![](/user_photo/_userpic.png)
книги из ГПНТБ / Фиделев А.С. Автотракторный транспорт в строительстве учеб. пособие
.pdfКроме того, |
|
М х+ М., = Ga cos а • fr. |
(40) |
Из (36), (38), (39) и (40) получим |
|
Rya -\-Ww(hw — hg) + Ga cos а ■fr + RJhg + R ^ h g — R 2b = 0. |
(41) |
Поскольку высота центра парусности hw большинства автомоби лей почти совпадает с высотой центра тяжести, т. е. разность hw— hg невелика, и, кроме того, буксование практически возможно только при малых скоростях, когда W w незначительно, член Ww (hw— hg) исключаем. Исключаем также члены с коэффициентом, / так как они мало влияют на точность подсчетов. Тогда выражение (41) примет вид
Rxa + R 2<?hg— R2b — 0. |
(42) |
|
Решая совместно уравнения (37) и (42) получим |
|
|
(Ga cos а — R2) а + |
R 2<?hg — R2b = 0 |
(43) |
или |
|
|
G. cos а •a |
cos а •а |
|
|
= |
<44) |
Контроль буксования. Весьма удобно при пользовании дина мической характеристикой нанести на нее кривую буксования Д.ц. Для подсчета Dc4 необходимо подставить в уравнение (26) вместо Рк его наибольшее значение, т. е.
<еяй - |
г а |
Den = |
(45) |
Буксование обычно происходит на скользких дорогах при малых скоростях, поэтому для упрощения расчетов можно принять Ww = 0 и считать, что автомобиль находится на горизонтальной дороге. Тог да, если все колеса ведущие,
DC1X= ?• |
(46) |
Если же ведущие только задние колеса, то
Рис. 53. Динами ческая характери стика автомобиля с линиями контроля буксования
Оа = ! ? ф = В , |
<47, |
Нанося на динамическую характеристику автомобиля соответствующие прямые Dcu (рис. 53) при различных 'значениях <р, выделяем об ласти практического использования динамиче ского фактора, определенного по характеристи ке двигателя. Точки, лежащие выше прямых Den, в Данных условиях движения не могут быть использованы.
60
Проверка |
сцепления при автопоезде также производится по дина |
|||
мическому |
фактору по сцеплению, |
равному в этом случае |
|
|
|
Dсц |
7°сц |
(48) |
|
|
Ga + |
nQo |
||
|
|
|
где Gca—сцепной вес автомобиля, т. е. вес, приходящийся на веду щие колеса автомобиля, кгс (дан).
§ 8. Торможение автомобиля
Сила торможения автомобиля. Предельный случай торможения характеризуется тем, что тормозные колеса продолжают еще вра щаться, находясь на границе заклинивания (юза). Кроме того, при нимается, что при торможении двигатель выключен и маховик, как главная часть вращающихся инерционных сил, влияния не оказы вает, т. е. ß = 1 или
w i = Y }т- |
(49) |
Так как тормоза можно затягивать, не превышая силы тормозов
над силой сцепления заторможенных колес, то сила тормозов |
|
|||||
|
Р* = Р 1Г . |
|
(50) |
|||
На грузовых автомобилях все колеса оборудуются тормозами. |
||||||
Поэтому |
Рт= />СТ°РМ= cpGa. |
|
(51) |
|||
|
|
|||||
Замедление автомобиля /т определяется |
из уравнения |
|
||||
P* = - W f ± W h- W a + W, |
(52) |
|||||
или |
|
|
|
|
|
|
cpGa = - G J ± |
Gai - W |
w + ^ Jr. |
(53) |
|||
|
|
|
|
|
g |
|
Следовательно, для автомобиля с тормозами на всех колесах |
||||||
/г — (3 |
('-?Ga -f- Ga/ |
i |
GJ -ф Ww) м/сек2. |
(54) |
||
Можно принять |
Ww = 0 и |
пренебречь |
коэффициентом качения |
|||
колес /, так как ср значительно больше /. |
|
|
||||
Тогда |
/т = g (? ± |
0 м/сек2. |
|
(55) |
||
|
|
|||||
Путь торможения ST(до полной остановки) при начальной скорости |
||||||
движения автомобиля ѵ, выраженной в м/сек, |
|
|||||
|
ST— |
ѵг |
м. |
|
|
(56) |
|
2 j |
|
|
|||
Из формул (55) и (56) для автомобилей с тормозами на |
всех |
|||||
колесах |
|
|
|
|
|
|
|
S T = 2g(ср ±і) |
м ' |
|
(57) |
61
Если же скорость в км/ч, то
Х)^
S T = 2 • 3,62g ( f ±1) = 260 (cp ± i) M'
Расчет торможения основывается на полном использовании на грузки от каждого колеса на дорогу. При недостаточной регулировке
тормозов замедления |
становятся меньшими, а пути торможения уве |
|||
личиваются до двух |
раз. |
интервала LQ между грузовыми автомоби |
||
Величина безопасного |
||||
лями определяется, исходя |
из двойного тормозного пути 25т, |
времени |
||
реакции водителя t и длины автомобиля /а по формуле |
|
|||
Lö |
= 130 (9 ± і) + |
зЖ + /а • |
^59) |
|
При автопоездах, учитывая возможность отказа тормозов прице |
||||
пов, путь торможения |
|
|
|
|
S T — ■ |
|
M . |
(60) |
|
260 |
Ga + nQ0 |
l |
|
|
|
V |
|
§ 9. Устойчивость автомобиля
Под устойчивостью автомобиля понимается способность сохра нить им заданное движение без опрокидывания, сползания и заноса. Потеря устойчивости происходит при опрокидывании, а также при боковом перемещении и сползании на подъеме.
Продольное опрокидывание автомобиля может произойти при дви жении на подъем. Опрокидывающей силой является составляющая веса, параллельная плоскости дороги. Случаи продольного опроки дывания автомобилей очень редки.
Поперечное опрокидывание и скольжение может произойти при движении машины на повороте, когда автомобиль находится под воздействием центробежной силы.
Рассмотрим простой случай: дорога не имеет поперечного укло на, движение равномерное и угол поворота постоянный. При пово роте около оси 0—0 (рис. 54) центробежная сила, которая может
вызвать опрокидывание или занос, |
|
Рцб = Ж ' |
(6І) |
Начало опрокидывания фиксируется равенством моментов около точки А
|
Р цбh |
= |
Ga ~2 • |
(62) |
Из |
формул |
(61) |
и (62) определяем |
|
скорость, при которой будет опроки |
||||
дываться автомобиль: |
|
|||
Рис. 54. Схема к расчету устой |
ѵ' = ] / |
м/сек. |
(63) |
|
чивости автомобиля |
62
Начало скольжения |
может возникнуть, когда |
|
||
|
|
P a ß = G a<0. |
(64) |
|
Из уравнений (61)и (64) определяем скорость, при которой |
||||
начнется боковое скольжение: |
|
|
||
|
ѵ" |
= У <рRg |
м/сек. |
(65) |
Сопоставляя уравнения |
(63) |
и (65), |
приходим к выводу, |
что если |
|
|
? < J r - |
|
№ |
то боковое сползание будет предшествовать поперечному опрокиды ванию (V" < и'). Если же
. |
В |
(67) |
|
'Р > |
2/Г ’ |
||
|
то автомобиль будет опрокидываться (ѵ" > v').
§10. Производительность автомобиля
иизмерители его работы
Техническая производительность |
автомобиля |
|
|
||
|
|
3600Q |
|
|
|
|
77техн |
— J Q QQ J^ |
т/ ч > |
|
(6 8 ) |
где Qa — перевозимый груз, |
кг; |
включающая время загрузки |
|||
Т рс — продолжительность |
рейса, |
||||
автомобиля, груженого хода, разгрузки и порожнего хода, |
|||||
сек. |
рейса |
|
|
|
|
Продолжительность |
|
|
|
||
7 рс = Р у г ( 2 |
О і'Р "f" 7\ уп ( 2 ^)пор 4 “ -загр “Ь ^разгр еек . |
(69) |
|||
Здесь (27)гр и ( 2 Опор — время |
движения |
по участкам трассы |
|||
при длине каждого I м и соответствующей скорости движения ѵ в км/ч |
|||||
(соответственно груженого и порожнего хода); |
учетом маневрирова |
||||
4агр, ^разгр — время |
загрузки и разгрузки с |
||||
ния, сек; |
|
|
|
|
|
Куг (Куп) — коэффициент, |
учитывающий время на разгон и замед |
||||
ление, который можно |
определить, приняв, что разгон и замедление |
||||
осуществляются по трапецоидальной тахограмме (рис. 55) |
|
||||
|
vt — tv cp------р - , |
|
(70) |
||
где V —фактическая скорость, м/сек; |
|
м/сек; |
|||
ѵср— установившаяся средняя |
скорость по всей трассе, |
||||
/ = tg (3— ускорение |
(замедление), м/сек2; |
|
|
||
|
|
|
|
|
(71) |
где Етр — длина транспортирования, |
м. |
|
|
63
Коэффициент учета разгона и замедления
K y r = V~ f . |
(72) |
Рис. 55. Тахограмма движения авто мобиля
Из формул (70), (71) и (72), приняв V в км/ч, получим
К у Г = 1 + |
с р |
(73) |
13/L. |
||
|
тр |
|
Показателями успешной работы автомобилей являются: пере выполнение заданного плана, хорошее техническое состояние, без аварийность, перевыполнение норм пробега, экономия топлива и смазочных материалов и, как следствие всего этого, снижение себе стоимости перевозок.
Указанные показатели устанавливаются с помощью основных измерителей состояния и работы автомобилей.
Измерителями состояния и работы автотранспорта являются: коэффициенты технической готовности, использования парка, ис пользования по времени, использования пробега, использования тоннажа; выработка; межремонтный пробег и расход топлива и смазочных материалов.
Коэффициент технической готовности устанавливает степень ис правности машин; он выражается отвлеченным числом, меньшим или равным единице, и определяется отношением технически исправных машин (на ходу) к их общему количеству. Например, в хозяйстве имеется 40 автомашин, из них 36 технически исправных (готовых к ра боте). Следовательно, коэффициент технической готовности автома
те |
= |
Л о |
шин ^0 |
0,9. |
Коэффициент использования парка определяет степень исполь зования машин; он выражается отвлеченным числом, меньшим или равным, единице, и подсчитывается как отношение общего количе ства машино-дней работавших машин к общему количеству маши
но-дней всего списочного состава. |
12 автосамосвалов, из |
которых |
||
Например, в |
хозяйстве |
имеется |
||
в течение месяца |
два не |
работали, |
а два работали лишь |
15 дней. |
Число дней работы в месяц принято 25. Следовательно, коэффициент использования автосамосвалов за месяц составит
(8 • 25) + (2 . 15) |
п 77 |
12-25 |
’ |
Коэффициент использования по времени (внутрисменного ис пользования) выражает степень использования автомобилей в те чение смены и определяется отношением фактически отработанных машино-часов к общему количеству запланированных машино-ча сов (в наряде).
Например, автосамосвал за семичасовую смену простоял из-за неисправности экскаватора 1 ч 30 мин. Таким образом, чистое время
64
работы автосамосвала составило |
5,5 ч. Следовательно, коэффициент |
5 5 |
= 0,785. |
внутрисменного использования -у |
Коэффициент использования пробега выражает степень загруз ки автотранспорта при движении его в оба конца и определяется
отношением пробега с грузом к общему пробегу. |
из них |
Например, 20 автомашин прошли за месяц 60000 км, |
|
30 000 км с грузом. Коэффициент использования пробега |
составит |
30 000 „ - |
|
60 000 —
Следовательно, половина пути (обратный рейс) была пройдена порожняком.
При эксплуатации автотранспорта стремятся приблизить коэф фициент использования пробега к единице, что достижимо при пол ной загрузке машин на обратных рейсах.
Составляя план организации механизированных работ, необхо димо предусмотреть возможно более полное использование пробега автотранспорта, назначаемого для перевозки стройматериалов в
рабочей зоне. Этого |
можно достигнуть, устанавливая |
кольцевые |
рейсы (с заездами |
в промежуточные карьеры, базы, |
склады и |
т. д., в зависимости от конкретных условий работы). |
|
Коэффициент использования тоннажа устанавливает степень исполь зования грузоподъемности машин, выражается отвлеченным числом, меньшим или равным единице, и вычисляется по формуле
К = |
ABС |
' |
(74) |
где С — фактический общий вес перевезенных грузов, |
т ; |
||
А — количество ходок машин |
определенной грузоподъемности; |
||
В —грузоподъемность данной |
марки машин, т. |
|
Например, в течение месяца работало 20 автомобилей грузо подъемностью 3 т и 20 автомобилей грузоподъемностью 5 т. Трех тонные автомобили ежедневно делали по пять ходок, а пятитон ные — по три ходки. В месяце было 25 рабочих дней. Фактический вес перевезенных грузов составил 12 000 т. Коэффициент использо вания тоннажа всех работавших автомобилей будет
к_____________ 12000_________ = П 8
Л 3 ■5 • 20 • 25 + 5 • 3 • 20 • 25 ’
Следовательно, тоннаж недоиспользован на 20%.
Выработка автотранспорта измеряется в тонно-километрах за сутки и определяется умножением веса перевезенного груза в г на пробег в км.
Среднесуточная выработка зависит от коэффициентов использо вания пробега, тоннажа и внутрисменного использования.
Например, среднесуточный пробег трехтонного автомобиля установлен 120 км. Коэффициент использования пробега принят 0,5, тоннажа — 1, внутрисменного использования — 0,7. Значит, среднесуточная выработка составит 120 • 0,5• 3 • 1-0,7 = 126 т-км.
Значительное влияние на выработку автотранспорта в течение смены оказывает дальность возки. Выработка тем выше, чем больше
5 3-786 |
65 |
дальность возки. Работа автотранспорта по перевозке строитель ных материалов на коротких участках в пределах рабочей зоны должна быть организована так, чтобы простой машины под погруз кой и выгрузкой был наименьшим.
Простой автотранспорта под погрузкой сверх установленных норм является основной причиной снижения выработки автотранс порта.
Межремонтный пробег (межремонтный цикл) автомобиля из меряется в километрах и характеризует продолжительность работы машины между капитальными ремонтами в нормальных условиях эксплуатации.
Плановое задание коэффициентов технической готовности, ис пользования парка, внутрисменного использования, использования пробега и тоннажа автомобилей устанавливают в соответствии с планом по строительству, состоянием машин, наличием ремонтных средств и т. д.
Плановая выработка устанавливается технически обоснованны ми нормами.
Основными мерами повышения производительности автомобиль ного транспорта являются: улучшение состояния и использования автопарка; рациональное планирование перевозок; применение большегрузных машин с увеличением расстояния транспортирова ния; совершенствование автомобильных дорог; правильная органи зация движения; применение в соответствующих условиях авто поездов.
Непременным условием роста производительности автотранс порта является повышение коэффициентов технической готовности и использования парка, что достигается увеличением межремонтных пробегов и применением агрегатно-узлового метода ремонта.
Высокий коэффициент использования парка порядка 0,8—0,85 можно получить при троллейвозном транспорте за счет межремонт ного пробега в 300—350 тыс. км и значительно большей эксплуата ционной надежности электрооборудования по сравнению с двига телями внутреннего сгорания.
Важное значение имеет рациональная организация перевозок, которая обеспечивается системой планирования и централизован ного диспетчерского управления, а также установлением оптималь ных маршрутов перевозок. В условиях значительного количества поставщиков и потребителей оптимальные маршруты рассчитывают, применяя электронно-вычислительную технику. При такой органи зации удается также в ряде случаев значительно увеличивать коэф фициенты использования пробега.
Технико-экономические исследования убедительно доказали выгодность увеличения грузоподъемности автомашин с увеличе нием расстояния транспортирования *.
* Подробнее см. С. Е. К а н т о р е р. Методы обоснования эффективности при менения машин в строительстве. М., Госстройиздат, 1969.
66
Совершенствование автодорог позволяет увеличивать не только скорость движения машин, но и их межремонтные пробеги и пробег автомобильных шин.
Правильная организация работы автомобилей и тракторных поездов обеспечивается введением строгого графика или расписания движения. Практика работы ряда автохозяйств показала, что пра вильно составленное расписание позволяет увеличить производи тельность не только автомобилей, но и обслуживаемых ими кранов, экскаваторов, погрузчиков.
При монтаже зданий с транспортных средств («с колес») орга низуют движение панелевозов по такой системе, которая дает воз можность эффективно использовать транспортные средства и вести монтаж строго по графику.
Известны две системы движения панелевозов на монтаже домов «с колес»: маятниковая и челночная.
При маятниковой системе тягач работает с одним полуприцепомпанелевозом и вместе с ним простаивает под погрузкой на пред приятии и поД разгрузкой на объекте монтажа.
При челночной системе тягач работает с тремя оборотными по луприцепами и подобно челноку непрерывно перемещается от домо строительного комбината к монтажной площадке и обратно, задер живаясь в этих пунктах лишь для смены буксируемых панелевозов.
На практике широко применяется также промежуточная, так называемая получелночная система, суть которой заключается в том, что тягач работает с двумя оборотными полуприцепами, от цепляя их только у объекта монтажа. Такая система движения оправдана в условиях, когда погрузка деталей на предприятии обеспечена с минимальной затратой времени *.
В относительно легких дорожных условиях целесообразно при менять автомобили с прицепами; тяговые расчеты автопоездов приведены в § 6. Производительность автопоезда будет выше, чем одиночного автомобиля, если снижение скорости при автопоезде будет компенсироваться увеличением перевезенного груза,
§11. Расход топлива автомобилем
Всправочниках и заводских характеристиках приводится удель ный расход топлива, т. е. расход топлива в граммах на 1 л. с. (эффективную) в час:
ge = 1000 |
|
г]л.с.ч, |
|
(75) |
|
где q — часовой расход топлива, |
кг1ч\ |
л. с. |
|
|
|
Ne — эффективная мощность двигателя, |
|
|
|||
•Подробнее см. А. С. Ф и д е л е в . Повышение |
производительности |
строитель |
|||
ных машин. Киев, «Будівельник», 1970. |
С. |
С. А т а е в , Б. |
Ф. К у л и к . Специа |
||
лизированный транспорт в строительстве. |
Минск, |
«Наука и |
техника», |
1971. |
67
Принято расход топлива А а определять на 100 км пробега; этот расход можно подсчитать, если известны q в кг/ч и скорость авто мобиля V в км/ч:
А а — |
(76) |
Из формул (75) и (76) следует, что
А, = |
й 4 |
кг |
(77) |
|
ІОи |
100 км' |
|
При равномерном движении автомобиля затрачиваемая эффек тивная мощность двигателя по формуле (6)
л, |
V |
( W , ± W h + W w ) v _ |
(78) |
|
N e ~ |
3,6 • 75к]т “ |
270т)т |
||
|
Исходя из формул (10), (11), (13), можно записать
|
°а (7 ± о + |
kFv2 |
|
|
N, = |
13 |
с. |
(79) |
|
274 |
Л . |
|||
|
|
|
|
Тогда из формул (77) и (79) получим
|
М / ± 0 + |
fcfü2] |
|
|
Ла = |
13 J |
к г |
(80) |
|
2700т]т |
|
100 |
Пользуясь формулой (80), можно определить расход топлива автомобилем весом Ga при различных дорожных условиях, т, е. при различных f и і, а также скорости движения ѵ.
§ 12. Тяговый баланс и сопротивление движению гусеничного трактора с прицепами
Скорость движения тракторов значительно ниже скорости движения автомобилей, поэтому для тяговых расчетов тракторов нет надобности пользоваться динамическими характеристиками, а можно исходить из их заводской технической характеристики.
В заводской характеристике трактора приводятся номер передачи, скорость движения ѵ в км/ч и тяговое усилие на крюке FKp на указанной передаче при движении на горизонтальной площадке;
FKP— РГ— шг GTp кгс (дан), |
(81) |
где Рт— сила тяги, приложенная к гусеницам, кгс(дан);
wр — основное удельное сопротивление движению при гусеничном ходе (величина, аналогичная коэффициенту качения автома шин); для грунтовых дорог, сухих и ровных шг = 0,05 -т-0,08,
а для неровных и грязных шг = 0,08 |
-5—0,12; |
|
Gxp—вес трактора, кгс (дан). |
|
ходу |
Тяговое усилие трактора с прицепами на пневмоколесном |
||
при движении на подъем (рис. 56) |
|
|
РГ= tiQn (f cos а -j- sin а) 4- GTp (wpcos а + |
sin а) кгс (дан), |
(82) |
68
где п — количество прицепов; |
|
|
|
|
|
||
Qп — полный |
вес |
прицепа, |
|
|
|
|
|
кгс(дан); |
|
|
|
|
|
|
|
/ — коэффициент качения. |
|
|
|
|
|
||
Из формул (81) и (82) получим |
|
|
|
|
|||
Р кр + WrGTp = «Qn (/ COS а + |
|
|
|
|
|
||
+ sin а) + |
GTp (Wrcos а + |
|
|
|
|
|
|
+ sin а) кгс (дан). |
(83) |
|
|
|
|
||
Отсюда сила ТЯГИ |
на крюке |
Рис. 56. |
Схема |
к |
расчету сопротив |
||
FKP = nQn (/ COS а ± sin а) + |
|
ления движению |
тракторного поезда |
||||
|
|
|
|
|
|||
+ |
GTp[wr (cos а — 1) ± |
sin а] |
кгс (дан). |
(84) |
Зная необходимую величину FKp, по технической характеристике трактора устанавливают, на какой передаче будет двигаться трак торный поезд и какова будет его скорость.
Чтобы гусеницы не буксовали, должно соблюдаться условие
|
|
|
|
PF кгс (дан). |
|
ч |
(85) |
|||
Коэффициент сцепления гусениц <рх значительно выше, чем пнев |
||||||||||
моколес и, |
например, |
для |
грунтовых дорог |
<рг — 0,8 -т-0,9, |
а на |
|||||
разрыхленном грунте <рх — 0,6 ~ 0,7 . |
|
|
|
|
|
|||||
Следовательно, по условиям |
сцепления из формул (81) и (85) |
|||||||||
или |
|
|
TiGrp > |
FKP+ |
W'rGjp |
|
|
(86) |
||
|
|
^ к р < (с р і-^ г)С тр. |
|
|
|
(87) |
||||
|
|
|
|
|
|
|||||
§ 13. Производительность тракторного поезда |
|
|
||||||||
Формула продолжительности рейса тракторного поезда аналогич |
||||||||||
на формуле |
(69), |
но величина Ку при тракторах учитывает не толь |
||||||||
ко ускорения и |
замедления, |
но и время на переключения передач |
||||||||
и определяется для каждого участка трассы |
|
|
|
|||||||
|
|
Т р с = |
К у |
Рф |
“Г /загр ~Ь /разгр ССК. |
|
(88) |
|||
Аналогично формуле |
(73) |
по тахограмме |
(рис. |
57) определяем |
||||||
|
|
К у |
= 1 |
_о |
ѵ 0 ^п е р |
|
|
|
(89) |
|
|
|
13/7 |
3,6/ |
’ |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
где /„ер — время |
на переключение передач, |
сек. |
|
|
|
|||||
Для груженого поезда / PS 0,1 м/сек2, для порожнего / PS 0,2 м/сеіс2; |
||||||||||
|
|
|
|
|
/пер PS 4 -н 5 сек. |
производитель |
||||
|
|
|
|
|
|
Техническая |
A ß |
*\ |
ß K |
|
/ |
ность тракторного поезда |
|
|
|
|
t |
tnep |
t |
3600гаQ* |
(90) |
|
Рис. |
57. |
Тахограмма |
движения |
77техн — 1000Г, |
Т І Ч , |
||
рс |
|
||||||
тракторного поезда |
|
|
где Qn — груз прицепа, кг. |
|
69