Вопрос 20. Выбор грузоподъемности автопоезда.

При использовании автопоездов предпочтение обычно отдается тягачам с полуприцепом, вследствие их большей маневренности и более высоких скоростных свойств. При переменных дорожных условиях и, изменяющемся по величине грузообороте, выгоднее использовать автомобиль с прицепом

Рациональная грузоподъемность автопоезда может быть найдена с учетом наиболее вероятных условий: сохранение определенного скоростного режима и ли получения максимальной производительности.

При выборе по скоростному режиму используются несколько методов:

1. По устойчивому движению с достаточной скоростью и работе двигателя в зоне максимального крутящего момента. Последовательность следующая:

- определяют n в зоне М емах (на 10…20% больше) и соответствующую скорость этим оборотам скорость Vа;

- по величине n определяют Р и по Vа определяют Р ;

- задаваясь величиной D, обычно (D = 0,02…0,025) определяют общий вес автопоезда по формуле: G = (Р - Р )/ D. ;

- по величине G определяют тип и количество прицепов или полуприцепов. Данный метод называют методом Лейдермана.

2. По способности преодолевать участки с наибольшим дорожным сопротивлением со скоростью транспортного потока:

- определяется удельная мощность двигателя N автопоезда на участке с максимальным дорожным сопротивлением в зависимости от параметров двигателя, скорости движения и дорожного сопротивления.

N – удельная мощность, т. е. количество киловатт мощности двигателя на 1 т веса автопоезда. При расчетах: N = смахV ,

где: с – к-т, учитывающий параметры двигателя;

мах – максимальное дорожное сопротивление;

V - скорость, на участке максимального дорожного сопротивления.

Полный вес автопоезда определяют как: G = Nемах/ N .

Этот метод носит имя Я.Х. Закина. Оба первых метода приемлемы, но не дают точного результата.

3. По зависимости между скоростью, весом автопоезда и дорожным сопротивлением:

• используя эмпирическое уравнение внешней, скоростной характеристики и выражение производительности автопоезда, находят максимальное значение V методами математического анализа.

При выборе грузоподъемности автопоезда максимальной производительности используют следующие подходы:

1. Для стабильного дорожного сопротивления.

С увеличением грузоподъемности растет производительность, но снижается скорость, поэтому наступает момент, когда производительность достигает максимума. Связь между скоростью и весом автопоезда находят в следующей последовательности:

• берут уравнение внешней, скоростной характеристики:

N = N , (35)

- находят крутящий момент М = 1000 , тяговую силу на колесах

Р = и динамический фактор D = (Р_k - P_B)/G_a , где: Р_В = k_В ·F ·V_a².

- выражают D через V и, решая совместно, получают:

D = А + АВ V - АВ V - С V , (36)

где: ; .

• отсюда находят общий вес автопоезда:

, (37)

Найденный по данной формуле вес автопоезда дает возможность

выдержать заданный скоростной режим.

В случае, если скоростной режим не регламентирован, а заданное дорожное сопротивление достаточно стабильно, вес автопоезда может быть определен следующим образом:

, (38)

А число прицепов в этом случае находят из условия:

, (39)

2. Для маршрутов с нестабильным дорожным сопротивлением.

В этом случае необходимо определять оптимальный вес автопоезда,

обеспечивающий максимальную суммарную производительность на всех участках маршрута с различным дорожным сопротивлением. При этом скорость движения на каждом участке тоже может быть различна. Такие расчеты используются, как правило, для перевозок на значительные расстояния.

Используя изложенную выше методику, определяют вес автопоезда,

при котором достигается максимально возможная производительность на всем пути следования.

При использовании автопоездов существенно снижается и себестоимость перевозок. Так расход топлива снижается на 30…40% на каждый тонно-километр. Большое значение, особенно на магистральных перевозках, имеет улучшение аэродинамики автопоездов. Применение различных спойлеров и обтекателей позволяет снизить аэродинамическое сопротивление на 20…25% и уменьшить соответственно расход топлива на 10…15%. Наиболее экономически целесообразные скорости движения автопоезда не превышают 80 км/час.