Программа работы

1. Внимательно изучите теоретические сведения.

2. Укажите в рабочих тетрадях обоснование параметров крепления груза.

3. Начертите различные варианты крепления груза растяжками.

4. Укажите особенности расчета крепления автомобилей и размещение груза в кузове автомобиля.

5. Начертите рис. 8 и запишите в рабочих тетрадях формулы для определения объема груза при полном использовании грузоподъемности и объема кузова с учетом определенных условий.

6. Укажите, как рассчитывается коэффициент запаса устойчивости при его опрокидывании.

7. Нарисуйте в рабочих тетрадях способы крепления грузов для обеспечения их устойчивости.

8. Перепишите задачи №1 и 2 в рабочие тетради и разберите их решение.

Практическое занятие № 9 Использование грузоподъемности подвижного состава при перевозке различных видов груза

Цель работы: Изучение особенности использования грузоподъемности подвижного состава при перевозке различных видов груза.

1. Теоретические сведения

Грузовместимость и грузоподъемность ПС. Грузовместимостью подвижного состава (ПС) называется наибольшее количество груза, которое может единовременно перевозиться ПС, исходя из его максимально допустимой полной массы и размеров кузова.

Грузовместимость оценивается следующими параметрами: фактической грузоподъемностью, удельной объемной грузоподъемностью и коэффициентом грузовместимости.

Фактическая грузоподъемность q_ф, т, определяется по формуле

q_ф = ab (h ± h₁) ρ₀, (1)

где a, b, h – внутренние габаритные размеры кузова: соответственно длина, ширина, высота, м; h₁ – расстояние от верхнего края борта платформы до уровня погрузки груза, м; ρ₀ – объемная масса (плотность) груза, т/м³.

Удельная объемная грузоподъемность, т/м³, регламентируется при проектировании ПС, является отношением полезной грузоподъемности к внутреннему объему кузова и определяется отношением номинальной грузоподъемности к полному объему кузова

q_V = q_н / V_K, (2)

где q_н – номинальная грузоподъемность ПС, т; V_K – полный объем кузова, м³.

Для ПС грузоподъемностью до 2 т значения q_v принимают в пределах до 0,5 т/м³, до 3 т - 0,6 т/м³, 5 т - 0,83 т/м³, 6 т - 0,9 т/м³, 7...12т - 1 т/м³.

Удельная грузовместимость q_вм, т/м³, определяет количество груза, которое может быть загружено в 1 м3 емкости кузова

q_вм = q_ф / V_K, (3)

где q_ф – фактическая грузоподъемность ПС, т.

Грузовместимость оценивается применительно к тем видам грузов, для перевозки которых данный ПС предназначен.

Основным параметром, характеризующим каждый вид груза, является его объемная масса.

Значение удельной объемной грузоподъемности ПС показывает, что при перевозке грузов более «тяжеловесных», т.е. имеющих более высокую объемную массу, чем удельная объемная грузоподъемность ПС, его полезная грузоподъемность может использоваться полностью. При перевозке же грузов с меньшей объемной массой, т. е. для данного ПС «легковесных», его грузоподъемность не может использоваться полностью, он будет работать с недогрузкой – с пониженной производительностью.

В случае открытой бортовой платформы недогрузка может быть устранена или уменьшена путем увеличения высоты бортов или погрузки груза выше их уровня. У ПС с бортовой платформой малой грузоподъемности, на котором преимущественно перевозятся легковесные грузы, удельная объемная грузоподъемность имеет меньшие значения (0,4...0,5 т/м³) по сравнению с ПС большой грузоподъемности.

Таким образом, подбор ПС для перевозки грузов производят с учетом соотношения удельной объемной грузоподъемности и удельной грузовместимости. В случае, если значение удельной объемной грузоподъемности q_V соответствует удельной грузовместимости, обеспечено полное использование грузоподъемности данного ПС.

При перевозке грузов, для которых удельная грузовместимость меньше удельной объемной грузоподъемности (q_вм < q_V), вместимость ПС может быть использована полностью, а грузоподъемность – не полностью; при перевозке грузов, обеспечивающих грузовместимость больше, чем удельная объемная грузоподъемность (q_вм > q_V) используется полностью грузоподъемность ПС при неполном использовании вместимости кузова.

Степень возможного использования полезной грузоподъемности ПС при перевозке грузов с разным объемным весом и другими особенностями характеризует коэффициент грузовместимости γ. В основном степень возможного использования полезной грузоподъемное ПС зависит от соотношения между внутренними геометрическими размерами кузова и объемной массой груза, от особенностей груза и конструкции кузова. Все эти факторы учитываются коэффициентом грузовместимости.

Коэффициент грузовместимости определяется для конкретного вида груза и его упаковки и рассчитывается по формуле

γ = V_K ηρ_о/ q_н,

где V_K – внутренний геометрический объем кузова ПС, м³;

η – коэффициент использования объема кузова при данном виде груза;

ρ_о – объемная масса (плотность) груза, т/м³;

q_н – номинальная грузоподъемность ПС, т.

Коэффициент грузовместимости показывает, какая часть грузоподъемности ПС может быть использована при перевозке данного вида груза. При γ ≥ 1 грузоподъемность ПС может быть использована полностью.

Чем меньше значение коэффициента грузовместимости, тем меньше используется грузоподъемность ПС.

Коэффициент использования объема кузова η является отношением фактически используемого объема кузова при данном виде груза и его упаковки к его полному геометрическому объему. В случае возможности полного использования объема кузова, например погрузки бортовой платформы вровень с бортами или кузова фургона на его полную высоту, η = 1. Когда же по особенностям данного вида груза и условиям его перевозки полный внутренний объем кузова не может быть использован, η < 1.

Невозможность использования полного внутреннего объема кузова ПС может иметь место по разным причинам. Например, при перевозке в ПС с бортовой платформой или с открытым кузовом – самосвалом навалочных и насыпных грузов – зерна, картофеля, свеклы и др. их погрузка производится ниже уровня бортов платформы, чтобы предотвратить потери при перевозке. При движении по ровным дорогам величина коэффициента η может иметь более высокие значения, а при движении по неровным дорогам, на которых возможны перекосы кузова, толчки и нужно оставлять большее расстояние до кромки бортов, – более низкие. Довольно часто верхняя часть закрытого кузова – фургона не может быть использована из-за затрудненности ее загрузки.

Фактически возможная грузоподъемность ПС при перевозке грузов с различной объемной массой, т. е. его грузовместимость, может оцениваться графическим методом.

Рис. 1. График использования подвижного состава разной грузовместимости: 1 – q_н = 3 т; q_ф = 3 т; 2 – q_н = 5 т; q_ф = 4,5 т;

3 – q_н = 8 т; q_ф = 6 т

Для этой цели строится график, на котором по вертикали откладывается количество груза в тоннах, фактически вмещающегося в кузов ПС, а по горизонтали – объемная масса груза, т/м³. Каждой разновидности ПС в зависимости от размеров его кузова на графике будет соответствовать определенная ломаная линия, состоящая из наклонного участка, проходящего через начало координат, и горизонтального участка, соответствующего номинальной грузоподъемности данного ПС. Точка перегиба определяется объемной массой груза и является удельной объемной грузоподъемностью ПС.

Для грузов с большей объемной массой грузоподъемность ПС используется полностью.

На рис. 1 изображены характеристики грузовместимости (ломаные линии) для ПС грузоподъемностью 3 т (удельная объемная грузоподъемность которого составляет 0,6 т/м³), грузоподъемностью 5 т (удельная объемная грузоподъемность которого составляет 0,75 т/м³) и грузоподъемностью 8 т (с удельной объемной грузоподъемностью 1 т/м³). По заданному значению объемной массы груза на характеристике грузовместимости ПС определяем количество данного груза в тоннах, которое фактически может поместиться в кузове ПС.

Так, при перевозке груза с объемным весом 0,7 т/м³ размеры кузова ПС 7 позволяют поместить в нем 3 т (полное использование грузовместимости при перевозке данного вида груза), ПС 2 – 4,5 т (вместо 5 т), а ПС 3 – 6 т (вместо 8 т).

Очевидно, что, чем меньше значение удельной объемной грузоподъемности ПС, т. е. чем меньше расстояние ординаты точки перегиба характеристики грузовместимости ПС от начала координат, тем при большей номенклатуре грузов может быть полностью использована номинальная грузоподъемность ПС, тем выше его коэффициент грузовместимости при перевозке легковесных грузов.

Удельная грузоподъемность пола кузова, т/м², показывает нагрузку на один квадратный метр полезной площади кузова, при которой достигается полное использование грузоподъемности ПС. В зависимости от соотношения фактической удельной нагрузки на пол кузова f_ф и удельной грузоподъемности пола кузова f_уд возможны ситуации:

f_ф < f_уд – площадь пола кузова используется полностью, но грузоподъемность пола полностью не используется;

f_ф > f_уд - полное использование грузоподъемности пола кузова достигается при неполном использовании его полезной площади.