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

Вопросы для самопроверки

1.Как определяется тяговый баланс автомобиля?

2.Из каких величин слагается полное сопротивление движению автомобиля и как

эти величины определяются?

вращающихся масс автомобиля?

3.

Как

подсчитывается коэффициент учета

4.

Каково назначение динамической характеристики автомобиля и какие задачи

решаются с ее помощью?

его динамической характеристике?

5.

Как

учитывается нагрузка автомобиля на

6.Как определить скорость движения автомобиля с прицепами по его динами­ ческой характеристике?

7.Что характеризует проходимость автомобиля и чем она обеспечивается?

8.Как рассчитать нагрузку от колес автомобиля на дорогу?

9.Как контролируется буксование на динамической характеристике автомобиля?

10.Каким образом можно подсчитать силу торможения автомобиля?

11.Как подсчитать путь торможения автомобиля и безопасный интервал между автомобилями?

12.Как определяется поперечная устойчивость автомобиля?

13.Как подсчитать расход топлива для движения автомобиля?

14.Какие измерители приняты для характеристики состояния и работы авто­ транспорта?

Глава III

ТЯГОВЫЕ РАСЧЕТЫ АВТОТРАКТОРНОГО ТРАНСПОРТА

§14. Тяговые расчеты автомобильного транспорта

Составление динамической характеристики. Как ука­ зывалось в § 6, при составлении динамической ха­

рактеристики автомобиля исходят из внешней характеристики

двигателя и формул (1), (3), (5), (13) и (26).

 

 

 

Составим динамическую характеристику автосамосвала грузо­

подъемностью 5 тс, если

полный вес

Ga =

11,8 тс, вес

порожнего

автомобиля Go = 6,8 тс; Gcu =

8,4 тс, площадь лобового сопротивления

автомобиля

F = 6

м2,

радиус

колеса

с

учетом деформации шин

г = 0,54 • 0,95 = 0,513 м,

передаточное

число главной передачи іо =

= 8,21, передаточные числа коробки

передач ік: первой — 6,17, вто­

рой— 3,40;

третьей 1,79 и четвертой — 0,78.

 

автосамо­

 

Внешняя

характеристика

дизеля,

установленного на

свале грузоподъемностью 5 тс, показана на рис. 58.

 

 

 

Подсчеты,

необходимые для

составления динамической характе­

ристики,

сводим в табл.

 

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

Проиллюстрируем, как производились эти подсчеты. Например,

для I передачи при 700 об/мин:

 

 

 

 

 

 

по формуле (1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ме =

716,20 ^

=

 

7 1 6 ,2 0 ^ ^ - =

46,202 кгс ■м {дан ■м);

по формуле (3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

уV =

0,377 44- =

 

 

 

 

 

 

 

 

_

0,377 • 0,513 • 700

Ѵо

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

2,673 км/ч;

 

 

 

 

 

 

~

6,17

8,21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

по формуле (5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р = МЛМт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

46,202

• 6,17

• 8,21

• 0,9

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

0,513

 

 

~

 

 

 

 

 

 

 

 

=

4194,8 кгс {дан);

 

 

 

 

 

 

 

по формуле (13)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

°’07 •

2-6ІЗа =

0>23>

 

 

 

 

 

по формуле (26)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D = р ~ — Ww

4194,8 — 0,23

 

Рис.

58.

Внешняя характеристика ди­

 

 

Ga

~

 

11800

 

зеля,

установленного

на

самосвале

 

 

 

=

0,3555.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

грузоподъемностью 5

тс

 

71

Также, например, для IV передачи при 1500 об/мин по формуле (1)

Ме = 716,20 = 46,553 кгс • м (дан ■м);

по формуле (3)

 

 

 

о =0,3770

05yg;

 

 

= 45,302 км/ч;

 

 

 

по формуле (5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рч = 4 6 ,5 5 3 - 0 ,7 8 -8 ,2 1 - 0 ,9 = ш ^

( 5 а н ) .

 

 

 

 

 

1

 

 

0,513

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

по формуле (13)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лѵ,

0 ,0 7

• 6 • 4 5 ,3 0 2 2

 

66,51

 

 

 

.

 

 

 

 

 

Ww=

----- jg—1----- =

кгс (дан);

 

 

по формуле (26)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D = 523 — 66,51

 

0,0387.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11800

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

1. Подсчет динамического фактора

 

 

 

 

 

IV передача

 

 

 

 

 

 

III передача

 

об/минn,

S;

*

s .

Ö *

а.

*-N

3

 

Q

a *

 

О

■—S

lwWl l ’ (дан)кгс

сГ

5

и

^

 

 

Ж

 

cs

 

 

 

.

*

.

a;

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

?ж

 

> e .

£<■0

 

>

m a*

 

 

 

 

 

 

 

 

<3

 

F

»

s^T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

700

45,25

46,202

21,141

530,3

14,48

0,0437

9,212

 

1217,0

2,75

0,1029

900

61,95

49,298

27,181

553,9

23,94

0,0449

11,844

 

1271,0

4,55

0,1073

1100

76,30

49,678

33,221

558,1

35,77

0,0443

14,476

 

1280,8

6,79

0,1080

1300

88,03

48,498

39,261

544,9

49,95

0,0419

17,108

 

1250,4

9,48

0,1052

1500

97,50

46,533

45,302

523,0

66,51

0,0387

19,740

 

1200,2

12,63

0,1006

 

 

 

II

передача

 

 

 

 

 

I

передача

 

 

с XI ,

кгс/ч

р к

II-

V w l l .

 

о н

OJ,

км/ч

р кѴ

 

 

Ww

I-

D l

 

 

кгс (дан)

кгс (дан)

 

 

 

 

 

кгс (дан)

кгс (дан)

 

4,850

2311,6

0,76

 

 

0,1958

 

2,673

4194,8

 

0,23

0,3555

6,236

2414,2

1,26

 

 

0,2045

 

3,436

4381,1

 

0,38

0,3712

7,621

2432,8

1,88

 

 

0,2060

 

4,200

4414,9

 

0,57

0,3741

9,007

2375,0

2,63

 

 

0,2010

 

4,963

4310,0

 

0,80

0,3652

10,393

2279,8

3,50

 

 

0,1929

 

5,727

4137,1

 

1,06

0,3505

На рис. 59 приведена динамическая характеристика, составлен­ ная на основании данных табл. 1.

Шкала динамического фактора порожнего автомобиля составлена на основании формулы (29)

Dü = DG*

D • 11800

1,7 D.

Go

6800

 

72

Рис. 60. Зависимость крутя­ щего момента турбины Мт

от числа ее оборотов пт

На динамической ха­ рактеристике нанесены прямые ограничения по сцеплению:

для грунтовой влажной дороги (ср = 0 ,2)

 

 

=

0>2 ' Т р і ~ 0 , !4;

Рис. 59. Динамическая характеристика авто­

для

щебеночной мок­

самосвала грузоподъемностью 5 тс

 

 

 

рой дороги (ср = 0,3)

£>Сц = 0,3.

8,4

0,21.

 

 

11,8

 

 

В настоящее время в ряде типов автосамосвалов применяются гидро­ механические передачи — (см. § 1). В процессе испытания гидро­ трансформатора совместно с двигателем определяют зависимость между крутящим моментом Л1Т турбины (ведомого колеса) гидро­ трансформатора и ее числом оборотов пх. Эта зависимость пред­ ставляется или графически (рис. 60), или в виде таблицы (табл. 2).

 

Таблица 2. Экспериментальная

зависимость

между М т и п,

Момент на турбине

234,4 312

360,3

143,8

128,7

118

96,9

90

85

55

Мт, кгс- м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Число оборотов тур­

516

174

0

1003

1170

1280

1520

1627

1962

2250

бины ят в мин.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пользуясь таблицей

или графиком и

формулами

(3),

(5),

(13)

и (26), составляется динамическая характеристика автомобиля с гидро­ механической передачей.

73

Для примера составим динамическую характеристику автосамо­ свала грузоподъемностью 27 тс. Полный вес автосамосвала G — 48 тс,

вес порожнего

автосамосвала G0 = 2 1 тс,

сцепной вес Gcu. — 32,4 тс,

площадь лобового сопротивления

F = 10,7 м2, радиус колеса с уче­

том деформации шины г = 0,74 м,

общие передаточные числа I пере­

дачи— 39,64;

II — 22,56; III— 11,28.

(3), приведены в табл. 3.

Скорости,

подсчитанные по формуле

Таблица 3. Зависимость скорости движения от числа оборотов турбины

Число оборотов турбины гст в мин

П ере­

516

174

дача

 

 

I

3 ,6

1,2

и

6,3

2,1

і и

12,6

4,2

0

1003

1

1170

1

1280

1

1520

1627

1962

2250

 

Скорости

движения

V, км/ч

 

 

 

__

7

 

8,2

 

9

 

10,7

11,4

13,8

15,8

12,4

 

•14,4

 

15,8

 

18,7

20,1

24,2

27,8

2 4 ,8

 

28,8

 

31,6

 

37,4

40,2

48,4

55,6

Величины Рк, WwaD, подсчитанные по формулам (5), (13) и (26), приведены в табл. 4.

Таблица 4. Зависимость динамического фактора от числа оборотов турбины

 

Обоз­

 

 

Число оборотов

турбины

п т в мин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пере­

наче­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ние

516

174

0

1003

1170

1280

1520

1627

1962

2250

дача

пока­

 

зате­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

р к

11300

15000

17350

6942

6217

5688

4664

4340

3827

2650

 

4 ,6

7

8

11

14

 

o '

0 ,2 3

0,31

0,36

0,14

0,13

0,1 1 0

0,097

0,09

0,079

0,054

 

Р к

6430

8558

9875

3890

3486

3200

2620

2430

2300

1480

п

 

 

9

13

14

20

23

33

45

 

 

D W

0,133

0,178

0,2

0,08

0,072

0,066

0,054

0,05

0,0 4 6

0,03

 

Р к

3190

4256

4918

2000

1750

1600

1320

1220

1160

750

 

9 ,7

 

 

36

50

55

78

92

132

178

і и

W w

 

D W

0,066

0,0 8 8

0,1

0,04

0,035

0,032

0,025

0,0 2 3

0,021

0,011

Динамическая характеристика автосамосвала грузоподъемностью 27 тс на основании данных табл. 3 и 4 приведена на рис. 61.

Шкала динамического фактора порожнего автомобиля

Do

2 ,3Z).

Ограничения по сцеплению при ср = 0,2

DC4 = 0,2. ^ ^ 0 , 1 3 ;

74

при 9 == 0,3

 

А * = 0,3. ^ «

0 ,2 .

Определение скорости движения.

При определении скорости

и времени равномерного движения автомобиля удобно пользоваться такой табличной формой:

Номер

Длина

Подъем

Коэффи­

Динами­

Установив­

Время дви­

( + ) или

циент

ческий

шаяся ско­

жения по

участка

участка

уклон

качения

фактор

рость дви­

участку

трассы

1, м

< -)

f

D

жения V,

іь сек

 

 

1

 

 

км/ч

 

1

:2

3

А

5

6

7

I

Таблица по такой форме составляется отдельно для груженого и для порожнего автомобиля. Время этого движения (£/)рр и ( Е /) Пор получается суммированием полученных чисел графы 7.

Для определения коэффициента, учитывающего ускорения и за­ медления /Су, по формуле (73) определяется установившаяся средняя

75

скорость по всей трассе ѵср. Эта скорость получается на основании данных таблицы:

для груженого автомобиля

 

гр

 

3 ,6 2 /

 

.

 

 

/г \і\

 

Уср=

 

 

км/ч;

 

 

(91)

для порожнего автомобиля

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г,п°р _

 

3 ,6 2 /

К М / Ч .

 

 

(92)

 

1/Ср

•—

 

 

 

 

 

 

 

(« )п о р

 

 

 

 

Значение Ку в зависимости

 

от £/

и иср приведены

на

рис. 62.

Как

было указано в §6,

при положительной величине динами­

ческого

фактора установившаяся скорость

движения

определяется

с помощью динамической характеристики автомобиля.

 

 

Однако, если / — г < 0, т. е.

требуется

применить торможение,

скорость

торможения необходимо определять по формуле

(58), ис­

ходя из двойного пути торможения 2ST:

 

 

 

 

о = V 130 ST (срі) км/ч.

 

 

(93)

Подсчет расхода топлива производится по формуле (80) отдельно для груженого Ga и порожнего G0 автомобилей. При этом исполь­ зуют величину скорости движения, полученную по формулам (91) и (92).

76

Средневзвешенную величину f ± і получают после заполнения графы 5 приведенной выше табличной формы

г

I £

D\h

РгЬ Ч~ Dak ~Ь •

• •

(94)

 

 

h + І2+ h + '

 

 

 

 

 

Естественно, что

при

f і

< 0 величина

«отрицательного» ди­

намического фактора не учитывается, так как происходит торможе­ ние с выключенным двигателем.

Пример тяговых расчетов. При больших объемах земляных ра­ бот грунт транспортируют автосамосвалы грузоподъемностью 27 тс. Загрузка осуществляется одноковшовым экскаватором. Продолжи­

тельность загрузки с маневрированием

/загр =

500 сек,

а разгрузки

на отвалах іразтр =

200 сек. Трасса состоит из трех участков

(табл. 5).

 

 

 

Таблица 5.

Характеристика трассы

а*

 

 

 

Подъ­

я

•&. в

 

 

Характеристика дороги

§ н к

 

I?

 

ем і

•&È5

 

 

 

 

 

s is

 

 

X >,

 

 

 

 

 

 

 

1

Грунтовая

в

забое .....................................

0

0,06

0,2

1200

2

Грунтовая

усовершенствованная . . . .

0,12

0,03

0,3

3000

3

Грунтовая

на

отвале .................................

0

0,08

0,2

2300

Тормозной путь

5Т установлен 5 м.

Расчет сводим в табли­

цу (табл. 6).

 

 

Таблица 6. Сводная

таблица тяговых расчетов

автомобильного транспорта

Номер

участка

1 ,

М

 

 

1

 

2

/

f

D = f ± l

 

д

3,6/

и , к м / ч

t

---- , с е к

 

 

 

 

 

V

3

4

5

6

 

7

 

 

 

Г р у ж е н ы й а в т о м о б и л ь

 

 

1

1200

0

0,06

0,06

17

260

2

3000

0,12

0,03

0,15

6,5

1680

3

2300

 

0

0,08

0,08

14

590

 

2 1 =

6500

м

 

 

 

(2 <)гр = 2530

 

 

 

П о р о ж н и й а в т о м о б и л Ь

 

 

3

2300

 

0

0,08

0,08

25

330

2

3000

 

-0 ,1 2

0,03

—0,09

11

990

1

1200

 

0

0,06

0,06

32

140

 

2 I =

6500 м

 

 

 

(2 0 пор = 1460

Скорости для тягового режима в табл. 6 определены по динами­ ческой характеристике автосамосвала (см. рис. 61).

Для тормозного режима порожнего автомобиля на участке 2 по формуле (93) скорость

V= V 130 • 5 (0,3 — 0, 12) « 11 км/ч.

77

Среднюю скорость движения груженого автомобиля определяем по формуле (91)

 

 

г/р —

3,6

• 6500

А

 

 

 

 

2530

9 км/ч.

 

 

 

 

 

 

 

 

Средняя скорость

движения

порожнего

автомобиля по форму­

ле

(92)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

гпор =

316_6500_ібклі/ч

 

Средневзвешенную величину / + і подсчитываем по формуле (94)

для груженого автомобиля

 

 

 

 

 

 

 

 

f ± і =

0 ,0 6 • 1200 +

0,15 •

3000 +

0,08

• 2300 , 0,1;

 

 

 

 

1200 +

3000 + 2300

 

для

порожнего автомобиля

 

 

 

 

 

 

 

 

, , .

0,08

2300 +

0,06

• 1200

:0,08.

 

f ± t =

------

2300 +

1200

 

Величина коэффициента, учитывающего ускорения и замедления

(см.

рис. 62):

 

при £/ = 6500 м и

= 9 км/ч

для

груженого автомобиля

 

 

 

/СУг ~

1,02;

 

 

для порожнего автомобиля при £/ = 3500 м и іЯ°р = 16 км/ч

Куп = 1,03.

Продолжительность рейса определяем по формуле (69)

Грс = 1,02 • 2530 + 1,03 • 1460 + 500 + 200 = 4800 сек.

Техническая производительность автомобиля по формуле (68)

п

„ о

27000

ОА

К теки

0 , 6

"JgQo' ~

2 0 Т/Ч .

для

Расход топлива по формуле (80):

 

 

груженого

автомобиля

 

 

 

 

 

100(48000 . 0,1 +

°’07 - і у ■9i j

 

а. г

2 7 QQ . 0

gg

 

^ 10 KS НЗ 100 KMf

для

порожнего

автомобиля

 

 

162J

 

 

100 ^21000 0,08 +

-°'07 ' '^ 7 '

 

■da.n =

2700 • 0,85

~

~ 75кг на 100 км.

Определение

пропускной способности

автодороги. В ряде слу­

чаев необходимо решать вопрос о пропускной способности автодо­ роги или о числе ее полос движения.

78

Исходя из безопасного интервала между машинами LG, опре­

деляемого по формуле

(59),

часовую

пропускную способность

одной полосы движения

находим по следующему выражению:

/ПС.

Л'час =

ЮОО

- машин

в час,

V ■,

(95)

где Кн — коэффициент, учитывающий неравномерность движения, который может приниматься равным 2 .

Зная грузоподъемность автомобиля и число рабочих часов в смене, месяце или году, нетрудно определить соответствующую пропускную способность дороги в тоннах.

§ 15. Тяговые расчеты тракторного транспорта

Формулы для тяговых расчетов. В условиях строительных площадок угол наклона дорог а не превышает 15—16°. Поэтому можно принимать c o s a ^ l, а sin a ^ tg a = г.

Таким образом, упрощаются формулы, приведенные в § 12. Сила тяги на крюке груженого поезда

^кр = п (Q + G) (/ ±

i) ± GTVi кгс (дан).

(96)

Сила тяги на крюке порожнего поезда

 

 

FnoP= n G ( f ^ i )

+

GTpt кгс

(дан).

(97)

Здесь Q— вес груза прицепа,

кгс

(дан);

 

 

G — вес порожнего прицепа, кгс (дан);

 

GTP— вес трактора, кгс (дан).

поезде

определяется,

исходя

Количество прицепов -в тракторном

из движения груженого поезда на

подъем,

т. е.

 

F rp — G i

 

 

Г кр

итр1

 

(98)

п — (Q+

G) (/ + і)

 

Однако формула (98) действительна только в том случае, если соблюдается неравенство (87), т. е. отсутствует буксование гусениц.

Расход топлива трактором определяется примерно так же, как и расход топлива автомобилем.

Для груженого поезда

£е[°тр(“Ѵ

+

+

кг .

/nm

Л т - F —

 

2700тг)т

 

100 к м '

' щ

для порожнего поезда

А

_ Se [°тр (wr т 0 + nG(/ Т *’)]

кг

СІПО'І

т п

2700т)т

100 к м '

 

Пример тяговых расчетов. На перевозке строительных материа­ лов применяются тракторные поезда, состоящие из трактора мощностью 140 л. с. (табл. 7), пневмоколесных прицепов, грузо­ подъемностью 8 тс, собственным весом 4 тс. Продолжительность

79