GAMAYNOV P.P.¹, BALBEROV R.V.²
Dr., Professeur à l'Université d'État de Saratov nommée d'après Youri Gagarine, Saratov¹
Étudiant à l'Université d'État de Saratov nommée d'après Youri Gagarine, Saratov²

Résumé : Cet article examine les questions liées aux charges dynamiques et impulsionnelles dans la connexion entre le tracteur et la remorque. Il présente également les limites admissibles de la fréquence de vibration du siège du conducteur lors des chocs longitudinaux, les accélérations moyennes admissibles, ainsi que les méthodes de stabilisation de l'effort de traction. Les causes de la réduction des conditions de travail du conducteur, de la fluidité du mouvement et de la stabilité globale du train automobile sont analysées, ainsi que des solutions à ces problèmes, qui peuvent être résolus de manière globale par l'amélioration du professionnalisme du conducteur et l'application de moyens techniques modernes.
Mots-clés : fluidité du mouvement, trains routiers, route.

Les trains routiers (TR) en conditions réelles d'exploitation circulent sur des routes avec un relief variable, un profil de couverture ondulée, et sur des sols avec une dureté et une humidité variables. Lors de la conduite des TR, tant en mode accéléré qu’en mode de mouvement stable, des charges d'impact variables apparaissent entre les masses de connexion, qui se transmettent de la remorque au véhicule, ce qui affecte négativement le fonctionnement des moteurs, de la transmission, dégrade les propriétés dynamiques et opérationnelles des TR et nuit aux conditions de travail du conducteur.

L'un des principaux indicateurs d'un véhicule est la fluidité du mouvement – la capacité d'un véhicule ou d'un TR à protéger le conducteur et les éléments de la structure du véhicule contre les charges dynamiques. Autrement dit, la fluidité du mouvement est la capacité du TR à protéger le conducteur des vibrations agissant dans les directions verticale, longitudinale et transversale.
Les recherches montrent que le corps humain perçoit différemment les vibrations mécaniques, qui influent négativement sur la vision, la capacité de contrôler le véhicule, la rapidité des réactions du conducteur, ainsi que sur ses réactions psychologiques et émotionnelles transmises par le siège, la plateforme, le volant, les pédales, et les leviers de commande. Lors de vibrations de basse fréquence, jusqu’à 15–20 Hz, le corps humain ressent des cycles de vibrations distincts. Les vibrations de fréquence plus élevée sont perçues de manière continue. Lors d'une exposition prolongée, elles peuvent entraîner divers troubles professionnels.
À l'Institut Max Planck, des recherches sur les vibrations auxquelles sont soumis les conducteurs ont montré que l'humain est particulièrement sensible aux vibrations verticales, et que les effets longitudinaux sont plus forts que les effets transversaux dans toute la gamme de fréquences, affectant particulièrement la réactivité au volant. Pour les vibrations horizontales, les normes sanitaires fixent des accélérations quadratiques moyennes à 0,1 a et 0,12 a, à peine différentes (Tableau 1.1).

Tableau 1.1. Accélérations moyennes admissibles

VibrationsFréquence principale, Hzadoup, m/s²
Poussée verticale2–31
4–60,5
Poussée horizontale2–31
4–61,2

La baisse de la productivité du conducteur, selon la norme GOST 12.1.012–90, survient lorsque l’accélération vibratoire de son poste de travail varie entre 0,224 et 0,45 m/s² (Tableau 1.2), car la fréquence des vibrations de charge sur les travaux de transport oscille entre 1 et 4 Hz.

Tableau 1.2. Valeurs admissibles du paramètre normalisé

Fréquence moyenne des vibrations de charge, HzAccélération vibratoire du poste de travail du conducteur, m/s²Vitesse de vibration du poste de travail du conducteur, m/s⋅10⁻²
10,814,12
1,250,7110,03
1,60,54,97

Il est bien connu que l'exploitation des TR se fait dans diverses conditions de contact entre les moteurs et le sol, son relief macro- et micro-topographique, ainsi qu'à différentes vitesses. Avec l’augmentation des vitesses de transport, le danger de perte de stabilité et de manœuvrabilité du TR devient plus élevé.

Le mouvement non stable du TR, tout comme la nature instable de l'effort de traction pour son déplacement, peut être provoqué par de nombreux facteurs perturbateurs aléatoires et périodiques (comme l'irrégularité du fond de la route, ses différentes propriétés et son état).
Les caractéristiques de conception et d’exploitation de la plupart des unités de transport modernes contribuent au fait que leur système dynamique, en raison de son imperfection, de la non-coordination des maillons et du fret transporté, ainsi que du déséquilibre des masses en mouvement, devient lui-même une source de perturbations.
L'inégalité de l'effort de traction devient particulièrement prononcée avec l'augmentation des jeux dans le dispositif de traction (TSU) et le changement brusque de la fréquence de rotation du vilebrequin du moteur.
Par conséquent, les voies d'amélioration de la dynamique des remorques et des tracteurs doivent être principalement liées à l'amélioration du système dynamique du TR, au développement et à la justification de ses nouveaux paramètres qualitatifs.
Le système dynamique du TR doit être adapté pour absorber automatiquement (stabiliser) les perturbations.
Plusieurs chercheurs ont proposé des méthodes pour stabiliser l'effort de traction, qui sont présentées dans la figure 1.3.

Méthodes de stabilisation de l'effort de traction

  • Choix du degré de sensibilité du régulateur

  • Application d'une transmission sans étapes

  • Choix optimal des paramètres du système de régulation (Ne, υTTP, mTTP, g, etc.)

  • Utilisation d'éléments élastiques dans le dernier maillon de la transmission du véhicule

  • Utilisation d'une liaison élastique dans le dispositif de traction (TSU)

Figure 1.3. Méthodes de stabilisation de l'effort de traction

Il ne fait aucun doute que les auteurs de nombreux travaux abordent également le problème de la stabilité, non seulement dans le but d'améliorer les indicateurs économiques des TR, mais aussi en tenant compte des exigences de sécurité et des conditions de travail du conducteur.

Évidemment, la réduction des taux de blessures et de mortalité, y compris en cas de retournement, peut être réalisée grâce à une meilleure formation du conducteur, la création de conditions de travail adaptées et une discipline du travail stricte. Cependant, toutes les situations et conditions de la route échappent même au conducteur expérimenté.

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