Современные научные исследования в дорожном и строительном производс

дации расхода запасных частей в реальных условиях эксплуатации, проводится модернизация и совершенствование механизмов поворота гусеничных строи- тельно-дорожных машин (СДМ).

Реализация предложенных технических решений позволит расширить функциональные возможности бульдозеров, увеличить их годовую загрузку и повысить эффективность работы СДМ.

Кинематическая схема дисковых тормозов МП бульдозера на базе трактора Т-6.01 представлена на рис. 1.

Рис. 1. Кинематическая схема тормозов МП бульдозера Т-6.01

Основными силовыми параметрами нагружения тормоза поворота являются: момент трения, работа трения и мощность трения. Идеализированный процесс буксования тормоза поворота можно представить графиками, изображенными на рис. 2.

В соответствии с произведенным анализом работы бульдозера тормоза поворота используются в фазе резания грунта с набором призмы волочения и в фазе транспортирования призмы грунта (подвороты).

Рассмотрим изменение рабочих параметров тормоза поворота в фазах работы бульдозера, где используется этот тормоз.

Фаза копания (2-я стадия). Наибольшее влияние на момент сопротивления повороту на этой фазе оказывает удельная вертикальная составляющая усилия на ноже бульдозера – ϕв.

Второй этап торможения характеризуется постоянным значением момента трения и углового ускорения ε0. Принимая максимальное значение удельного тягового усилия на рассматриваемой фазе ϕкр = 0,9 и учитывая, что на рассмат-

Рис. 2. Расчетная схема тормоза поворота

Время подворота во II – этапе:

Третий этап торможения. Выход из поворота с ускорением ε. В момент включения тормоза прекращается поворот бульдозера и, следовательно, коэффициент сопротивления повороту µ обращается в нуль.

При этом момент трения равен максимальному моменту трения, реализуемому дисковым тормозом МП:

Этот момент трения преодолевает статические и динамические силы сопротивления повороту. С учетом этих моментов уравнение общей динамики запишется в виде:

где J01∑ – суммарный момент инерции агрегата приведенный к валу остановоч-

ного тормоза. Время III этапа

102

Мощность трения

Третий этап. Аналогично III этапу фазы копания момент трения тормоза

МппрIII = МпIII тр = Fос fтр Rср nТ = Fфmax .

Время III этапа

Мощность трения

В табл. 1 и 2 приведены результаты расчета силовых параметров рабочего процесса дискового тормоза поворота на фазе копания и транспортирования грунта бульдозером.

Расчеты произведены для бульдозера на базе трактора Т-6.01 N = 80 кВт, m = 9700 кг, JБА = 23920 кг м2, с дисковыми тормозами, одноступенчатым ПМП, совершающего подворот при рытье траншеи. Оперативные угловые скорости

Таблица 1

Результаты расчета силовых параметров рабочего процесса дисковых тормозов поворота на фазе копания грунта бульдозером

Таблица 2

Результаты расчета силовых параметров рабочего процесса дисковых тормозов поворота на фазе транспортирования грунта бульдозером

На рис. 3 и 4 приведены графики изменения момента трения, угловой скорости и мощности трения тормоза поворота в процессе единичного торможения.

Анализ графиков показывает:

1. Все расчетные силовые параметры (Мп, ωп, Рп, Wп) имеют линейный характер изменения.

105

2. Угловая скорость буксования тормоза поворота ωпmax на II и III этапах

торможения зависит от передаточного числа коробки передач и оперативной угловой скорости поворота.

3. Для всех передач момент трения Мп практически одинаков и не зави-

сит от скорости движения в рассматриваемых фазах копания и транспортирования грунта.

4. Мощность трения Pп и работа трения Wп на 95 % затрачивается во

II этапе торможения. Их значение зависит от выбранной передачи и увеличивается практически в 2 раза в зависимости от скорости движения бульдозера. Это дает возможность сделать вывод, что основным фактором, определяющим энергонагруженность тормоза поворота, является удельная вертикальная со-

ставляющая усилия на ноже бульдозера, возникающая при копании грунта.

Список литературы

1.Забавников Н.А. Основы теории транспортных гусеничных машин. – М.: Машиностроение, 1975. – 448 с.

2.Пархоменко В.И. Теоретические основы расчета механических и тепловых параметров рабочего процесса тормозов механизма поворота гусеничного трактора: дис. … канд. техн. наук. – М.: МАМИ, 1980. – 183 с.

3.Козориз С.Е. Разработка методики расчета параметров дисковых тормозов механизма поворота базовой машины бульдозера: дис. … канд. техн. наук. – Алматы: КазАТК, 2010. – 152 с.

4.Расчет параметров механизма поворота промышленного гусеничного трактора, оборудованного бульдозерным агрегатом. Программа для ЭВМ: свидетельство о государственной регистрации объекта интеллектуальной собственности № 667 от 29.04.2010 / С.Е. Козориз, В.И. Пархоменко, Т.И. Третьякова, Д.А. Баглаев.

106

СКОРОСТЬ АВТОМОБИЛЯ КАК ОДИН ИЗ ОСНОВНЫХ ТРАНСПОРТНО-ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ

ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДОРОГИ

Г.Н. Конарбаева, А.Х. Машекенова

Восточно-Казахстанский государственный технический университет им. Д. Серикбаева, г. Усть-Каменогорск, Казахстан

К потребительским свойствам дороги относят транспортноэксплуатационные показатели, важнейшим из которых являются обеспеченные дорогой скорость, удобство и безопасность движения, допустимая осевая нагрузка и общая масса автомобилей, от которых зависят производительность автомобилей, себестоимость перевозок, расход топлива и другие показатели совместной работы автомобильного транспорта и автомобильных дорог.

Потребительские свойства дорог в процессе эксплуатации зависят от их технического уровня и эксплуатационного состояния, которое обычно объединяют в единое понятие – транспортно-эксплуатационное состояние автомобильных дорог.

Скорость движения автомобиля является одним из основных показателей качества дороги по условиям удобства безопасности и экономичности проезда. На стадии проектирования производится выбор и назначение технических нормативов дороги. С увеличением скоростей движения растет производительность автомобилей, снижается себестоимость автомобильных перевозок, высвобождается часть подвижного состава и рабочей силы, уменьшается количество грузов, находящихся в обороте.

Совершенствование качества автомобильного парка государства за счет создания новых типов и моделей автомобилей, а также поступления больших партий машин иностранного производства ведущих автомобильных компаний требуют ускоренного развития и улучшения дорожной сети, качественного проведения работ по ремонту и содержанию дорог.

Рост максимальной конструктивной скорости движения автомобиля, наряду с повышением качества дорог, привел к увеличению средней скорости движения автомобиля [1]. Одновременно повысились требования к обеспечению плавности изменения скорости движения по длине дороги, поэтому возникла необходимость уделять особое внимание неблагоприятным участкам дорог по условиям движения. К таким следует относить участки с продольными уклонами, превы-

107

шающими нормативные, горизонтальные кривые с малыми радиусами, участки с неровным покрытием, с низкими сцепными свойствами, с неукрепленными обочинами и другие.

Для максимальной реализации возможности автомобильного парка необходимо развивать дорожную сеть и улучшать состояние эксплуатируемых дорог. В качестве основных транспортно-эксплуатационных показателей автомобильных дорог были предложены обеспечиваемые скорость и интенсивность движения [2], а также вес пропускаемых по дороге автомобилей.

Для оценки степени обеспечения дорогой заданной скорости движения автомобилей был рекомендован коэффициент службы проезжей части:

VР

где V – наибольшая фактическая скорость движения легкового автомобиля в данный момент, которая обеспечивается состоянием покрытия, км/ч; VР – расчетная скорость движения по нормам для данной категории дорог, км/ч.

Скорость движения автомобилей от участка к участку меняется случайным образом по длине дороги в зависимости от изменения условий движения и во времени в зависимости от погодно-климатических факторов. В процессе движения она меняется по сложным зависимостям, аналитическое определение которых во многих случаях невозможно. Определяют ее вид в основном двумя методами:

–по известному из теории движения аналитическому решению при помощи тягово-динамической характеристики автомобиля;

–экспериментальным путем при помощи непосредственного измерения скорости на дороге в условиях влияния конкретного фактора.

По первому методу расчет ведут по схематизированной расчетной схеме с

использованием зависимости:

Эта зависимость позволяет оценить максимальные возможности автомобиля. Однако этот метод не учитывает влияния дорожных факторов на скорость движения. Расчет предусматривает свободный режим движения по дороге, имеющей покрытие с достаточно ровной поверхностью.

Второй метод (экспериментальный) более полно отражает влияние дорожных условий на скорость движения.

108

При одном и том же эксплуатационно-техническом состоянии дороги скорость автомобилей различных марок будет разной, поскольку она зависит от их динамических свойств, а также дорожных параметров.

Фактическая скорость является основным интегральным транспортноэксплуатационным показателем дороги, от которого зависит техникоэкономические показатели работы автомобильного транспорта.

Основываясь на показателе скорости как главном обобщающем показателе качества дороги, разработана методика комплексной оценки технического уровня и эксплуатационного состояния дорог по коэффициенту обеспеченности расчетной скорости (Крс). Для определения данного коэффициента необходимо получить значение максимально возможной или максимально допустимой по условиям безопасности скорости одиночного легкового автомобиля.

Максимальную скорость можно получить:

–расчетно-аналитическим методом по формулам определения параметров

ихарактеристик дороги или находя из расчетных схем и моделей, принятых в проектировании дорог, путем обратного пересчета;

–экспериментальным методом, т.е. непосредственным измерением по одной из следующих методик:

а) измеряют скорость одиночных легковых автомобилей (при свободных условиях движения) при частично-связанных условиях движения. Для получения объективных данных необходимо не менее 30 замеров в каждом створе. На основе измерений строят кумулятивные кривые распределения скоростей и за фактическую максимальную принимают скорость легкового автомобиля 85%-ной обеспеченности;

б) измеряют скорость всех автомобилей (легковых и грузовых) и строят

в) для предварительной и ориентировочной оценки допускается определять максимальную скорость методом следования за лидером. При этом на каждом километре и характерном участке скорость определяют по спидометру легкового автомобиля, который движется за одиночным или головным автомобилем. На каждом участке производят не менее трех-четырех проездов, по которым определяют среднюю скорость. Фактическую максимальную скорость принимают на 10…20 % выше средней из этих замеров [3].

При определении максимальной скорости движения автомобилей применяли экспериментальный метод с измерением скорости движения одиночных легковых автомобилей при свободных условиях движения.

109

Список литературы

1.Красиков О.А., Немчинов М.В., Пашкин В.К. Эксплуатационные требования к покрытиям автомобильных дорог: учеб. пособие / Минтрансстрой Республики Казахстан. – Алматы, 1992. – 105 с.

2.Бируля А.К., Говорущенко Н.Я., Ермакович Д.В. Эксплуатационные качества автомобильных дорог. – М.: Автотрансиздат, 1961. – 135 с.

3.Сильянов В.В. Транспортно-эксплуатационные качества автомобильных дорог и городских улиц: учебник. – М.: Академия, 2007. – 352 с.

110