автопоезд

19

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ»ПЕРМСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ИМЕНИ АКАДЕМИКА Д.Н ПРЯНИШНИКОВА»

КАФЕДРА ТЕХНИЧЕСКОГО СЕРВИСА

РАСЧЕТНОЕ ЗАДАНИЕ №1 «Определение состава автопоезда» Методическое указание для студентов очного и заочного отделений по специальностям 110301 «Механизация сельского хозяйства» и 190603 «Сервис транспортных и технологических машин и оборудования ( в автомобильном транспорте )»

для дисциплин «Транспорт в сельскохозяйственном производстве» и «Организация перевозочных услуг и безопасность транспортного процесса»

ПЕРМЬ-2008

Расчетное задание к практическим занятиям по дисциплинам «Транспорт в сельскохозяйственном производстве» и «Организация перевозочных услуг и безопасность транспортного процесса» подготовили: доцент Анисимов В.А.,доцент Кучков С.Б., старший преподаватель Дульский М.С.,старший преподаватель Перетягин Е.Н.

Печатаются по решению методической комиссии факультета технического сервиса, протокол № от 2008г.

Расчетное задание по дисциплинам «Транспорт в сельскохозяйственном производстве» и «Организация перевозочных услуг и безопасность транспортного процесса» для студентов очного и заочного отделений с.х. вузов/ В.А. Анисимов, С.Б. Кучков, М.С. Дульский, Е.Н.Перетягин – Пермь, 2008

Цель задания

Научиться расчетным способом определять состав автопоезда, количество прицепов

на выбранных передачах, остановочный путь при торможении автопоезда.

Содержание задания

1. Для заданного грузового автомобиля определить расчетом допустимое количество

прицепов выбранной марки для нескольких передач.

2. Определить остановочный путь при торможении автопоезда.

Исходные данные

1. Марка автомобиля____________________________________

2. Вес автомобиля,кН____________________________________

3. Перевозимый груз_____________________________________

4. Плотность перевозимого груза ρ,=_________________

5. Тип дорожного покрытия_______________________________

6. Коэффициент сцепления ходового аппарата автомобиля с дорогой μ=_____

7. Коэффициент сопротивления качению автомобиля =___________________

8. Коэффициент сопротивления качению автомобильного прицепа =______

9. Заданный угол подъема (уклона) =____________________________________

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЗАДАНИЯ

Целесообразность применения автопоездов для перевозки грузов

Широкое использование автопоездов, т.е. автомобилей с прицепами и седельных тягачей с полуприцепами, существенно повышает производительность и снижает себестоимость перевозок.

Преимущества применения автопоездов огромны и весьма разнообразны. Прежде всего это уже отмеченное повышение производительности и снижение себестоимости перевозок вследствие существенного увеличения грузоподъемности автопоезда по сравнению с одиночным автомобилем. Повышение грузоподъемности последнего ограничено предельно допустимым осевым весом и значительным ростом собственного веса. Применение автопоездов не знает этого препятствия. Рассредоточение полезной нагрузки на несколько ходовых осей позволяет сохранить у автопоезда при значительной грузоподъемности относительно небольшой осевой вес и даже снизить его по сравнению с осевым весом у одиночного автомобиля. Кроме того, себестоимость прицепов и полуприцепов в условиях серийного промышленного производства значительно ниже себестоимости соответствующих им по грузоподъемности автомобилей. Еще одним серьезным аргументом в пользу широкого использования автопоездов является более высокое значение удельной площади кузова, т.е площади на 1т полезной грузоподъемности. Для автопоездов этот показатель в 1,3…1,5 раза выше, чем для соответствующих одиночных автомобилей, что позволяет более эффективно применять автопоезда, так как коэффициент использования грузоподъемности повышается.

При той же общей грузоподъемности автомобильного парка количество транспортных единиц при применении автопоездов уменьшается в 1,5…2 раза. При этом, естественно, сокращается численность обслуживающего персонала ( водителей, слесарей, механиков и

т.д. ).

Перечисленные преимущества широкого внедрения автопоездов позволяют снизить себестоимость перевозок до 25…30% от себестоимости перевозок одиночными автомобилями.

Сфера использования автопоездов очень широка: автопоезда транспортируют строительные материалы и конструкции, лес, товары народного потребления в контейнерах, сельскохозяйственные продукты, том числе зерно, в период уборки урожая. На автомобилях с прицепами и на тягачах с полуприцепами перевозят промышленное оборудование, скот, продукты питания ( например, хлеб, молоко ), топливо, руду и многое другое. Вместе с тем преимущества автопоездов используются далеко неполностью, и в организации перевозок и эксплуатации автопоездов имеется много недостатков, устранение которых является одной из первоочередных задач.

Наибольшая эффективность применения автопоездов достигается в условиях массовых перевозок грузов на относительно большие расстояния. Централизованные перевозки грузов, получившие широкое применение, позволяют обеспечить наиболее целесообразную организацию перевозок, необходимую механизацию процессов погрузки и выгрузки грузов, создают условия для рационального формирования автопоездов и позволяют улучшать подготовленность к приему автопоездов в пунктах погрузки и выгрузки. Все это обеспечивает дальнейший подъем производительности автопоездов; тем самым общая экономичность эксплуатации автомобильного транспорта также существенно повышается.

Методика расчета состава автопоезда

1. Радиус качения колес, [6]

),

где

d - диаметр жесткого обода колеса в дюймах, [4]

Δ= - отношение высоты шины к ее ширине, [6]

B - ширина шины в дюймах, [6]

- коэффициент усадки шины, [6]

2. Касательная сила тяги по передачам

, кН

3. Коэффициент трения качения при трогании с места автомобиля, с 98 [3], с 643 [7]

4. Коэффициент трения качения при трогании с места прицепа

=1,5

5. Вес автомобиля с грузом

, кН

где

– конструктивный вес автомобиля , кН;

g – ускорение свободного падения , м/;

ρ – плотность груза , т/;

l – внутренняя длина кузова автомобиля , м;

b – внутренняя ширина кузова автомобиля ,м;

h – высота бортов , м;

– коэффициент заполнения объема кузова.

6. Вес автомобиля при полном использования его грузоподъемности

, кН

где

- вес груза при номинальном использовании грузоподъемности.

7. Статический коэффициент использования грузоподъемности автомобиля

,

где

– номинальная грузоподъемность автомобиля , т.

8. Коэффициент учета вращающихся масс автомобиля по передачам

где

= – коэффициент учета вращающихся масс коробки передач и трансмиссии;

= – коэффициент учета вращающихся масс конечных передач и колес.

9. Плотность воздушной среды, [11]

где

b – принятое барометрическое давление, мм рт. ст.,

t - принятая температура окружающего воздуха, град. Цельсия ,

g - ускорение свободного падения, м/.

10. Расчетная скорость движения автомобиля по передачам

, км/ч

i- передаточное отношение коробки передач;

i- передаточное отношения главной передачи.

11. Буксование ведущих колес по передачам

12. Рабочая скорость движения автомобиля по передачам

, км/ч

δ – буксование ведущих колес, с.36 [6 ]

13. Площадь побового сечения автомобиля

,

где: - габаритная высота автомобиля, м

- колея передних колес, м

m=0,85 – коэффициент полноты лобовой площади в среднем сечении.

14. Сопротивление воздушной среды по передачам

, кН

15. Ускорение при трогании с места автопоезда по передачам

, м/

где

ε = 6…13,8 кН/с – коэффициент силы в единицу времени, характеризует время разгона

( c), с 24 [1]

16. Максимальный суммарный вес автоприцепов при трогании с места по передачам

, кН.

где

– коэффициент учета вращающихся масс прицепа.

По результатам расчетов выбираем автоприцеп ГКБ-8350 , с 14 [5], с.214 [10]

17.Вес одного прицепа с грузом

, кН

где

– внутренняя длина кузова прицепа ,м ;

– внутренняя ширина кузова прицепа , м;

– высота бортов кузова прицепа , м;

- конструктивный вес прицепа ,кН.

18. Количество прицепов в автопоезде при трогании с места по передачам

19. Максимальная сила сцепления автомобиля с дорогой на подъеме α^о

μ , кН

20. Достаточность силы сцепления при трогании с места по передачам

, кН

21. Максимальный суммарный вес автоприцепов при установившемся движении по передачам

, кН

22. Количество прицепов в автопоезде при установившемся движении по передачам

23. Остановочный путь автопоезда при торможении по передачам.

, м

где

– время реакции водителя ( 0,4…1с , [11] );

– время срабатывания тормозов ( 0,4…0,8с с пневматическим приводом; 0,2с с гидравлическим приводом , с 76 [6] );

– коэффициент учета эксплуатационных условий ( 1,2…1,7 );

z – суммарное число колес у прицепов.

Пример расчета автопоезда для перевозки грузов

Исходные данные:

1. Марка автомобиля___________________________КамАЗ-5320_______

2. Вес автомобиля = 66,708 кН_____________________________

3. Перевозимый груз___________ячмень_____________________________

4. Плотность перевозимого груза,__ ρ= 0,5 т/м³

5. Тип дорожного покрытия ___________ асфальт______________________

6. Коэффициент сцепления ходового аппарата автомобиля с дорогой μ= 0,75___

7. Коэффициент сопротивления качению автомобиля _____________ = 0,02___

8. Коэффициент сопротивления качению прицепа_________________= 0,0267___

9. Заданный угол подъема______________________________________α = 1,5^о

1. Радиус качения колес, [6]

) = 0,0254 (0,5* 20 + 1* 0,9* 10) = 0,4826 м

где

d = 20”- диаметр жесткого обода колеса в дюймах, [4]

Δ= = 1 - отношение высоты шины к ее ширине, [6]

B=10”- ширина шины в дюймах, [6]

=0,9 - коэффициент усадки шины, [6]

2. Касательная сила тяги по низшим передачам

Iн ==44,90959 кН

IIн ==23,1439 кН

Шн ==14,357 кН

IУн ==8,786659 кН

= 0,9 - кпд ходового аппарата и трансмиссии

3. Касательная сила тяги по высшим передачам

Iв =36,6397 кН

IIв == 18,894 кН

IIIв == 11,7155 кН

IVв == 7,1786 кН

4. Коэффициент трения качения при трогании с места, с 98 [3], с 643 [7]

= 1,5 * 0,02 = 0,03

5. Вес автомобиля с грузом

=66,708+9,81*0,5*5,2*2,32*1,28*0,95=138,66, кН

где

g= 9.81 – ускорение свободного падения;

0,5 – плотность груза;

l = 5,2 м – внутренняя длина кузова автомобиля КамАЗ-5320;

b = 2,32 м – внутренняя ширина кузова;

h = 1,28 м – высота бортов;

= 0,95- коэффициент заполнения объема кузова.

6. Вес автомобиля при полном использования его грузоподъемности

кН

где

= 78,48 кН - вес груза при номинальном использовании грузоподъемности.

7. Статический коэффициент использования грузоподъемности автомобиля

== 0,9168

где

=8т – номинальная грузоподъемность автомобиля.

8. Коэффициент учета вращающихся масс автомобиля по низшим передачам

Iн =1+(0,04*=3,603

Пн =1+(0,04*=1,7221

Шн =1+(0,04*=1,30365

1Ун =1+(0,04*=1,139

где

= 0,04 – коэффициент учета вращающихся масс коробки передач и трансмиссии;

= 0,04 – коэффициент учета вращающихся масс конечных передач и колес.

8. Коэффициент учета вращающихся масс автомобиля по высшим передачам

Iв = 1+(0,04*= 2,7457

IIв =1+(0,04*= 1,4952

IIIв = 1+(0,04*= 1,216

IVв = 1+(0,04*= 1,107

9. Плотность воздушной среды, [11]

=0,0012 т/м

где

b = 748 мм рт. столба – принятое барометрическое давление

t = 15^о С - принятая температура окружающего воздуха

g = 9,81 м/с - ускорение свободного падения

10. Расчетная скорость движения автомобиля по низшим передачам

Iн V_{т =0,377 =0,377*=11,14 км/ч}

Пн V=0.377=0,377*=21,617 км/ч

Шн V=0,377=0,377*=34,8467 км/ч

IVн V=0,377= 0,377*=56,939 км/ч

где i- передаточное отношение коробки передач;

i- передаточное отношения главной передачи.

10. Расчетная скорость движения автомобиля по высшим передачам

Iв = 0,377*= 13,654 км/ч

IIв = 0,377*= 26,479 км/ч

IIIв = 0,377*= 42,7 км/ч

IVв = 0,377*= 69,693 км/ч

11. Буксование ведущих колес на низших передачах

Iн ==1,11%

IIн ==0,314%

IIIн ==0,119%

IVн ==0,0169%

12. Буксование ведущих колес на высших передачах

Iв ==0,731%

IIв = =0,214%

IIIв == 0,069%

IVв == 0%

13. Рабочая скорость движения автомобиля по низшим передачам

Iн =11,4*(1-=11,273 км/ч

Пн =21,617*(1-=21,549 км/ч

Шн =34,84674*(1-=34,805 км/ч

IVн =56,939*(1-=56,929 км/ч