Задача №5 Расчет динамического паспорта автопоезда и расхода топлива на перевозку груза

На основании технической характеристики автомобиля КАМАЗ-6511 и исходных данных рассчитать динамический паспорт и расход топлива на перевозку груза автопоездом (автомобиль+ прицеп грузоподъемностью 5т с собственным весом 1,6 т). Тип покрытия дороги: асфальтобетонное. Вариант дороги: №1. Масса груза: М_гр=450 т. Принять собственный вес прицепа 0,33% от заданной грузоподъемности прицепа. Условно не учитывать время и затраты на замедления, остановки и разгоны в пути.

Пример решения задачи № 5.

Динамический паспорт автопоезда определяет равновесные скорости движения при различных коэффициентах суммарного сопротивления движению и определяется на основании следующих зависимостей:

, (5.1)

где G_п – вес груженого прицепа.

Рассчитаем динамический паспорт автопоезда для каждой передачи автомобиля (для ранее предоставленных в примере выполнения задача №4 скоростей):

Результаты расчета динамического паспорта автопоезда

Таблица 5.1

Ме, кгс*м	n, об/мин	I передача		II передача		III передача		IVпередача		V передача
		va, м/с	D	va, м/с	D	va, м/с	D	va, м/с	D	va, м/с	D
49	1000	1,00	1,88	1,95	0,965	3,14	0,6	5,13	0,359	7,85	0,224
55	1800	1,81	2,01	3,51	1,086	5,65	0,672	9,24	0,392	14,14	0,219
52	2600	2,61	1,995	5,07	1,018	8,17	0,625	13,35	0,346	20,42	0,152

На рис. 5.1 предоставлен динамический паспорт автомобиля КАМАЗ-6511 с прицепом весом 6,6 т.

Рис.5.1. Динамический паспорт автомобиля КамАЗ-6511 в поезде с прицепом 6,6 т

Скорости установившегося движения автопоезда:

V₀ = 73,5 км/ч=20,42 м/с; n_о=2599,95 об/мин;

V₅ = 20 км/ч=5,67 м/с; n₅=1100 об/мин;

V₁₂ = 6,5 км/ч=1,8 м/с; n₁₂=1800 об/мин.

Указанные значения скорости движения позволяют определить частоту вращения коленчатого вала двигателя автомобиля для каждого режима движения по известной зависимости (4.7):

При i=0%: , об/мин.

При i=5%: , об/мин.

При i=12%: , об/мин.

Это, в конечном счете, позволяет определить мощность двигателя (N₀, N₅, N₁₂) и эффективный расход топлива (g₀, g₅, g₁₂)при использовании скоростной характеристики дизеля.

Следует учесть, что при движении автомобиля КАМАЗ-6511 с прицепом общей массой 6,6 т дизель выдает на тягу большую мощность в сравнении с одиночным автомобилем:

лс (5.2)

лс (5.3)

лс (5.4)

Переходя от эффективного к удельному расходу топлива (действительному расходу топлива, отнесенного к перевозке ткм груза автопоездом), получим:

, г/ ткм (5.5)

Тогда

г/ткм;

г/ткм;

г/ткм.

При этом время движения автопоезда на каждом участке пути (1 км) составит:

, ч;

, ч;

, ч.

Удельный расход топлива автомобилем в составе автопоезда

Таблица 5.2

Марка автомобиля + прицеп	i=0%		i=5%		i=12%
	, г/ ткм	t, ч	, г/ ткм	t, ч	, г/ ткм	t, ч
КАМАЗ-6511+6,6 т (брутто)	28,3	0,014	43,3	0,049	154	0,1
Gгр нетто=7т+5т=12т	52,6		80,8		288

В первом приближении расход топлива на перевозку заданного груза 450 т на расстояние 63 км автопоездом из КАМАЗ-6511+прицеп определяем по формуле (4.10):

г (5.6)

При удельном весе дизельного топлива =0,8 кг/л на доставку груза 450 т на 63 км потребуется объем топлива:

л (5.7)

Затраты на топливо составят:

З_т^*=U_т^*∙Ц_т=1870∙5,70=10700 грн (5.8)

Или на 1 ткм нетто перевозки грузов:

= (5.9)

Расчет расхода топлива на обратную дорогу выполним на тех же условиях, что и в задаче №4.

Общее сопротивление равномерному движению автопоезда в составе автомобиля КАМАЗ-6511 и порожнего прицепа составит:

кгс

(5.10)

Мощность сопротивления движению равна:

(5.11)

C учетом потерь в трансмиссии мощность от дизеля равна:

кВт (5.12)

Расход топлива км на горизонтальном участке пути составит:

г (5.13)

С учетом плотности топлива потребуется на одну обратную ездку:

л (5.14)

Расход топлива на спусках составил:

л (5.15)

Общий расход на обратный порожний равен:

л (5.16)

Для перевозки полного объема груза 450 т автопоездом КАМАЗ-6511+прицеп 5т потребуется выполнить количество ездок:

(5.17)

Тогда на порожние обратные пробеги потребуется топлива:

л (5.18)

В целом для перевозки 450 т на 63 км потребуется топливо в объеме:

V_тап^*=V_т^*+ =1870+342=2212 л (5.19)

Общие затраты на дизельное топливо составляет для автопоезда З_т^*=Ц_т∙V_тап*=5,7∙2212=12600 грн или на 1 ткм нетто: (5.20)

грн/ткм. (5.21)

Таким образом, на перевозку 450 т груза на 63 км автопоездом КАМАЗ-6511+прицеп грузоподъемностью 5 т понадобиться: ездок – не 64, а 38; дизельного топлива – не 3268 л, а 2212 л. Затраты на топливо уменьшатся с 18650 грн до 12600 грн.