3.1 Тягово-динамічні властивості автопоїздів
Тягово-динамічними властивостями автопоїздів називається здатність рухатись в заданих дорожніх умовах з певними середніми технічними швидкостями, а також і рухатись на підйом.
Ці властивості автопоїзда залежать від:
• питомої потужності двигуна автомобіля-тягача;
• передаточних чисел в трансмісії;
• діаметра шин і числа ведучих коліс.
3.1.1 Динамічний фактор автопоїзда (Dan).
(3.1)
Де: Рк - тягове зусилля на ведучих колесах автопоїзда, Н;
Pw - сила опору повітряного середовища, Н;
Gan - загальна вага автопоїзда, Н.
Між динамічним фактором автопоїзда та одиночним автомобілем існує залежність:
(3.2)
Де: Ga - повна вага автомобіля, Н;
Dа - динамічний фактор одиночного автомобіля; Кап - коефіцієнт навантаження автопоїзда.
(3.3)
Де: nGп - число причепів;
Gп - повна вага причепа, Н.
Найменше допустиме значення динамічного фактора автопоїзда на прямій передачі не повинно бути менше коефіцієнту опору кочення на рівній дорозі з асфальто-бетонним покриттям (0,016-0,018).
(3.4)
Де: Ме mах - максимальне значення обертового моменту, Н • м ; rк - статичний радіус колеса, м. Розширена формула динамічного фактору:
(3.5)
де F - площа лобової поверхні, м2; Моб - обертовий момент, Н • м; Коб - коефіцієнт обтічності; V - швидкість руху автопоїзда, м/с.
Коефіцієнт пристосованості двигуна автопоїзда:
(3.6)
де MN - обертовий момент при номінальній потужності, Н • м.
3.1.2 Питома потужність двигуна
(3.7)
де Мап - маса автопоїзда, т;
Ne mаx - максимальна потужність двигуна, кВт.
Nпит автопоїздів знаходиться в межах 4...6 кВт/т.
Питома потужність автопоїзда менша, ніж потужність одиночного автомобіля. На сучасних тягачах застосовуються дизельні двигуни з турбонаддувом: ЯМЗ-238
(176,5 кВт), ЯМЗ-236 (132,5 кВт), КамАЗ-740 (154,5 кВт), у них менша витрата палива, кращі екологічні показники.
3.2 Експлуатаційні характеристики автопоїздів.
За експлуатаційними властивостями визначають характер руху автопоїзду, середню швидкість в конкретних умовах і продуктивність. Експлуатаційні характеристики класифікуються на:
1) тягово-швидкісні;
2) гальмові;
3) паливо-економічні;
4) керованість;
5) маневреність;
6) прохідність.
3.2.1 Тягово-швидкісні і паливо-економічні характеристики
До них відносяться:
• Vmax швидкість автопоїзду (повинна бути не менше 85... 100 км/год);
• максимальний підйом (автопоїзд повинен рухатись на підйом не менший, як 18%);
• максимальна швидкість руху автопоїзду на підйом 3%.
Решта показників не нормуються (наприклад, час розгону tр до швидкості 60 км/год).
В певних умовах руху узагальнюючим показником тягово-швидкісних властивостей є Vcep, а узагальнюючим показником паливо-економічних властивостей є Qcep (середня витрата палива на певних маршрутах). Vcep знаходиться в межах 27...70 км/год [10].
3.2.2 Гальмові характеристики
Автопоїзди повинні мати чотири гальмові системи: робочу, запасну, стояночну і допоміжну.
Найголовніша - робоча. Вона оцінюється такими показниками:
1) шляхом гальмування, Sг;
2) сталим сповільненням, γсп;
3) часом спрацювання, tспр.
Шлях гальмування Sг - відстань, яку проходить автопоїзд від моменту натискання на педаль до зупинки.
Стале сповільнення γсп - відповідає руху автомобіля при постійному зусиллі, яке прикладається на педаль гальма.
Час спрацювання tспр. - час від моменту натискання на педаль гальм до оменту, коли автопоїзд досягає значення јсп.
Результати досліджень [10] на ефективність робочої гальмівної системи трьохланкового автопоїзда У-168 (МАЗ-5549)+2Т-325А приведені в табл. 3.1.
Таблиця 3.1 Показники гальмівних властивостей трьохланкового автопоїзда-самоскида
(Fo = 40 км/год)
Тип гальмового приводу |
Sг, м |
јсп , м/с2. |
јсп ,с. |
Одноконтурний пневматичний |
19,2 |
4,2 |
1,2 |
Двоконтурний пневматичний |
15,2 |
5,3 |
0,9 |
Електропневматичний |
16,3 |
4,8 |
0,6 |
Суттєвим недоліком трьохланкових автопоїздів є зниження гальмових властивостей. Підвищується час спрацювання гальмового приводу, що призводить до збільшення Sг.
Наприклад, час спрацювання гальмівної системи автомобіля-тягача складає 0,1 с, першого причіпа - 0,3 с, другого причіпа - 0,5 с.
Найменший гальмовий шлях і максимальне сповільнення забезпечує двоконтурний привід, незважаючи на те, що час спрацювання такого приводу більший, ніж у електропневматичного. Це пояснюється вищим максимальним тиском повітря в гальмівних камерах причіпів і, відповідно, вищими значеннями питомих гальмових сил причіпних ланок. Разом з тим застосування електропневмоприводу, який не потребує суттєвої модернізації гальмової системи причіпів, дозволяє збільшити ефективність автопоїзда і забезпечити виконання вимог за величиною гальмівного шляху і часом спрацювання.
Стійкість автопоїзда оцінювалась для трьох типів приводу і максимально допустимій величині осьової нерівномірності гальмових сил, що складала 15% [10].
Найбільш несприятливий варіант складання автопоїзда при нерівномірному розподілення гальмових сил приведено на рис. 3.1. За результатами досліджень встановлено, що найбільш нестійкою ланкою автопоїзда є автомобіль-тягач.
Рис. 3.1 Схема складання автопоїзда при нерівному розподілення гальмових сил