3 Разработка схем укладки грузов в кузове транспортного средства

Согласно правилам автомобильных перевозок грузов металлические трубы, перевозимые без тары, погрузка которых требует больших затрат времени, до начала погрузки должны быть связаны (уложены на поддоны или объединены грузоотправителем в погрузочные единицы другими способами). Груз должен быть уложен и закреплен в кузове грузового транспортного средства таким образом, чтобы во время автомобильной перевозки обеспечивалась сохранность груза, его упаковки и грузового транспортного средства.

При автомобильной перевозке металла и изделий из него они должны быть разделены на следующие группы: малогабаритный металл (метизы, электроды, чугуны, ферросплавы, кровельная жесть, бухты и другие), удлиненный прокат различных профилей (длиной не более 6 м), длинномерный прокат длиной от 6 до 14 м (пруток диаметром 10-18 мм, лист толщиной 2 мм и более, профиль или труба). В курсовом проекте к перевозке принят длинномерный трубный металлопрокат – цельнотянутые трубы Ф73x5,5 длиной 10 м. В соответствии с правилами автомобильных перевозок грузов при автомобильной перевозке удлиненного проката грузоотправитель должен увязать его отдельные единицы в пачки или пакеты и промаркировать их. Пачки должны быть прочно обвязаны проволокой или лентой не менее чем в двух местах. При перевозке цельнотянутых труб Ф73x5,5 длиной 10 м будем использовать 2 метода крепления груза в кузове: метод блокировки и с применением ремней. Блокировка – пиломатериал, размещаемый между грузом и составными частями кузова, используемый для предупреждения смещения груза. При перевозке цельнотянутых труб Ф73x5,5 будем использовать упорные и распорные балки, а также ремни в трех местах для увязывания всех труб в одну пачку. Крепление груза в кузове полуприцепа представлено в приложении В.

Общее количество перевозимого груза q_фне должно вызывать превышение общей допустимой грузоподъемности автомобильного транспортного средства, его допустимых максимальной массы и осевых нагрузок, исходя из дорожных ограничений каждой страны, по территории которой выполняется перевозка, а также обеспечивать его размещение в кузове. Таким образом, должно обеспечиваться условие

q_ф =min{m_тд–m_бн,min{m_ддi–m_бн},min{q_доi},q_вм}, (3.1)

где m_тд– технически допустимая общая масса транспортного средства,m_тд= 44т;

m_бн – масса транспортного средства без груза,m_бн= 14,35 т;

m_ддi – допустимая общая масса транспортного средства приi-м варианте проезда по автомобильным дорогам,m_ддi= 40т;

q_доi–общая масса груза, которая может быть размещена без превышения осевых нагрузок при i-м варианте проезда по автомобильным дорогам, q_доi = 28 т;

q_вм – масса груза, которая может быть размещена, исходя из вместимости кузова транспортного средства, т.к. масса 1 погонного метра металлической трубы диаметром 73 мм 8,91 кг, тоq_вм= 23,166 т.

Получаем

q_ф =min{44 – 14,35 ,min{40– 14,35},min{28},23,166}

q_ф =min{29,65;25,65;28;24,235}

q_ф = 23,166 т.

Для исключения превышения осевых нагрузок требуется выполнение следующих условий:

1. масса перевозимого груза не должна вызывать превышения осевых нагрузок

q_ф ≤m_пд +m_зд–m_сп–m_сз, (3.2)

где m_пд иm_зд– соответственно допустимые, исходя из дорожных условий, нагрузки, передающиеся через переднюю опору и заднюю опору,m_пд = 10,6 т,m_зд = 24 т;

m_спиm_сз – соответственно нагрузка, приходящаяся на переднюю и заднюю опоры транспортного средства (полуприцепа) без груза, исходя из процентного соотношения для МАЗ 975830-3024 нагрузка распределяется следующим образом: на переднюю ось тягача –14%, на заднюю ось тягача – 32% и на тележку полуприцепа –54%. Так как масса снаряженного полуприцепа 6600кг, то получаемm_сп = 2112 кг,m_сз = 3564 кг.

q_ф ≤ 10600 + 24000 – 2112 – 3564;

q_ф ≤ 28924.

Таким образом, q_ф = 23166 кг.

2. центр тяжести груза вдоль продольной оси должен быть на определенном отрезке, чтобы не превышать осевые нагрузки.

Укладка груза должна быть как можно более симметричной по ширине и равномерной по длине кузова транспортного средства.

Расчетная схема для определения отрезка, на котором должен быть центр тяжести груза в кузове полуприцепа, сцепленного с седельным тягачом, приведена на рисунке 3.1.

l_к – внутренняя длина кузова; l_пг – расстояние от передней стенки кузова до центра тяжести груза; l_бп – расстояние между центрами передней и задней опор транспортного средства; l_ба – база седельного тягача; l_зс – задний свес транспортного средства; l_т – смещение центра (оси) сцепного устройства седельного тягача относительно его задней оси в сторону передней оси; q_по – масса груза, приходящаяся на переднюю опору; q_зо – масса груза, приходящаяся на заднюю опору; q_за – масса груза, приходящаяся на заднюю ось (тележку) тягача; q_г – масса перевозимого груза; g – ускорение свободного падения

Рисунок 3.1 – Расчетная схема для определения осевых нагрузок транспортного средства (седельный тягач с полуприцепом)

Нагрузка на переднюю опору не будет превышена, если центр тяжести груза будет размещен на расстоянии от передней стенки кузова на расстоянии не менее l_пгmin, определенном из условия, что возможная нагрузка на данную опору, определяемая какm_пд –m_сп, будет равнаq_по

q_по = (q_г(l_к –l_зс – l_пгmin)) /l_бп=m_пд –m_сп, (3.3)

тогда

l_пгmin=l_к – l_зс – (l_бп(m_пд –m_сп) /q_г), (3.4)

l_пгmin= 13900 – 4300 – (6390(10600 – 2112) / 23166) = 7259 мм.

Аналогично, нагрузка на заднюю опору не будет превышена, если центр тяжести груза будет размещен на расстоянии от передней стенки кузова на расстоянии не более l_пгmax, определенном из условия, что возможная нагрузка на данную опору, определяемая какm_зд –m_сз, будет равна

q_зо = (q_г(l_пгmax –l_к +l_зс +l_бп)) /l_бп=m_зд –m_сз, (3.5)

l_пгmax=l_к – l_зс– l_бп + (l_бп(m_зд –m_сз) /q_г), (3.6)

l_пгmax= 13900 – 4300 – 6390+ (6390(24000 – 3564) / 23166) = 8847 мм.

Таким образом, укладка груза по длине должна быть такой, чтобы центр тяжести груза находился от передней стенки кузова транспортного средства ра расстоянии l_пг, удовлетворяющему условию

l_пгmin ≤l_пг ≤l_пгmax, (3.7)

7259 ≤ l_пг ≤ 8847,

принимаем l_пг= 8000 мм.

Схема размещения груза в полуприцепе МАЗ 975830-3024 и крепление груза в кузове представлено в приложении В.

По результатам разработки схемы укладки груза вычисляем коэффициент статического использования грузоподъемности γ_с

γ_с =q_ф/q, (3.8)

γ_с = 23166 / 28000 = 0,83.