelmällä, kuten suola/kloraattiyhdistelmien tapauksessakin
‒ Tavanomainen täysperävaunuyhdistelmä voi olla altis alhaisen kiertoheilahtelun vaimennuksen aiheuttamalle epästabiliteetille osakuormilla
‒ HCT puoliperävaunuyhdistelmän tapauksessa kiertoheilahtelun vaimennuskertoimen käyttö ajoneuvoyhdistelmän stabiliteetin arvioimiseen tulosten perusteella mahdollisesti harhaanjohtavaa
31.10.2018 Ville Pirnes, Miro-Tommi Tuutijärvi, Mauri Haataja - Auto-ja työkonetekniikka, Koneensuunnittelun tutkimusyksikkö, Oulun yliopisto38
Oulun yliopisto
Yhteenveto ‒ Mittausten perusteella HCT-
puoliperävaunuyhdistelmä on
tavanomaisessa liikenteessä auton ja
varsinaisen perävaunun yhdistelmää
vakaampi
‒ Ääritilanteissa huomattavasti vakaampi
‒ Simulointitulosten perusteella
puoliperävaunullisten HCT
ajoneuvoyhdistelmien sivuttais- ja
kallistumisstabiliteetti on huomattavasti
parempi kuin tavanomaisten
täysperävaunullisten
ajoneuvoyhdistelmien
31.10.2018 Ville Pirnes, Miro-Tommi Tuutijärvi, Mauri Haataja - Auto-ja työkonetekniikka, Koneensuunnittelun tutkimusyksikkö, Oulun yliopisto39
Kiitos mielenkiinnostanne!Ville Pirnes, Miro-Tommi Tuutijärvi,
Mauri [email protected]
Tel. 0503502182
Professori (emeritus) Mauri Haataja
25.10.2018 ADR-SEMINAARI & SÄILIÖPÄIVÄT , SKAL Kuljetuskuutio