Njihanje prikolice i oporavak od ribljeg repa tijekom vuče: tehnika upravljanja kočnicama i fizika težine jezika¶

Vuča putne prikolice, čamca, teretne prikolice ili prikolice za konje uvodi zglobnu točku zgloba (kuglu) iza stražnje osovine vozila za vuču. Iznad kritične granične brzine na autocesti, obično između 85 i 105 kilometara na sat (53 i 65 milja na sat), bočna smetnja od prolaznog pramčanog vala polukamiona, oštrog bočnog vjetra, nagiba nizbrdice ili nepropisno natovarene prikolice s nedovoljnom težinom jezika može potaknuti nasilno, samopojačajuće skretanje oscilacija poznata kao njihanje prikolice (zmijolik ili riblji rep). Nakon što počne rezonantno njihanje prikolice, klatno se zanjiše sve više sa svakim ciklusom, šibajući stražnji branik vučnog vozila lijevo i desno sve dok se oprema ne prevrne ili se prevrne preko svih prometnih traka za manje od pet sekundi.

Preživljavanje ljuljanja prikolice pri velikoj brzini zahtijeva mehaničku disciplinu koja je suprotna intuiciji: prirodni ljudski refleks da se pritisne nožna kočnica vučnog vozila ili da se okrene upravljač naprijed-nazad zapravo prenosi težinu naprijed na kuglu za vuču i pojačava njihalo u trenutni nož. Umjesto toga, vozač mora mirno držati upravljač, potpuno maknuti nogu s gasa i papučice kočnice vozila i primijeniti samo nezavisne električne kočnice prikolice pomoću ručne poluge za premošćivanje klizanjem/stiskanjem na upravljaču kočnice prikolice na ploči s instrumentima kako bi povukao zglobnu opremu zategnutu poput rastegnute uzice.

Učinite to sada¶

1. Potpuno skinite nogu s papučice kočnice i gasa vučnog vozila: Čim osjetite da prikolica njiše stražnji dio vašeg kamioneta ili SUV-a s jedne na drugu stranu, podignite desnu nogu s papučice gasa kako biste prestali dodavati kinetičku energiju i držite nogu podalje od glavne papučice kočnice automobila. Pritisak nožnih kočnica vučnog vozila usporava prednji automobil, dok teška prikolica iza vas nastavlja juriti naprijed brzinom autoceste, gurajući bočno vaš stražnji branik i sklapajući opremu u nož.
2. Držite volan čvrsto i čvrsto ravno na 9 i 3 sata: Zaključajte laktove i držite volan usmjeren ravno niz sredinu vaše trake. Nikada ne pokušavajte "izvući" ili protuusmjeriti ljuljanje prikolice; zbog faznog odmaka između vaših prednjih guma i osovine prikolice 8 metara (26 stopa) iza vas, okretanje upravljača u ritmu s zamahima pogađa rezonantnu frekvenciju i udvostručuje silovitost sljedećeg zamaha ribljeg repa.
3. Stisnite ručicu za ručno upravljanje kočnicama na vašem kontroloru kočnica prikolice: Posegnite jednom rukom do svog Električnog upravljača za kočnice prikolice postavljenog na kontrolnu ploču i glatko stisnite (ili kliznite) ručicu za ručno upravljanje / polugu za stezanje 50 do 75 posto poprijeko. Ovo uključuje samo električne kočnice na kotačima prikolice bez kočenja vučnog vozila, stvarajući otpor unatrag iza kugle za vuču koja odmah rasteže prikolicu ravno u poravnanje iza kamiona.
4. Ako vučete prikolicu bez električnih kočnica (ili prenaponskih kočnica), vucite ravno dole pri brzini: Ako vučete prikolicu ili prikolicu za čamac opremljenu hidrauličkim udarnim kočnicama ili uopće nemate kočnice prikolice, držite upravljač ravno naprijed, držite nogu s kočnica automobila i pustite da otpor motora i otpor vjetra uspore opremu ispod kritične granične brzine ljuljanja (obično ispod 70 km/h ili 45 mph), gdje oscilacija prirodno prigušuje.
5. Povucite na široku, ravnu bankinu ​​kada brzina padne i njihanje prestane: Tek nakon što se prikolica kreće 100 posto ravno i vaša brzina padne ispod 50 do 60 km/h (30 do 37 mph), lagano primijenite normalno kočenje, signalizirajte i lagano spustite na široku asfaltiranu bankinu ​​ili odmorište na autocesti. Ako je došlo do sudara ili prevrtanja, nazovite svoj lokalni broj hitne službe (911 u Sjedinjenim Državama i Kanadi, 112 diljem Europske unije, 999 u Ujedinjenom Kraljevstvu) ili provjerite hitne brojeve.
6. Nikada ne nastavljajte s brzinom na autocesti bez popravljanja raspodjele težine prikolice: njihanje prikolice gotovo nikada nije slučajno; to znači da je vaša prikolica preteška (nedovoljna težina jezičca ispod 10 posto), da su vam tlakovi u gumama neujednačeni ili da su poluge za raspodjelu težine/zaštitu od ljuljanja labave. Prije vožnje još jedan kilometar, pomaknite sanduke s teškim teretom naprijed ispred osovine prikolice i smanjite brzinu za najmanje 15 do 20 km/h (10 do 15 mph).

Stablo hitnih odluka o ljuljanju prikolice i ribljem repu¶

flowchart TD
    Sway["Prikolica se počinje ljuljati/riblji rep pri brzini s jedne na drugu stranu"] --> Foot["Podignite nogu s gasa i držite nogu s papučice kočnice automobila"]
    Foot --> Wheel["Čvrsto držite upravljač na 9 i 3 sata; Držite se ravno (nemojte protuupravljati)"]
    Wheel --> BrakeType{"Ima li vaše vučno vozilo upravljačku ploču s električnim kočnicama prikolice?"}
    BrakeType -->|"Da (ugrađene električne kočnice prikolice)"| Pinch["Glatko stisnite/klizite polugu ručne kočnice prikolice (50% do 75% sile)"]
    BrakeType -->|"Ne (hidraulične kočnice ili prikolica bez kočnica)"| Coast["NE dirajte nožne kočnice; Pustite kompresiju motora sporu opremu ravno naprijed"]
    Pinch --> Straight["Kočnice prikolice vuku iza kugle kuke, vučna oprema zategnuta i ravna"]
    Coast --> Damp["Brzina pada ispod kritične brzine njihanja (~70 km/h / 45 mph); Sway prigušuje"]
    Straight --> PullOff["Otpustite polugu za stezanje jednom ravno; Signalizirajte i povucite na široko rame"]
    Damp --> PullOff
    PullOff --> RePack["Pregledajte gume/kuku; Pomaknite teret ispred osovine prikolice za 10% do 15% težine jezika"]

Fizika dvomasenog zglobnog njihala i kritična brzina njihanja¶

Da biste razumjeli zašto prikolica koja glatko vuče pri 85 km/h (53 mph) iznenada eruptira u nasilno, nekontrolirano trčanje pri 100 km/h (62 mph), morate razumjeti dinamiku vozila zglobnog dvomasenog sustava:

1. Pozitivno u odnosu na negativno prigušenje i kritična brzina (\(V_{crit}\))¶

Kada se prikolica vuče niz autocestu, bilo koja manja bočna sila, kolotrag na asfaltu, zračni džep pod visokim pritiskom ispred vozila s 18 kotača koji pretječe ili brza promjena voznog traka, gura rep prikolice nekoliko stupnjeva ulijevo ili udesno, stvarajući kut skretanja oko kugle kuke.

• Ispod kritične brzine (pozitivno prigušenje): Pri umjerenim brzinama, bočna krutost guma prikolice u zavojima gura prikolicu natrag prema središnjoj crti s manje energije od početnog udarca. Prikolica se pomakne jednom ili dvaput i uspravi (pozitivno prigušenje).
• Iznad kritične brzine (negativno prigušenje/samopobuda): Kako se brzina ceste povećava, aerodinamički otpor i zamah prema naprijed rastu s kvadratom brzine (\(v^2\)). Svaka kombinacija vučnog vozila i prikolice ima matematičku kritičnu brzinu (\(V_{crit}\)) gdje prigušenje pada na nulu i postaje negativno. Iznad \(V_{crit}\), kada gume prikolice generiraju bočnu silu kako bi se prikolica vratila prema sredini, prikolica prelazi središnju crtu s više kinetičke energije od izvorne neravnine. Zamah 1 je 15 centimetara (6 inča); Zamah 2 je 60 centimetara (2 stope); Zamah 3 iznosi 2 metra (6,5 stopa), bočno odmičući stražnju osovinu vučnog vozila s kolnika.

2. Zašto lupanje kočnicama u automobilu uzrokuje trenutni udarac¶

Zamislite svoje vučno vozilo i prikolicu kao dva teška bloka povezana zakretnim šarkama:

• Kompresija na kugli kuke (nožna kočnica = nož): Kada pritisnete glavnu nožnu kočnicu vučnog vozila, prednje vozilo usporava za \(0,6g\) do \(0,8g\) dok višetonska prikolica iza njega gura naprijed prema kugli kuke s tisućama newtona sile pritiska. Ako je prikolica čak 5 stupnjeva izvan linije kada pritisnete papučicu kočnice, taj potisak naprijed djeluje kao poluga koja gura stražnji branik vašeg kamiona bočno, sklapajući kamion i prikolicu zajedno poput džepnog nožića (jackknifing).
• Napetost na kugli kuke (ručno upravljanje kočnicama prikolice = ravna linija): Nasuprot tome, kada ostavite nožnu kočnicu kamiona netaknutu i stisnete samo polugu ručnog upravljanja kočnicom na upravljaču kočnice prikolice na ploči s instrumentima, samo električni bubanj ili disk kočnice prikolice se stisnu. Sada prikolica vuče natrag prema kugli kuke u čistoj napetosti dok kamion nastavlja naprijed, istežući šarku kuke ravno prema van kao da povlačite oba kraja krivog lanca.

Sustav kočnice prikolice i matrica za oporavak u nuždi¶

Prije nego što ikada izađete na autocestu s prikolicom, odredite koji od četiri kočiona sustava prikolice koristi vaša oprema kako bi vaše ruke znale što učiniti u slučaju nužde:

Fizika težine jezika: zašto opterećenje velikim repom uzrokuje kobno njihanje¶

U rekonstrukcijama sudara na autocesti koje su proveli Nacionalna uprava za sigurnost prometa na cestama (NHTSA) i SAE International, nepravilna raspodjela težine prikolice, posebno nedovoljna težina jezika (TW), je mehanički osnovni uzrok broj 1 kobnih prevrtanja prikolice.

Zlatno pravilo od 10% do 15% težine jezika¶

• Što je težina jezika: Težina jezika je okomita statička sila usmjerena prema dolje kojom spojnica prikolice djeluje izravno na kuku vučnog vozila kada je potpuno opterećena.
• Zahtijevani postotak za konvencionalne kuke za povlačenje branika: Za bilo koju konvencionalnu prikolicu s kuglastim nosačem (putničke prikolice, teretne prikolice, tegljači automobila), Težina jezika MORA biti između 10 posto i 15 posto bruto težine prikolice (GTW) (i 15% do 25% za prikolice sa petim kotačem i guščjim vratom). Na primjer, natovarena prikolica od 2700 kilograma (6000 funti) mora imati 270 do 405 kilograma (600 do 900 funti) težine prema dolje oslonjene na kuglu za vuču.
• Zašto veliko opterećenje repa (< 10% težine jezika) pretvara prikolicu u nestabilno njihalo:
• Kada je teški teret (kutije s alatom, generatori, motocikli, spremnici za vodu ili drva za ogrjev) utovaren u stražnju polovicu prikolice iza osovine prikolice, stražnji uteg djeluje poput klackalice koja se podiže prema gore na prednji jezik prikolice, smanjujući težinu jezika ispod 8 posto (ili čak stvarajući negativan uzgon).
• Pomicanje središta mase prikolice iza njezine osovine radikalno smanjuje kritičnu brzinu ljuljanja prikolice (\(V_{crit}\)) sa 120 km/h (75 mph) na 75 km/h (47 mph) i pomiče središte rotacije iza osovine tako da svaki zamah sa strane na stranu izbacuje teški stražnji rep prema van s ogromnom centrifugalnom silom.

Kalibriranje regulatora kočnica vaše električne prikolice prije i tijekom putovanja¶

Električni upravljač kočnice prikolice beskoristan je u hitnim slučajevima ako je njegov Pojačanje (izlazna snaga) postavljen tako nisko da kočnice prikolice jedva hvataju ili toliko visoko da dodirivanje poluge blokira gume prikolice u zadimljenom klizanju (zakočena guma prikolice koja klizi gubi 100 posto svoje bočne vučne sile i klizi bočno niz krunu prikolice). cesta).

30-sekundno parkiranje Postupak kalibracije pojačanja¶

Svaki put kada zakačite prikolicu ili promijenite opterećenje tereta, kalibrirajte upravljač kočnice na praznom, ravnom dijelu kolnika pri 40 km/h (25 mph):

1. Postavite početni Gain na sredinu (npr. 5.0 ili 6.0 na digitalnoj skali od 1 do 10).
2. Ubrzajte do 40 km/h (25 mph) u ravnoj liniji, otpustite gas i stisnite ručicu ručnog premošćavanja do kraja (100 posto) rukom.
3. Podesite pojačanje na malo ispod blokade kotača:
4. Ako se kotači prikolice blokiraju, cvile ili cvrče na suhom kolniku, vaš dobitak je previsok; turn Gain down by 0.5 povećava sve dok kotači više ne blokiraju.
5. Ako oprema jedva uspori kada potpuno stisnete ručicu, povećajte Gain za 0.5 povećava dok ne osjetite čvrsto, odlučno usporavanje prikolice bez blokiranja guma.
6. Prilagodba pojačanja za jaku kišu ili snijeg: Na mokrim ili zaleđenim autocestama smanjite postavku pojačanja kontrolera za 1.0 do 2.0 točke tako da hitno ručno stiskanje ne blokira gume prikolice na skliskom kolniku.

Hitan oporavak od pada desnog kotača izvan ceste ili puknuća gume na prikolici¶

Dva dodatna hitna slučaja na autocesti često uzrokuju nasilno njihanje prikolice:

1. Kada desne gume prikolice padnu s asfaltiranog ruba¶

Ako bočni vjetar gura vašu prikolicu preko bijele linije magle tako da njezine desne gume padnu na nižu šljunčanu bankinu s rubom asfalta od 5 do 10 centimetara (2 do 4 inča):

• Nikada nemojte trzati upravljačem ulijevo da biste povukli prikolicu natrag na kolnik pri brzini autoceste: trljanje guma prikolice bočno o okomiti rub asfalta sve dok se iznenada ne popnu na kolnik izbacuje prikolicu preko autoceste u snažnom udaru klatna poznatom kao "povratak iz praćke".
• Umjesto toga: mirno zajašite rub kolnika, otpustite gas, lagano pritisnite ručicu ručne kočnice prikolice ako prikolica vuče udesno i usporite ispod 40 km/h (25 mph) prije nego što se vratite na autocestu pod oštrim kutom od 15 do 20 stupnjeva kako bi se gume glatko penjale uz rub bez udaranja.

2. Puknuće gume prikolice pri brzini na autocesti¶

Kada jedna guma na prikolici s jednom osovinom ili prikolici s tandem osovinom pukne pri 100 km/h (62 mph), razrezana guma stvara iznenadni asimetrični otpor na jednoj strani prikolice:

1. Držite upravljač ravno s obje ruke i NE pritiskajte nožnu kočnicu.
2. Primijenite ručnu polugu kočnice prikolice od 25 do 40 posto samo ako se prikolica počne ljuljati s jedne strane na drugu, dok pustite motor da uspori opremu u vašoj traci.
3. Pranjajte ispod 35 km/h (22 mph) prije skretanja na bankinu kako se obruč propuhane gume ne bi zario u mekanu prljavštinu na rubu i prevrnuo prikolicu.

Kontrolni popis protiv ljuljanja u 5 točaka prije polaska¶

Prije nego što se vratite na autocestu nakon straha od ljuljanja, provjerite ovih pet mehaničkih postavki na cesti:

1. Postavljanje tereta ("60% ispred osovine prikolice"): Pomaknite hladnjake, kutije s alatom, rezervne gume i prtljagu ispred osovina prikolice. Ako vučete kamp prikolicu sa spremnicima za vodu, bacite stražnje sive/crne spremnike za otpadnu vodu ili dodajte vodu u prednji spremnik za svježu vodu ako se nalazi blizu jezika.
2. Tlak u gumama prikolica i stražnjih vučnih vozila (Cold PSI): Premalo napuhane gume prikolica imaju mekane, vijugave bočne stijenke koje se ponašaju poput žele opruga tijekom bočnog vjetra. Napumpajte sve gume prikolice do maksimalnog hladnog PSI ulivenog na bočnu stijenku gume prikolice (posebni STGume za prikolicu s oznakom tipa obično zahtijevaju 345 do 550 kilopaskala / 50 do 80 psi), a stražnje gume vašeg vozila za vuču napumpajte do njihove najveće nosivosti.
3. Visina kuke (nivo ili 2 cm / 1 u nosu prema dolje): Odmaknite se 10 metara (30 stopa) na ravnom tlu i pogledajte okvir prikolice. Okvir prikolice mora biti u ravnini s pločnikom ili vrlo malo nagnut prema dolje. Prikolica koja se vuče s nosom prema gore (jer je nosač kuke za kuku previsok) prebacuje težinu unatrag na stražnji branik prikolice i uzrokuje snažno njihanje.
4. Zategnutost tarne poluge i kuke za raspodjelu težine (WDH): Ako koristite kuku za raspodjelu težine s osovinama/okruglim opružnim polugama ili podesivom tarnom polugom, zategnite ručku tarne poluge za jedan puni okret u smjeru kazaljke na satu ili podignite WDH lanac za jednu kariku kako biste vratili trenje protiv ljuljanja.
5. Provjera užeta za hitno okidanje: provjerite je li tanki čelični saj za hitno okidanje (koji povlači iglu na jezičku prikolice kako bi zaključao električne kočnice prikolice pomoću ugrađenog akumulatora prikolice ako se kuka ikada odvoji) čvrsto pričvršćen za zavarenu petlju okvira na vašem kamionu, nikad nije omotan preko same kuke, i da je 12-voltna baterija prikolice napunjena.

Preživljavanje u hitnim slučajevima ako se prikolica otkači ili odvoji pri brzini s autoceste¶

Povremeno, nasilno okomito poskakivanje ili njihanje prikolice otkriva nepravilno zabravljenu kuglastu spojnicu (gdje je čeljust spojnice bila na vrhu kuke za vuču, a ne stegnuta ispod nje, ili je korištena premala kugla od 1-⅞ inča unutar spojnice prikolice od 2 inča ili 2-5/16 inča). Kad jezičak prikolice iskoči s kugle kuke pri 100 km/h (62 mph), prikolica pada na svoje prekrižene sigurnosne lance i snažno udara o stražnji dio vozila za vuču:

1. Ukriženi sigurnosni lanci tvore čeličnu podlogu ispod jezička: Savezni i međunarodni propisi o vuči zahtijevaju da dva teška čelična sigurnosna lanca budu ukrštena u "X" uzorku ispod jezička prikolice s dovoljno labavosti da omoguće oštra skretanja. Kada se pravilno prekriži, ako spojnica iskoči s kugle za vuču pri brzini na autocesti, padajući jezik prikolice sleti u ukršteno postolje lanaca umjesto da zarije svoj čelični stup dizalice u asfalt poput skoka s motkom i prevrne prikolicu s kraja na kraj.
2. Kako prekidač za otcjepljivanje zaustavlja nespojenu prikolicu s kočnicama: Ako i spojnica i sigurnosni lanci potpuno otkažu, tanki čelični užad za odvajanje izvlači plastični klin za povlačenje iz kutije prekidača za otcjepljivanje prikolice. Ovo povezuje 12-voltnu bateriju prikolice izravno s magnetima električnih kočnica na 100 posto napona, zaključavajući kočnice prikolice tako da se zaustavi u ravnoj liniji iza vas.
3. Oporavak vozača kada se jezičak vozi na sigurnosnim lancima: Ako spojnica iskoči s kugle, ali je prikolica još uvijek pričvršćena za vaš branik sigurnosnim lancima, nemojte pritisnuti nožne kočnice kamiona (što će uzrokovati da se odvojeni čelični jezik prikolice zabije ravno kroz vrata prtljažnika ili stražnji branik). Držite upravljač potpuno ravno, stisnite ručnu polugu kontrole kočnice prikolice neprestano tako da električne kočnice prikolice drže prikolicu unazad od vašeg branika u napetosti i spustite se do laganog zaustavljanja u ravnoj liniji.

Često postavljana pitanja¶

Izvori provjereni¶

• Nacionalna uprava za sigurnost prometa na cestama (NHTSA, Sjedinjene Američke Države): Vuča prikolice: biti opremljen za sigurnost (raspodjela težine na jeziku, kontroleri kočnica prikolice i protokoli za oporavak od ljuljanja).
• Društvo automobilskih inženjera (SAE International): SAE J2807 standard, Zahtjevi za performanse za određivanje ukupne mase vučnog vozila i ispitivanje prigušenja ljuljanja prikolice.
• Savezna uprava za sigurnost autoprijevoznika (FMCSA, Sjedinjene Američke Države): Priručnik za kombinirana vozila s komercijalnom vozačkom dozvolom (CDL): sprječavanje udarnog noža prikolice, oporavak kotača od pada s ceste i pregled spojnice.
• National Caravan Council (NCC, Ujedinjeno Kraljevstvo), The Camping and Caravanning Club (Ujedinjeno Kraljevstvo) i ADAC (Njemačka): Caravan Snaking Physics, Noseweight Limits, and Electronic Stability Control Guidance.

Povezani vodiči¶

• Kvar kočnice tijekom vožnje: vodič za hitno zaustavljanje
• Pukla guma i kvar upravljanja pri brzini
• Hidroplaning i oporavak od proklizavanja
• Hitni popravci uz cestu i otklanjanje kvarova
• Kvar automobila i sigurnost na cesti
• Imenik brojeva za hitne slučajeve