Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Фиделев А.С. Автотракторный транспорт в строительстве учеб. пособие

.pdf
Скачиваний:
6
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
4.79 Mб
Скачать

Кроме 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 hwhg невелика, и, кроме того, буксование практически возможно только при малых скоростях, когда W w незначительно, член Ww (hwhg) исключаем. Исключаем также члены с коэффициентом, / так как они мало влияют на точность подсчетов. Тогда выражение (41) примет вид

Rxa + R 2<?hgR2b — 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 Ww) м/сек2.

(54)

Можно принять

Ww = 0 и

пренебречь

коэффициентом качения

колес /, так как ср значительно больше /.

 

 

Тогда

= 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

 

= 130 (9 ± і) +

зЖ +

^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 Rg

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

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