Provbanetest av två dubbelkombinationer med olika längd och totalvikt

(1)

VTInotat

Nummer:

50-02

Datum: 1986-12-19

Titel: ' _{*PROVBANETEST AV TVÅ DUBBELKOMBINATIONER MED OLIKA}

LÄNGD OCH TOTALVIKT

Författare: Olle Nordström

Avdelning: TF

Prqjçktnummer: 50305-2

Projektnamn:

_{Provning av dubbelkombination (dragbil med två}

pâhängsvagnar)

Uppdragsgivare: TFK, STU

:Distribution: fri / ññöüäfi / ñéáfäñáád/

Statens väg- och trafikinstitut

' Pa: 587 07 Linköping. Tel. 073- 77 5200. Te/ex 50725 VT/SG/ S

(2)

1985-09-26

PROVBANETEST AV TVÅ DUBBELKOMBINATIONER MED OLIKA LÄNGD OCH TOTALVIKT

av

Olle Nordström.

1 INLEDNING

I USA förekommer på vissa motorvägar dubbelkombinationer som kan transportera två #0 fots containers som får en totallängd av ca 30 m. Sådana kombinationer är transportekonomiskt intressanta även i Sverige. Projektledningsgruppen för Transportforskningskommissionens projekt "Dubbel" (Dubblekombinationen dragbil med två pâhängsvagnar) har därför gett VTI i tilläggsuppdrag att utföra en provbanetest på vinter-väglag där den nämnda dubbelkombinationen jämförs med Dubbel pro-jektets 24 m långa kombination DLL med lika långa lastbärare.

-2 FÖRSÖKSFORDON

Försöksfordonen utgjordes av Dubbelprojektets prototypkombination

"Dubbel-likalâng" (DLL) och dess projektprototyp "Dubbel-lång-kort"

(DLK) där den korta dollyförsedda påhängsvagnen bytts ut mot den treaxliga släpvagnen i projektets referenskombination. (LS)

Kombinationen DLL som utgör den här aktuella undersökningens primära referenskombination är 24 m lång och har en tvåaxlig dragbil Volvo F12 4x2 och två 10 m långa påhängsvagnar varav den sista är försedd med dolly. Såväl pâhängsvagnar som dolly är försedda med boggiaxlar.

Fordonskombinationens vikt vid försöken var 51,9 ton i lastat tillstånd."

Den modifierade DLK kombinationen kan karakteriseras som "Dubbel lika extra lång" med förkortning DLE. Den har en total längd av ca 30 m med treaxlig dragbil Scania RllZ M 6x2 hjulbas 34 och två ca 12 m långa lastbärare; Pähängsvagnen och släpvagnen har båda långboggi. Släpvag-nens framaxel är däremot enkel. FordonskombinatioSläpvag-nens vikt vid

försö-ken var 66.4 ton i lastat tillstånd.

(3)

3 FÖRSÖKSPROGRAM

Försöksprogrammet omfattade tre provtyper

1. VTIs väjningsmanöver på dubbriven is. Lastade fordon.

2. Bromsning Vid ingång i kurva med 100 m radie på dubbriven is. Lastade fordon.

3. Bromsprov på s k splitfriction. Olastade fordon.

Dessutom skulle provning av utrymmesbehovet för DLE vid Uêsväng ha studerats på provbanan. Tillgänglig försökstid medgav tyvärr inte detta. I

stället har modellförsök utförts i skala 1:50.

Vid bromsproven användes:

l. Antilåssystem och lastkännande ventiler på samtliga fordonsen-heter.

2. Antilåssystem enbart på dragbilen. Lastkännande ventiler på samtliga fordonsenheter.

3. Lastkännande ventiler på samtliga fordonsenheter.

Fordonskombinationerna var inte försedda med vikningsskydd av typ stel

dolly. Dollyn resp släpvagnsdragstången var således fritt rörlig i sidled I kring kopplingstappen på framförvarande fordon.

4 PROVTYPER

VTI:s väjningsmanöverprov (se figur 2)

Provbanan utgörs av en 40 m lång ingångskorridor följd av 40 m fri sträcka fram till en 10 m lång 3,5 sidoförskjuten mittkorridor som efter ytterligare 40 m följs av en 4Q m lång utgångskorridor. Samtliga

korridorer är 3,5 m breda och vid var 10 m markerade med koner. Banan

genomkörs med i princip konstant hastighet som stegvis ökas tills banbegränsningarna inte längre kan innehållas.

(4)

Bromsning vid ingång i kurva med 100 m radie (se figur 3)

Banan utgörs av en 50 m lång rak ingångskorridor med 3 meters bredd som följs av en symmetriskt belägen 4 m bred korridor med 100 m radie. Bromsningen påbörjas teoretiskt när framaxeln når kurvradiens början. Förarens uppgift är att stanna på kortast möjliga sträcka utan att överskrida korridorgränserna. Ingångshastigheten anpassas efter

medel-retardationen med antilåssystem för kombination lastbil med släp (LS)

enligt formeln Vole V a m/5.

Bromsning på underlag med split friction (se figur 4)

Banan utgörs av en 3,5 m bred rak korridor begränsad av koner var 10 m. Till vänster om banans mittlinje i körriktningen räknat består banan av fastfrusen sand och till höger av slät is. Bromsproven utförs från en

'hastighet av 50 km/h-varvid förarens uppgift är att stanna på kortast

möjliga sträcka utan att överskrida korridorgränserna. Kurskorrektion

med rattrörelser är tillåtna.

5 BEDÖMNINGSKRITERIER VTI väjnin gsmanöver

Som primärt bedömningskriterium användes ett presentationstal P1 baserat på den maximala medelhastigheten genom banan utan konträffar vid minst en genomkörning enligt följande formel.

pl =( Max medelhastighet 2-; , 100

v Max medelhastighet DLL rDLL

l

r:14.04k

där k är medelantalet konträffar innan högsta godkända hastighet uppnåtts.

(5)

Bromsning i kurva och bromsning på split friction

Primärt bedömningskriterium var i dessa prestationstal (P2 och P3) baserade på högsta medelretardation beräknad ur utgångshastighet och bromssträcka enligt formeln

. _r _{. 100}

P2 (P3) :(âax meäeiretaräation BEL ) F_IS-LL

och k = medelantal konträffar Kompletterande information

Som kompletterande bedömningsunderlag användes 1. F örarbedömning av kontrollerbarhet 2. Föraruppskattning av max rattvinkel

3. Överskridande av kritiska 'vinklar (20°) mellan fordonsenheter

(instabilitet)

4. Axelenhet som först överskrider banbegränsning

6 RESULTAT

6.1 VTI väjningsmanöver

Proven utfördes vid en temperatur av -6°C och gav för DLL en högsta

hastighet av 59 km/h och för DLE av 49 km/h. Antalet prov för

respektive fordon var endast 4 varav två utgjorde prov med konträff vid

cirka 2 km/h högre hastighet än den godkända. Tidigare samma dag hade dragbil med pâhängsvagn ur DLE kombinationen körts i en serie på 9 prov varvid ett bästa resultat av 55 km/h erhållits efter att vid 6 tidigare

försök i medeltal slagit ned 1 kon/försök.

(6)

Kritisk axel_ var i båda fallen dragbilens framaxel på grund av understyr-ningstendenser som gjorde det svårt att komma in i den sista korridoren. Föraren var således väl inkörd på denna typ av manöversvårighet varför resultaten med DLE bedöms som rättvisande. För både DLE och DLL uppnåddes högsta godkända hastighet utan konträffar vid denna eller

lägre hastighet. Reduktions faktorer har därför inte utnyttjats. '

DLE:s prestationsfaktor med DLL som referens blir då

P1=(E_2)2.100 = 69

59

I dubbelprojektet erhöll DLL prestationstalet 124 jämfört med

referens-kombinationen LS (lastbil med släpvagnen i DLE) DLE:s prestationstal P1

med LS som referens blir då 1,24'69=83

6.2 Bromsning vid ingång i kurva med 100 m radie 6.2.1 Enbart lastkännande ventiler

Två provserier med enbart lastkännande ventiler utfördes båda vid -6°C. Vid den första var utgångshastigheten cirka 36 km/h och med samma förare i respektive kombination. 6 prov utfördes med DLL och 5 prov

med DLE.

Bästa medelretardation var för DLL 0,60 m/s2 med 1,33 konträffar per

försök och för DLE 0,53 m/sz med 0,2 konträffar per försök. DLE:s

prestationstal P2 med DLL som referens blir då 98. Omräknat till LS som referens erhålles P2 = 101. Resultat medelvärde-t för DLL var 0,52 m/s2

med standardavvikelsen 0,05 m/ 52 och sämsta resultat 0,49. För DLE var

(7)

Vid den andra provserien var utgångshastigheten 32 km/h och tre förare körde respektive kombination vid sammanlagt 7 prov per kombination. Resultatmedelvärde '5; standardavvikelse b, maximivärde, amax och minimivärde amin samt antal konträffar per prov blev

5 b

amax

amin

konträff/prov

m/s2

1 m/s2

m/s2

DLL 0,49 0,06 0,62 0,43 0

DLE 0,46

0,05 '

0,50

0,41

0 Prestationstal P2 = 90 (DLL ref)

P2 = 93 (LS ref)

(Provserie l gav för DLE P2 = 88 (DLL ref) utan konträffreduktion.)

Medelvärdet av prestationstalen för provserie 1 och 2 blir

pz = 94 (DLL ref)

P2 = 97 FGf)

6.2.2 Komplettering med ALS på dragbilen

Temperaturen vid dessa prov var -6°C och 6 prov per kombination

utfördes utan förarbyte.

Resultatmedelvärde 5, standardavvikelse b, maximivärde, amax och minimivärde amin samt antal konträffar per prov blev

5 b

amax

amin

konträff/prov

m/s2

m/s2 '

m/s2

DLL 0,72 0,05 0,79 0,66 0,5

DLE 0,67

0,08

0,77

0,54

0 Prestationstal P2 = 97 (DLL ref)

(8)

6.2.3 Komplettering med ALS på samtliga axlar

Temperaturen vid dessa prov var -6°C och 5 prov per kombination

utfördes utan förarbyte.

Resultatmedelvärde a, standardavvikelse b, maximivärde, amax och minimivärde amin samt konträffar per prov blev

a

_

b '

amax

amin

konträff/prov

m/s2 m/s2 1 m/s2 m/s2

DLL 0,82 0,005 0,84 0,83 0

DLE 0,80

0,09

0,84

0,76

0,2

Prestationstal P2 = 98 (DLL ref)

132 = 115 (LS ref)

6.3 Bromsning på split friction 6.3.1 Enbart lastkännande ventiler

Temperaturen vid proven var mellan -l7°C och -13°C. 6 prov per

kombination utfördes utan förarbyte. För DLE kunde dock endast 5

mätningar utnyttjas på grund av databortfall.

Resultatmedelvärde a, standardavvikelse b, maximivärde, amax och minimivärde amin samt antal konträffar per prov blev

a

b

amax

amin

konträff/prov

m/s2 m/s2 m/s2 m/s2

DLL 1,56 0,06 1,64 | 1,46 0

DLE 1,74 0,03 1,77 1,70 0

Prestationstal P3 = 110 (DLL ref)

(9)

6.3.2 Komplettering med ALS på dragbil

Temperaturen vid proven var -10°C. 6 prov per kombination utfördes utan förarbyte.

a

b

amax

amin

konträff/prov

m/s2

DLL 1,62 _ 0,15 1,80 1,35 0

DLE 1,60 0,08 1,69 1,50 0

Prestationstal P3 = 94 (DLL ref),

P3 = 96 (LS ref)

6.3.3 Komplettering med ALS på samtliga fordonsenheter

Temperaturen vid proven var mellan -l7°C och -13°C och 6 prov per kombination utfördes utan förarbyte. Av dessa har dock endast 5 för DLL

och 3 för DLE kunnat utnyttjas för utvärdering. DLE:s vården är dock mycket jämna.

a

b

amax

amin

konträff/prov

m/s2

DLL 1,62 0,11 1,73 Q 1,46 0

DLE 1,58 0,01 1,59 1,56 0

Prestationstal P3 = 92 (DLL ref)

(10)

4 KOMPLETTERANDE BEDÖMNINGSKRITERIER

Subjektiv bedömning av maximal rattvinkel och stabilitet gav följande resultatmedelvärden

Komp Prov Max rattvinkel ° Stabilitet

DLL- Väjning 90 6

DLE Väjning 90 10

DLL Kurva LKV 180 4

DLE Kurva LKV 90 10

DLL ALS drag 128 8

DLE ALS drag 90 10

DLL Kurva ALS 140 8

DLE Kurva ALS 90 10

DLL Split LKV 137 5

DLE Split LKV 90 10

DLL Split ALS drag 90 8

DLE Split ALS drag 45 10

DLL Split ALS 90 8

DLE Split ALS 90 10

Av resultaten framgår att DLL kräver större rattutslag än DLE och att

stabiliteten bedöms som sämre för DLL än för DLE.

5 SAMMANFATTANDE RESULTAT BEDÖMNING

Om prestationstalen P1 P2 och P3 sammanvägs enligt formeln P = 0,4 P1 + 0,4 P2 + 0.2 P3 erhålles

DLE med LKV P = 87 (DLL ref)

DLE med LKV + ALS drag P = 85 (DLL ref)

DLE med LKV + ALS P = 86 (pLL ref)

DLE med LKV P = *,9'1(Ls ref)

DLE med LKV + ALS drag P = 94 (LS ref) DLE med LKV + ALS P = 99 (LS ref)

(11)

10

6 SAMMANFATTNING

Resultaten av den jämförande provbanetesten visar att DLE kombina-tionen har klart sämre prestation än DLL främst beroende på sämre väjningsförmâga på grund av understyrning. Stabilitetsbedömningen gav

bättre resultat för DLE än för DLL.

Resultaten stämmer kvalitativt med vad man borde förvänta. Treaxlig dragbil är mera understyrd än en tvåaxlig och långa släpfordon har vid simuleringar gett högre stabilitet än kortare samtidigt som trögheten mot riktningsändringar ökar. Transformering av prestationstalen till jämförelse med lastbil med släpvagn (LS) gav som resultat att DLE med enbart lastkännande-ventiler är sämre än LS. DLE utrustad med ALS på samtliga enheter är likvärdig med LS. (LS referensen har endast lastkännande ventiler LKV.) Med någon tvekan kan detta även sägas gälla alternativet med ALS enbart på dragbilen.

7 UTRYMMESBEHOV VID LÅG FART

Modellförsök i skala 1:50 har gett följande resultat

DLE klarar Svensk Bilprovnings gathörnsprov med 8,5 m gatubredd

- DLE klarar inte det av VTI föreslagna cirkelprovet

- DLE klarar inte U sväng med maximalt rattutslag på dragbilen (8 m

vändradie på yttre framhjul)utan att dragstångens vinkel mot fram-förvarande fordon blir för stor

- DLE klarar U sväng med 9 m vändradie för yttre framhjul på

(12)

/

10 0 10 75 -M * 1

1 r

i

*

'

12 00 55 19 -1002 0_

12

50 ]:

ba

ra

*3

25

0

7 '5

17

0 *12

5 :2

91

. _J . 10 02 0

21

00

0

Pr oj ek tp ro to typ

"d

ub

be

l-;l

ik

a

lån

g"

(D

ub

be

lk

om

bi

na

ti

on

05 0

T

1 . _

.O

.1 400' 13 55 6170 '

h

*

'

0 '

.. .{3f 27 50 6000 * 20 :0 20 50 21 00

_J

'2 200 1100 6_ *" '

J

L

29

35

0

.u För sök sk ombi na tion "D ubbe l-lika ext ra lån g" (D ub belk om bina ti on DL E) Ii igmn r 1. V i d f örs ök e n a nvän d a ford on sk cxn bi na tion er .

(13)

l', I ñ||\ I, 'l"-'l|

AQá

83 6333

L . . . . .. I Q-.

. 4 _{.\ ... ...3.5.1. ....l....t.}. :anlag: JJ. . . ,._{.nu nu...}. _l..|'uQ|L.

\. . ..v.5... . . .. .23014. .n i... . vA.. .. Lo.. i... .

. ....31 ._{.ut älcaáÄ? ..I. I}1...,..7153 Min.. .... .4:a ..n. ...4w\.;..:..z_{.(2 . z . . .. ...x a..} _., _.. _. ..93_2.5.... _{;0 4.4....,}.-,

fr .r.Ichinüñbnqkåfr. 1. . :enN . .< .J.r 0. .ill »Älmhåpl-.rNJJ-F..Llrwu .1. ...uglulcdhc. ...1954.1. . 10.054..-Habit. . .. »Af

20. .s.\|:.,ll.3 .LI_t _{Gaiman...w.:.la....:3 vr. ... . .}.. . .u . vu . . ..u. Alvmt._{l: .41. ...1,...\ .. .nal-D.. A. Juha» .55.: \}., .. Vaf. .in .[.olnå ,11:6 :0 \.A. , .1 1:131!?_.. t

.. , . - initialt?? x. .. .. xt. .. u. \ .

, 5.2.7.1:) kl. . . u.. .. . u .v . . _o r... .

I. .än 1. .._... _{s. . .} _l.. äsáiuwliaahiå_.5. _{r...? r.} _. .a »

-0 av till. Mu) .Ju-lin.. 11. la' . .. ) 0. n. i?! .l

.. .V0 . Wall). . - 'Ö' | . .\ . .. .... J.SI.. ..

t Råå?

N

O ' I 2' m . . 0 5 -. . . I. '0O *J ul -4 a . WWW: N <3 <mmsw3mm3mnm<mnnuo< nu mmumam.

(14)

0 . 0 'v 'i nu -_ M . p. 1 ' . ' . . A. \ '

. .- ._._.1- .iv-.v?Lt -§1.v _A.,..'-_\-.. nu. .__\ _'...' v .,3 n , v . .

' u' - .ya . .> _ ,V s.- r ^ ' ' "r '" '_ .

lx V ' ' " - .2' "L ' 2"" ni. . ' ' 'I' « . , - ' ' I, i.. o' - ' " '.' ' '7;? "- ; ""' ., '. 4-'f ' ' .Ö'T'W.'. _ 'i - _a.'vt<11.:^ V rV .A ., '. L'^ 'vi' "'-4 '-År' _ '--.' - .. ' A :_I ' '_{.. - v} å ' ' _'it'_{'."f' ..}' .01.:0_,". Ja 'i'c " . t_.' _{1' '..} _n.. ' _-n _{'..r' '3}i ' ' > "3- -\₀ '..' . JU!_{< ' v"} _.1' _' "_' ' ' O _q

. . _ .._._.. _.J, _._V . A :__ ,_. _ _ ' .. _4 r

. I' .1.,._: I_,,ai_ \_ , n__. . ' , - "' I' '' _ v2- _.A- . .'. q - . . '. 'u..' -.

i . _-_ 3.4 ...H 12_ , .Axl _{.' Ö m än.. i 0.. 8:5?! .i _' . ', :.u; ___,,;_..- o; AÅ-Trr. ,f - .I .11: , vi: _ . ...- - '_.. 4Å_ -- :1.-_{mig_ '.,}.,'I '_.44...; ,A_{Aç .'}n.'c_- '_{. -- ., 1,4,}*0_ f' --g.'5 .-å..l'a_pV "o_- _{H_-Q;l}.LçzMW\-if.7 ,an_:w_zM_-_{_} _Q .-' ',, ' ':,»_{« _}Ö_{__}4'._{.; ,v _ . hal..}' ' I' .,_-NI?_{I:_-f__ .}- :_{.. i'}. _4.A'

»"* ' -u- "ua"- ' - » 4:. '-_ ' I .i! . . I" '

.1... -I .. i. 4 .A V 4._1. , fu: ..,'-.»B».* :322% ?mm .. .w ? @21?'zéø. - . 4 ; i ;.;, w, h_- _{.fått-v75 mmzéåpbw-W'â x» > ' 'e '} _' « vaggan;Mår.- wä' å I Al. flm-h Lyxa» _ w ;gå-§34. \ "r .. m A ut... ' - '.V . . 4 l _ r

.-...164?? -F' ' ' 0.4.2532.: '75:_ ha I g_ _._ :M. ",_ D 'A'- »mL-:em'áizå'm-äägä "" '5 *733.4.- . ._4_ :vv i?? -.. _:'*A>:v_ vbär*. 'x4.4.1 11A_ _

-_34_ §4:) .',vç-;v'_{ååkbégavjr} g ' ..._{v_}'t '71. 5).)._7- _i _a 1:e_{\. ...u} -'^ __{. i 4}* .o ...0"_415:. _{M __ _AJ-ä vi* ,0 _ :_.._.'}_ . .- \_{w .} _H _.

fr zu ' ' *v Jie. ' ' 'c' '. "Å .-' I '° * ' -. ' \ w.. .-. r.. *' -.0-1k1_ :En . .i .. ål' -.1.0.3455 \ .f- '9" 47. 'nr * . '210- v' - '

-w--vm-w ' v --.ä. . _. __. .3. A'-."" ;Iv4._- _' än »a -'4._r _. . J_. _{-__-} ., -- r *r»Wu- -" ' ". _ *__{J x}I 1:). .lr-t'- ._- _' _. . 1'- 4. i. . . l" "::- "i

-.4 .-.. 04'? ' __.. .3... .F. .._* *.0- ^ \"' i. .l

__c», ...M -a 1 _ . Iu - *'f_ .. . -1 ,.A.-- . uJ_ ' .4. v 2 .H" o J 'ü

-" ..-.. ' . . . '- »' '.1.--; .. 0'a. ' '4''- - M **

. I" :: .0. '

' " i ° - x * - ä mala?"' -_o* aux: *' ..

1 _W'

-t_ » A c 4. 4" f '4 :

4_ ,_ . u'v' l.. d' . _- . i.. _ 1

o o ' a.. _04 'ål'pui I. r»- -M'- 3-- 0.5-"Ädgb 7..-; J., .7 p.-.

I-Figur 3 Bromsning vid ingång i kurva med 100 m radie.

3,5 m O uL O _-0 a c o O O 0 4 O 0 O 9 slät is

, T, 4 _I/ I' [7 /T fil/l //MI'T I 7/ ' /I II 7 r r TT/',"'{.'.<é.77

r-:Ã//ÃMÅ/Z/Våf/W//á/á/Åås. , a/.T//f//c///ÃÃ//ÅQ///y///M/Å/ ,

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 .J m 2 o 0 ,.\ ,45. '- v- "FW, ' "Pl -(4 _ . *1 r" '"' I_ '_- in*/I _i '_{.. r'.b . .-}I' 4\_c;. xnu I '54._{--_ _.} ' I . 'I' 'Clu \- "st, 1 V "' ' JJ" \ _l ',.. 0 '-1. .0" \> . .- u ' 0.' I; Å\'-L\'å _" l . -,a '§-'...-. 1, ,.Å.*.| 1. L .' W . ' .'l ' u' -. ' ...i t' i" ._ I ...i _₅ m' _f . --₄' . A_. _» _{_..-} v_{- . .'4 V} ' v ' (Q. ,å 4 ._ , . - * PA \øJ_ - h 0.- _ .r ' _ ,. .' _ .l ..15 »1 En * q 'Wi' 4_ ..": i . 0 . '.' v.« .a ' u v _ ' - . .w ... .-. .a ' * då? ' '* -.N aws'mñaw-ar2.-'.:;:ztts-cf:. aha-1:*er . .. . qv (. 4- -. . '7 'I v ' *4 - - 'åfw'mmav. ' / I :Ai .- _.-. 0.5.v\:..|44' '{ "._.._ - att* 4-. 4 *e . _ x . '-1 ., . \. _" - . - , - .'r -. .I 2. , f. '.r' I)0' -J - .A '. - .. ' _ ,

. ...LLA _en_ '1:.' ' ..- .11. A . ..__.L. _.hu.,3 _,vl ;.äu.u.\h4 .' . N '.. .4'.. M.LL0_ A M._Wr_4-'4 'Au _s v. 4 -fv- .' i -." m; www-PÅ" :-:J " .. "16- 'a\ ?4754.. Nk.. 4.', I. _ .5,. 3n 1 .- :- i ,. -iQ

(15)