3.2. Определение допустимого продольного уклона дороги

Максимально допустимый продольный уклон на дороге должен преодолеваться автомобилями на постоянной скорости не ниже расчетной. В проекте величину допустимого продольного уклона определяют по выражению

Д = fiδj(3.2.1.)

где: f- коэффициент сопротивления качению;i- продольный уклон дороги;j- коэффициент, учитывающий инерцию движущихся масс автомобиля;δ- относительное ускорение.

Так как расчет продольного уклона ведется для равномерного движения автомобиля с постоянной скоростью, то j= 0. Тогда

Д = f i(3.2.2.)

Величину fопределяют по справочникам для скорости автомобиля до 50 км/ч. При расчетной скорости более 50 км/ч принимают скорректированное значение коэффициента по выражению

f_V=f[1+0,001 (V– 5Q)] (3.2.3.)

где: V- расчетная скорость движения соответствующего автомобиля, км/ ч.

Величину динамического фактора(Д) определяют по графику динамических характеристик автомобиля.

Полученное значение допустимого уклона должно обеспечивать движение автомобиля на подъем без пробуксовывания. Для этого определяется величина динамического фактора из условия сцепления (D_сц) шин автомобиля с поверхностью дороги.

D_сц=(3.2.4.)

где: φ - коэффициент продольного сцепления автомобильных шин с поверхностью дорожного покрытия, принимается для неблагоприятных условий движения (мокрое и грязное покрытия) по справочным данным [2, 10];G- полный вес автомобиля;Р_ω- сопротивление воздушной среды движению автомобиля; G_сц- часть веса, приходящаяся на ведущую ось автомобиля (сцепной вес).

Сопротивление воздушной средыопределяют по выражению:

Р_в=(3.2.5.)

где: k- коэффициент сопротивления воздушной среды, учитывающий обтекаемость автомобиля и плотность воздуха (табл.3.2.1);F- площадь лобовой проекции автомобиля, м²;V- расчетная скорость автомобиля, км/ч.

Площадь лобовой проекции автомобиля ориентировочно равна:

F = 0,8∙b∙H(3.2.6.)

Для автобусов и грузовых автомобилей с кузовом-фургоном:

F = 0,9∙b∙H(3.2.7.)

где b, H- габаритные размеры автомобиля, м.

Таблица 3.2.1. Значение коэффициентов сопротивления воздушной среды.

Тип автомобиля	к
Гоночные и спортивные автомобили с обтекаемой формой кузова	0,15 - 0,20
Современные легковые автомобили с закрытым кузовом	0,20 - 0,30
Легковые автомобили с не обтекаемым кузовом	0,35 - 0,60
Автобусы	0,40-0,60
Средние грузовые	0,54 - 0,64
Тяжелые грузовые	0,64 - 0,74

Продольный уклон, который автомобиль может преодолеть без пробуксовывания:

i^сц_д= Д_сц-f_v(3.2.8.)

После завершения расчета полученные величины допустимых уклонов сравнивают с данными СНиП и делают вывод о принятии допустимых уклонов на проектируемой дороге.

3.3. Определение числа груженых прицепов в автопоезде

Организация движения автопоездов позволяет повысить объем грузов, перевозимых одним автомобилем в 2,5-3 раза, повысить производительность на 40-60 %, снизить себестоимость перевозок на 20-30 %. Поэтому число автопоездов в составе транспортных потоков постоянно растет.

Количество прицепов, которое может быть в составе автопоезда на проектируемой дороге, определяют из двух условий.

Из условия запаса динамического фактора автопоезда на прямой передаче, который должен позволить автопоезду на прямой передаче (i_п.п.=1) преодолеть уклон не менее 15 ‰ . Пренебрегая сопротивлением воздуха, которое из-за малых скоростей автопоездов не оказывает заметного влияния на его динамические возможности, это условие описывают уравнением

P^I_ап = (3.3.1.)

Второе условие диктуется требованием преодоления автопоездом максимального уклона дороги не ниже чем на IIпередаче.

P^II_ап = (3.3.2.)

где: P_ап- сила тяги, кг;M_max- максимальный крутящий момент на коленчатом валу двигателя;i₀- передаточное число главной передачи;i₂- передаточное число наIIпередаче;η- КПД трансмиссии;f- коэффициент сопротивления качению;G_a- полный вес автомобиля–тягача, кг;Q- вес одного прицепа, кг;n- число прицепов.

По выражениям (3.3.1.) и (3.3.2.) определяют возможное число прицепов в автопоезде, к расчету принимая минимальное.