Задание и порядок выполнения работы

1. Сформировать базу исходных данных в виде [приложение 2], исходные данные по вариантам приведены в [приложение 3], дополнительная инфор­мация – в [приложение 4 – 6]. При выполнении работы принимать длину плиты: 3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5; 6,0 м; ширину: 1,0; 1,1; 1,2; 1,3; 1,4 м; толщину плиты – 0,1 м. Остальные характеристики материалов плиты и грунта принимаются по работе № 3.

2. Произвести расчеты реактивного давления грунта для всех задан­ных конструктивных вариантов плиты с распечаткой эпюры реактивных давлений [4, с. 11 – 22].

3. Из каждой эпюры реактивных давлений выбрать максимальное значение и построить матрицу значений в виде таблицы 7.

4. Проанализировать данные таблицы 7 и найти экстремальное значение давления – наибольшее в матрице, а также соответствующие ему пара­метры плиты.

5. Сравнить величину экстремального давления с значением критического реактивного давления [приложение 3]. Дать заключение о необходимости устройства усиливающего слоя основания и, если такая необходимость существует, то рассчитать его толщину [4, с. 10 — 30].

6. Вычертить принципиальную схему плиты и поперечный профиль покры­тия временной дороги.

7. Сделать выводы и оформить отчет.

Таблица 7 – Матрица значений р_тах в зависимости от длины L и ширины В дорожной плиты толщиной 0,1 м в при ее нагружении колесами автопоезда__________________________________

Длина плиты L, м	Ширина плиты В, м
	1,0	1,1	1,2	1,3	1,4
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0

Лабораторная работа № 5

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭМИССИИ МОНОКСИДА КАРБОНА ПРИ ВЫВОЗКЕ ДРЕВЕСИНЫ АВТОПОЕЗДАМИ С КАРБЮРАТОРНЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ

Цель работы: научиться производить оценку эмиссии окиси углерода автотранспортных средств с карбюраторными двигателями.

Общие сведения

Моноксид карбона (окись углерода или угарный газ СО) – один из ог­ромного количества продуктов, содержащихся в отработавших газах автомо­бильных двигателей. Его концентрация в выхлопных газах в 300 – 400 раз превышает концентрацию в атмосферном воздухе. Угарный газ очень опасен для человека и животных, так как имеет способность соединяться с гемогло­бином крови и в конечном результате приводит к отравлению организма. С придорожных территорий продукты сгорания разносятся ветром на значи­тельной площади, что резко усугубляет их влияние на экосистемы и людей. Угарный газ сохраняется в атмосферном воздухе (не окисляется) от несколь­ких месяцев до трёх-четырёх лет. В связи с этим при разработке проектов до­рог и конструкций подвижного состава, организации перевозок очень важно учесть особенности вредных воздействий, особенно выбросов таких веществ, как угарный газ, углекислый газ, окислы азота, углеводороды, твёрдые час­тицы и многие другие.

Данная лабораторная работа посвящена определению эмиссии (ко­личества выбросов) окиси углерода, выделяемой автомобилями с карбю-раторными двигателями как наиболее весомого компонента выхлопных газов и вредного для людей и животных.

Анализ и обобщение материалов работы [8] и исследований, вы­полненных в [9, 10], позволяют получить следующую математическую модель влияния режимов работы карбюраторного двигателя автомобиля на окружающую среду по эмиссии окиси углерода G_co

где – коэффициент избытка воздуха; G – расход топлива, л.

α=0,97 + R(0,0633 + R(0,2733 + R(– 0,3733 – 3,0933))), (33)

где – мощность двигателя при частоте вращения коленчатого вала п и степени открытия дросселя p, л.с; N – максимальная мощность двига­теля при частоте вращения коленчатого вала n, л.с:

где S – путь движения, м; – удельный расход топлива, г/(л.с.ч.); Q – удельная масса топлива, кг/л; V – скорость движения, км/ч.

Удельный расход топлива можно определить по формуле В.Г. Галушко [11]:

где – удельный расход топлива при максимальной мощности, г/(л.с-г.); , и – коэффициенты, зависящие от степени открытия дрос­сельной заслонки p, определяемые по таблице 8 [11].

где – максимальная мощность двигателя при номинальных оборотах , л.с.

Коэффициенты , и в формуле (36) определяются по зависимо­стям:

Таблица 8 – Коэффициенты , и для карбюраторных двигателей

Коэф-фициент	Степень открытия дроссельной заслонки
	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
	–1,87	–0,58	–0,19	–0,86	–0,29	–0,19	–0,17	–0,81	–0,91	–0,36
	0,50	–0,10	–0,36	0,01	0,06	–0,10	–0,06	–0,02	0,07	0,17
	0,47	0,74	0,36	0,32	1,02	1,08	1,18	1,16	1,16	1,18

Одним из аргументов модели (32 – 37) является степень открытия дроссельной заслонки p, которая является функцией дорожных условий и индивидуальных особенностей водителя, а следовательно, выражает влияние параметров дорожных элементов, состояния покрытий, психофи­зиологического состояния и квалификации водителя на экологические выходные факторы транспортной системы: «водитель – автомобиль (авто­поезд) – дорога – окружающая среда (ВАДС)».

В результате физического моделирования на испытательном стенде работы двигателя ЗИЛ-130 получены значения эмиссии окиси углерода в зависимости от степени открытия дроссельной заслонки при различ­ных оборотах коленчатого вала, по которым составлены уравнения регрес­сии для непосредственного расчета эмиссии окиси углерода G_co как функции степени открытия дроссельной заслонки р при определенных значениях частоты вращения n коленчатого вала:

а)

б)

в)

г)

д)

е)

Совокупность аппроксимирующих уравнений и математической мо­дели позволяет достаточно адекватно производить оценку эмиссии вы­хлопных газов при разработке проектов автомобильных дорог в системе автоматизированного проектирования и тем самым обеспечить экологи­ческую стабилизацию района проложения будущей дороги.