399

Таблица 4

Варианты заданий для выполнения работы

19

20

Таблица 5

Справочные данные, необходимые для выполнения экспертизы

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Определение АТС категории О1.

2.Нормативные ограничения показателей массы ТС категории О1. Причины ограничения показателей массы.

3.Вывод уравнения (1) массы МСГ, приходящейся на сцепное устройство автомобиля.

4.Вывод уравнения (10) высоты hЦ центра масс прицепа в снаряженном состоянии.

5.Вывод уравнения (11) определения tgα и tgβ.

6.Контрольные вопросы из введения к практикуму.

7.Обозначение шин для легковых автомобилей и прицепов к

ним.

21

Р а б о т а № 2

АТС со съемной цистерной для перевозки мазута

Значительная часть перевозок мазута носит сезонный характер

– на период отопительного сезона. Получила распространение практика установки цистерн для перевозки нефтепродуктов в бортовые автомобили, прицепы и полуприцепы без перерегистрации АТС в ГИБДД (далее АТС со съемной цистерной – автоцистерна). По окончании отопительного сезона цистерны демонтируют и эксплуатируют АТС по их основному назначению.

Мазут – это нефтепродукт, по классификации ГОСТ 194333 мазут является опасным грузом (класс опасности 3 – легковоспламеняющаяся жидкость). В связи с этим АТС, осуществляющие перевозки мазута, должны отвечать требованиям нормативных документов по перевозке опасных грузов автомобильным транспортом.

Большая часть съемных цистерн изготовлена индивидуально в условиях автохозяйства. Как правило, на момент установки цистерны в грузовую платформу, даже если она серийного производства, ее масса и емкость неизвестны, и эти показатели должны быть определены и сопоставлены с нормативами в результате сертификационных испытаний автоцистерны.

Цель работы - ознакомление студентов:

1)с основными требованиями конструктивной безопасности, предъявляемыми к автоцистернам для перевозки нефтепродуктов;

2)с методами расчетно-экспериментальной оценки

показателей ТС нормируемых техническим регламентом "О безопасности колесных ТС4:

- массы; - габаритных размеров;

- поперечной статической устойчивости автоцистерн.

РАСЧЕТНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

Параметры цистерны

Вместимость V цистерны подсчитывается по ее внутренней (загрузочной) длине L12 и внутренней площади днища FД, при этом емкость горловины цистерны не учитывается:

3ГОСТ 19433-88. Грузы опасные. Классификация и маркировка.

4См. часть 2 практикума.

22

где b и h – ширина и высота цистерны соответственно; S – толщина обечайки и днищ.

Собственная масса МЦ цистерны подсчитывается по внутренним площадям обечайки FO и днищ FД, толщине S обечайки и днищ и плотности материала , из которого изготовлена цистерна:

где 1,2 – коэффициент, учитывающий массу крепежных деталей, технологического и специального оборудования цистерны.

Для цистерн эллиптического сечения, чтобы вычислить внутреннюю площадь FO обечайки, необходимо определить длину дуги эллипса:

Масса МЦГ цистерны, заполненной мазутом, подсчитывается из условия, что по правилам перевозки нефтепродуктов частичная загрузка цистерн на нефтебазах не производится. Поэтому масса груза в цистерне соответствует ее емкости. Так как плотность мазута составляет до 1 г/см3,

Масса МЦГ цистерны с грузом не должна превышать грузоподъемность МГ базового АТС. Однако для автоцистерны она может быть увеличена на массу пассажиров из расчета, что масса одного пассажира (так же, как и масса водителя) составляет 75 кг:

где n – число пассажирских мест АТС.

Показатели массы автоцистерны

Снаряженную МС и полную МА массы автоцистерны подсчитывают по снаряженной массе МО базового АТС, массам цистерны МЦ без груза и МЦГ с грузом с учетом массы водителя (75 кг):

Уравнение расчета осевых масс МС1 и МС2 снаряженной автоцистерны без водителя выводится из баланса сил (рис. 4), действующих на неподвижную порожнюю автоцистерну:

23

Абсцисса LЦ центра масс цистерны подсчитывается по размерам АТС, в грузовую платформу которой установлена цистерна. С небольшой погрешностью можно принять, что центр масс цистерны соответствует геометрическому центру обечайки цистерны. Это допущение справедливо, если ложементы для крепления цистерны размещены равномерно по длине цистерны и масса горловины уравновешивается в горизонтальной плоскости массой задвижки, установленной на патрубке, вваренном в заднее днище цистерны, а в вертикальной плоскости – массой ложементов.

Распределение полной массы МА1 и МА2 по осям автоцистерны подсчитывается по уравнениям, аналогичным уравнению (21), где вместо собственной массы МЦ подставляется масса МЦГ цистерны с грузом и учитывается масса водителя (75 кг):

24

где LВ – абсцисса центра массы водителя относительно центровой линии передних колес, LВ > 0, если расположена в базе L1 АТС (см.

рис. 4).

Возможно, что одна из осевых масс автоцистерны превышает, а другая меньше установленных технической характеристикой базового АТС полной массы, но его грузоподъемность, ограничиваемая неравенством (19), не нарушается. В этом случае следует определить абсциссу центра масс цистерны LЦ, при которой осевые массы МА1 или МА2 автоцистерны не будут превышать соответственно значения М1 или М2, установленные технической характеристикой базового АТС.

Оптимальным является значение LЦ, при котором соотношение осевых масс автоцистерны совпадает с базовым АТС, т.е. МА1/МА2 = М1/М2 = К. Это равенство с учетом уравнений (22) и (23), разрешенное относительно абсциссы LЦ, имеет вид:

LЦ = LОПТ = 75Lе(1 K) L1(75 M01) KL1(M02 M…д). (24)

M…д(1 K)

Иногда размещение цистерны с расчетным оптимальным значением абсциссы LОПТ (24) невозможно осуществить так, чтобы цистерна полностью находилась в пределах загрузочной длины платформы. В этом случае оптимальное значение абсциссы центра масс цистерны следует подсчитать из условия, что цистерна установлена вплотную к переднему борту платформы.

Для найденного значения LОПТ подсчитываются полные осевые массы автоцистерны по уравнениям (22)-(23), в которых вместо LЦ следует подставить LОПТ.

Размеры автоцистерны

Габаритные размеры автоцистерны отличаются от габаритных размеров базового АТС:

1)габаритную высоту следует определять по проблесковому маяку, установленному на крышу кабины автомобиля, или по горловине цистерны в зависимости от того, что оказывается выше;

2)габаритная длина увеличивается вследствие врезки в заднее днище патрубка с задвижкой для слива мазута из цистерны и установки защитного бампера цистерны.

Поперечная статическая устойчивость

Поперечную статическую устойчивость автомобилей регламентирует технический регламент [42]. Оценочным показателем является угол ΕО поперечной устойчивости – угол наклона платформы стенда-опрокидывателя, при котором

25

происходит отрыв колес одной стороны АТС от платформы. Приближенно значение угла ΕО опрокидывания можно подсчитать по средней колее колес BCP и высоте h центра масс автоцистерны полной массы:

где 0,85 – коэффициент, учитывающий поперечный крен подрессоренных масс АТС вследствие упругости подвески.

Средняя колея колес BCP автоцистерны – это среднее арифметическое между колеями передних колес и серединами наружных колес заднего моста (тележки). В технической характеристике базового автомобиля колея заднего моста (тележки) со сдвоенными колесами может указываться отдельно для внутренних и наружных колес или как среднее между колеями внутренних и наружных колес. В последнем случае колею наружных колес следует подсчитать по расстоянию b2 между осями сдвоенных колес, которое устанавливает ГОСТ 104095 в зависимости от номинальной ширины обода и обозначения монтируемых шин.

Высота h центра масс автоцистерны полной массы подсчитывается по массе МО базового АТС в снаряженном состоянии, массе МЦГ цистерны, заполненной мазутом, и высотам их центров (см. рис. 3):

поверхности определяется из условия, что центр масс цистерны совпадает с геометрическим центром обечайки цистерны.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1.Получить у преподавателя номер варианта задания.

2.Ознакомиться с требованиями нормативных документов, на которые сделаны ссылки в методических указаниях к работе.

3.Провести расчетное определение параметров автоцистерны

вследующей последовательности:

5См. часть 2 практикума.

26

а) вместимость V (15) цистерны, а также ее собственную МЦ (16)-(17) и полную МЦГ (18) массы (необходимые для вычислений значения площадей днища и обечайки, определить самостоятельно по размерам цистерны);

б) показатели массы автоцистерны (20)-(23) (абсциссу центра масс цистерны LЦ определить самостоятельно по размерам базового ТС);

в) габаритные размеры автоцистерны подсчитать самостоятельно по размерам базового ТС, цистерны и деталей крепления цистерны;

г) угол поперечной устойчивости ΕО (25)-(26) (необходимые для расчета значения средней колеи колес и высоту центра массы цистерны с грузом определить самостоятельно).

4.Сопоставить расчетные значения показателей автоцистерны

сих нормативными значениями.

5.Составить протокол проверки возможности внесения изменений в конструкцию ТС с учетом требований, изложенных во введении практикума (см. табл. 2). Рекомендуемое содержание раздела 3 "РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОВЕРКИ" протокола приведено в табл. 6. Если для показателя не установлено нормативное значение, в графах “нормативное” и “Нормативный документ” поставить прочерки.

6.Если полные осевые массы автоцистерны превышают значения, установленные технической характеристикой базового ТС:

а) проверить возможность (19) приведения осевых масс к норме путем рационального размещения цистерны в грузовой платформе;

27