3.Расчет баланса мощности

3.1. Рабочее положение разогревателя.

В этом случае общие затраты мощности

Где N₁- мощность затрачиваемая на перемещение тягача с полуприцепом с максимальной скоростью;

N₂ – мощность, затрачиваемая на перемещение разложенного разогревателя (на опорных роликах) с максимальной рабочей скоростью.

В обоих случаях мощность, затрачивается на преодоление сопротивления качению и преодоление сопротивлению подъему.

Nщ—мощность,затрачиваемая на привод щеток(переднюю и среднюю)(см далее)

3.1.1. Мощность, затрачиваемая на перемещение тягача с полуприцепом с максимальной рабочей скоростью.

Где :

M1 - масса тягача с полуприцепом (без учета массы разогревателя);

G_М1=11230 кг;

f₁ - коэффициент сопротивления качению тягача = 0,002;

v _max - максимальная рабочая скорость машины;

v _max - 9 м/мин = 0,54 км/час (0,15 м/с);

j - угол преодаливаемого подъема. Принимаем = 7^о.

N₁=31,4 квт.

3.1.2. Мощность, затрачиваемая на перемещение разогревателя (на опорных роликах) с максимальной рабочей скоростью:

G_P - масса разогревателя ( без подъемной рамы) G_P = 4000 кг;

F₂-коэффициент сопротивления качения опорных роликов зонта разогревателя f₂ =0,15;

N₂ =17,5 квт

3.1.3. Общая мощность, затрачиваемая на перемещение машины в рабочем положении разогревателя с максимальной рабочей скоростью:

N_ОБЩ1=N₁+N₂ = 3 1,4 + 17,5 +5+7,15= 61 квт

3.2. Транспортное положение разогревателя.

В транспортном положении мощность, расходуемая на преодоление сопротивления качению и преодоление сопротивления подъема тягача с полуприцепом:

G_M - масса тягача с полуприцепом,G_M = 15230 кг;

f - сопротивление качению, f = 0,05;

V_ТР - транспортная скорость, V_ТР = 30км/час

α - угол преодоления уклона, α = 7

N_ОБЩ2 = 73 квт.

Максимальная мощность тягача МАЗ.

N_двиг = 110,25 кВт Значит машина работоспособна.

3.3. Складывание зонта разогревателя в транспортное положение.

В этом случае определяется мощность, необходимая на привод лебедки.

Отбор мощности осуществляется от вала отбора мощности на привод насоса.

Определяем крутящий момент на валу гидромотора:

M_ГМ = S_MAX*D/2 i*n (кг*м).

Где:

S_MAX - натяжение троса лебедки, наматываемого на барабан, S_MAX = 2000 кгс.

D - диаметр барабана лебедки, D = 0,28 м;

η - общий КПД механизма складывания зонта разогревателя;

η_б - КПД барабана лебедки и направляющих шкивов каната,ηб=0,98

η_п - КПД привода лебедки, η_п = 0,42;

η=η_б*η_п = 0,98*0,42 = 0,41

ί - передаточное число редуктора лебедки, ί = 60;

n_ГM=7 кгс *м

Мощность, необходимая для привода лебедки:

n_Л=M_ГМ*η_ГМ/716*2 (л.с.)

Где;

η_гм - число оборотов гидромотора, η = 400 об/мин;

n_Л = 3,93 л.с. (2,89 кВт).

4. Расчет устойчивости полуприцепа.

В расчетах мы пренебрегаем массой щеточного агрегата из-за ее незначительности для машины

4.1. Для определения поперечной устойчивости полуприцепа определим координаты его центра тяжести.

4.1.1. Определим продольную координату центра тяжести l_цт ( см. рис.1 и таб. 2).

Сумма моментов, относительно задней оси полуприцепа.

G₂L₂+G₃L₃+G₄L₄+G₆L₆+G₇L₇+G₈L₈+G₁₀L₁₀-G₉L₅=G_ПL_ЦТ

Откуда

L_ЦТ=G₂L₂+G₃L₃+G₄L₄+G₆L₆+G₇L₇+G₈L₈+G₁₀L₁₀-G₅L₅/G_П = 0,93 м

4.1.2. Определим координату центра тяжести полуприцепа от опорной поверхности h_цт.

Предположим, что силы тяжести направлены параллельно раме полуприцепа, как показано на рис. 4.

Рисунок 4. Схема опрокидывания полуприцепа.

Рисунок 5. Схема движения полуприцепа по дороге с поперечным уклоном.

Основные данные для расчета сведены в табл. 5.

Таблица 5.

Наименование элемента	Масса, кг		Расстояние от центра тяжести узла до опорной поверхности, м
	Обозначение	Величина	Обозначение	Величина
1.Цистерна полная	G2	3400	H2	2,15
2.Испаритель	G3	250	H3	1,9
3. Лебедка	G4	350	H4	1,45
4.Разогреватель с подъемной рамой	G5	4300	H5	1,8
5.Рама полуприцепа	G6	1330	H6	0,9
6.Запасное колесо	G7	130	H7	1,5
7.Опорные ролики	G8	200	H8	0,6
8.Мост полуприцепа	G9	900	H9	0,5
9.Монтаж газопроводов	G10	200	H10	1,3

Сумма моментов, относительно точки касания заднего колеса полуприцепа опорной поверхности.

G₂H₂+G₃H₃+G₄H₄+G₅H₅+G₆H₆+G₇H₇+G₈H₈+G₉H₉+G₁₀H₁₀=G_ПH_ЦТ отсюда

H_ЦТ = 1,65 м

4.1.3. В поперечном направлении центр тяжести полуприцепа находится на его продольной оси, поэтому считаем координату центра тяжести равной нулю.

4.2. Определение критического угла косогора, по которому может двигаться тягач с полуприцепом без опрокидывания.

Осью опрокидывания является прямая, соединяющая центр седельного – сцепного устройства с крайнюю точку касания колеса с опорной поверхностью (рис.5).

4.2.1. Определение угла α между продольной осью полуприцепа и осью опрокидывания и координату центра тяжести (а) относительно оси опрокидывания:

Tg α= 1,5/4,7=0,25, откуда α = arctg0,25 = 14^о.

a = (4,7 - l_цт)sin α = 0,9 м.

4.2.2. Определение предельного угла опрокидывания полуприцепа.

Схема косогора, представлена на рис. 6.

Критический угол косогора будет в том случае, если линия действия силы тяжести полуприцепа проходит через линию опрокидывания.

Таким образом:

β_пр=arctgα/h_цт = 28 г