9 Расчет устойчивости цистерны на опрокидывание
Нарушение устойчивости цистерны в продольном и поперечном направлении возможны при аварии (как правило, характерно для нарушения продольной устойчивости). К случаям поперечного нарушения устойчивости относится боковое скольжение и опрокидывание, которые могут возникнуть при движении по наклонной плоскости или радиусу, а также от воздействия бокового давления. Вероятность бокового опрокидывания зависит от соотношения ширины транспортной базы и высоты центра тяжести цистерны.
Вероятность бокового опрокидывания оценивается коэффициентом боковой устойчивости против опрокидывания:
,
(40)
где B – ширина колеи;
Z – высота центра тяжести.
Ширина колеи для автомобиля КАМАЗ 43118-46 равна 2 м, высота центра тяжести равна 1,3 м [1].
Ускорение опрокидывания, м/с2:
(41)
Скорость опрокидывания, м/с:
,
(42)
где R – радиус поворота базы автомобиля, м.
Радиус поворота базы автомобиля КАМАЗ 43118-46равен 12,3 м [1].
Скорость скольжения автомобиля при повороте:
,
(43)
где 
– коэффициент сцепления шин с дорогой;
Для сухого грунта принимаем коэффициент сцепления шин с дорогой равным 0,55.
При повороте боковой занос возникает раньше, чем опрокидывание, учитывая поперечный крен на повороте 6-7%, предельную скорость поворота рассчитывается и уменьшается на 30%, м/с:
(44)
Опрокидывающий
момент, Н
м:
,
(45)
где 
– эквивалентный радиус цистерны.
Удерживающий момент, Н м:
(46)
Условие устойчивости:
(47)
Условие выполняется, ограничение скорости при повороте автомобильной цистерны не требуется.
10 Выбор насосного оборудования
Требуемая производительность насоса, м3/ч:
,
(48)
где n – количество отсеков;
V – объем отсеков, м3.
Принимаем
насос 1СВН-80А
с номинальной производительностью
[5].
Секундный расход, м3/с:
,
(49)
где Qн – номинальная производительность, м3/ч.
Диаметр необходимого трубопровода, м:
,
(50)
где W – скорость перекачивания, м/с.
Для
расчетов принимаем
.
Принимаем
[4].
Уточняем скорость перекачивания:
(51)
Давление во всасывающем трубопроводе:
,
(52)
где Ра – атмосферное давление, Па;
– высота взлива НП, м;
ξ – коэффициент местных потерь;
λ – коэффициент гидравлического сопротивления;
L – длина всасывающего трубопровода, м.
Высота
взлива
.
Длину всасывающего трубопровода примем равной 3 м.
Коэффициент гидравлического сопротивления:
,
(53)
где 
– число Рейнольдса;
,
(54)
где η – кинематическая вязкость НП, м2/с.
Кинематическая вязкость бензина при t = 20oС равна 0,7 мм2/с.
Так как Re> 2400, то режим течения жидкости турбулентный. Коэффициент гидравлического сопротивления:
Коэффициент местных потерь складывается из гидравлического сопротивления напорного трубопровода:
,
(55)
где 
–
сопротивление входа;
–
сопротивление фильтра грубой очистки;
–
сопротивление задвижки;
–
сопротивление задвижки;
–
сопротивление задвижки;
–
сопротивление выхода.
Сопротивление входа равно 0,45; сопротивление задвижки = 0,47; сопротивление вентиля = 0,51; сопротивление фильтра грубой очистки = 0,5; сопротивление выхода = 0,81.
Давление во всасывающем трубопроводе:
Потери в нагнетательном трубопроводе:
?
(56)
где L – длина нагнетательного трубопровода, м.
Длину нагнетательного трубопровода примем равной 3 м.
Напор, создаваемый насосом на выходе, должен быть больше потерь в нагнетательном трубопроводе:
,
(57)
где Н – напор, создаваемый насосом на выходе, м.
Напор, создаваемый насосом 1СВН-80А на выходе, равен 26 м.
Условие выполняется. Насос подходит.