Modelowanie pojazdów wieloczłonowych we współrzędnych złączowych

W artykule przedstawiono sposób formułowania modelu pojazdu wieloczłonowego z wykorzystaniem współrzędnych złączowych, które umożliwiają opis ruchu w minimalnej liczbie współrzędnych uogólnionych. Pojazd z naczepą potraktowano jako łańcuch kinematyczny otwarty składający się z trzech członów, z których dwa (ciągnik i naczepa) są wyposażone w parzysta liczbę kół. Kontakt kół z jezdnią modelowano korzystając z modelu Dugoffa-Ufelmana. Przedstawiono walidację modelu poprzez porównanie wyników obliczeń z wynikami pomiarów uzyskując dobra zgodność. Implementacja komputerowa w postaci programu umożliwia symulację i analizę ruchu pojazdów wieloczłonowych, a dzięki graficznemu interfejsowi istnieje możliwość wprowadzania różnych parametrów geometrycznych i masowych części składowych pojazdu wieloczłonowego a także różnych parametrów ruchu. Przykładowe zrzuty ekranów programu pokazują jego możliwości. Jednym z istotnych parametrów wpływających na ruch pojazdu z naczepą jest tarcie występujące w siodle. W modelu uwzględniono tarcie z naprzemiennie występującymi fazami ruchu i postoju. Przedstawiono wykresy momentu tarcia dla różnych współczynników tarcia.

---

The paper presents modelling of articulated vehicles by means of joint coordinates, which enable us to describe the motion of the system with a minimal number of generalised coordinates. A vehicle with a semitrailer is treated as a kinematic chain consisting of three links, the two of them (tractor and semi-trailer) have even number of wheels. The contact of wheels with the road is modelled with Dugooff-Uffelman model. Validation of the model is presented by comparison of the results calculated with those obtained from experimental measurements. Computer implementation of the model have been worked out in Borland Delphi. Due to graphical interface it is possible to simulate and analyse dynamics of articulated vehicles with different geometrical and mass parameters as well as different parameters of motion. Examples of screenshots from the programme give the picture of possibilities of the package worked out. Friction on the fifth-wheel is one of the important parameters influencing the motion of a tractor with a semi-trailer. The model presented enables us to analyse stick-slip friction. Courses of friction moments for different friction coefficients are presented.