Research and shaping lateral stability of articulated wheeled tool-carriers - model investigations

This work investigates the lateral stability of articulated wheeled equipment like loaders or handlers. Operating and moving in a rough terrain require a high stability. In case of articulated vehicles this problem is quite complicated, because the lateral stability depends not only on high of centre of gravity and axel base, but on size of loading and vehicle position on the slope as well. However the standard requirements don't put producers under an obligation to specify the minimal lateral stability of the machines they produce and when this minimum occurs. Therefore the primary purpose of our studies with articulated machine demonstrator was to find the worst position for typical construction solutions from the lateral stability point of view. Based on acquired results we worked out our propositions for testing terrain capabilities of articulated tool-carriers and specify the possibilities of increasing the lateral stability without changing the high of centre of gravity. In spite of charging of research results with the relatively high error, they permit on the qualitative estimation of stability jointed machines in alternative configurations. They also permit to state the low transverse stability of loaders of the standard-design and the high sensibility of their design on modifications.

Praca i przemieszczanie się maszyn w terenie wymaga wysokiej stateczności poprzecznej. W przypadku maszyn przegubowych problem ten jest złożony, ponieważ ich stateczność poprzeczna zależy nie tylko od wysokości środka ciężkości oraz rozstawu kół, ale również od wielkości przenoszonego ładunku oraz położenia osi wzdłużnej maszyny w stosunku do pochylenia terenu. Wymagania normatywne nie narzucają jednak producentom konieczności określenia minimalnej stateczności maszyny oraz położenia, przy którym ona występuje, co utrudnia określenie przydatności maszyny do prac terenowych. Dlatego celem podjętych badań było poznanie obszarów minimalnej stateczności poprzecznej maszyn przegubowych, warunków jej występowania dla reprezentatywnych maszyn, określenie możliwości jej poprawy oraz wskazanie jednoznacznych metod jej testowania. W celu przeprowadzenia badań zbudowano dwa uniwersalne modele-demonstratory maszyny przegubowej z wychylnym tylnym mostem, które umożliwiają odwzorowanie geometrii i rozkładu mas rzeczywistej maszyny. Na podstawie uzyskanych wyników opracowano zalecenia do testowania stateczności poprzecznej terenowych maszyn przegubowych oraz określono możliwości zwiększenia ich stateczności przy zachowaniu dotychczasowej wysokości środka ciężkości. Mimo obarczenia rezultatów badań relatywnie wysokim błędem, one pozwalają na jakościową ocenę stateczności maszyn przegubowych w alternatywnych konfiguracjach. One także pozwalają stwierdzić niski poziom stateczności poprzecznej ładowarek o standardowej konstrukcji i wysoką wrażliwość ich konstrukcji na modyfikacje.