Теоретические положения к задаче 2

Расчет тягового усилия при транспортировании оборудования и выбор

Транспортных средств

В практике грузы и кон­струкции часто перевозятся к месту установки по шоссейным и грунтовым дорогам. Для перевозки крупно­габаритного и тяжеловесного оборудования применяются при­цепы различной грузоподъемности, которые бук­сируются тракторами или специальными колесными тягачами. Если габариты и масса перевозимого оборудования превышают паспортные характеристики прицепов по грузоподъемности и размеры платформ, то оно перевозится на двух и более прицепах.

Учитывая массу и габариты оборудования или конструкций, состояние и характеристику дороги (подъемы, уклоны и радиусы закруглений), выбирают прицепы и тип тягачей, устанавливают их количество.

В некоторых случаях можно идти от обратного, т. е. зная технические данные прицепов и тягачей, а также дорожные условия, определять максимально допустимые массы и габариты транспортируемого оборудования.

Расчёт и выбор транспортного средства рекомендуется проводить в следующем порядке:

1. Для буксировки прицепа с грузом пред­варительно принимаем по табл. 3, 4 и 5 тягач и прицеп, записываются их массовые мощностные и скоростные характеристики. Затем определяют суммарное сопротивление (кН) движению всего транспорта:

где Gт — масса тягача с грузом, т (подбирается предварительно по табл. 3, или из паспорта тягача и справочника); fт — удельное сопротивление движению тягача (принимается по табл. 4); Gп — собственная масса выбранного для транспортирования прицепа, т (принимается по табл. 5 или паспорту прицепа и справоч­нику); G₀ — масса транспортируемого груза прицепом, т; fп— удельное сопротив­ление движению прицепа (принимается по табл. 6); fу — сопротивление движению от уклона дороги, равное показателю уклона, соответствующему 0,01 на каждый процент уклона (это сопротивление принимается с плюсом при подъеме дороги и с минусом — при спуске).

G₀= G – G_гр.авт.

где G_гр.авт. = G – G_т.с масса груза транспортируемая тягачом; G_т.с–собственная масса тягача

Выбирают прицеп и определяют собственную массу прицепа Gп (табл.5)

2. Рассчитывают необходимое тяговое усилие (кН) для страгивания автопоезда с места с учетом увеличения тяговой нагрузки примерно на 50 %:

3.По Fт подбирают тягач по табл. 3 и 4 или из справочника.

4.Определяют силу тяги подобранного тягача по мощности двигателя на ведущих колесах автомобиля (кН):

где N — мощность двигателя, кВт (табл. 3 или 4); η — КПД двигателя и сило­вой передачи (для автомашин η = 0,85; для тракторов η = 0,8); υ — скорость движения, км/ч (величиной υ задаются в пределах, указанных в табл. 3, 4, 5).

5. Подсчитывают силу тяги тягача по сцеплению с поверх­ностью дороги (кН):

где G₀ — сцепная масса тягача, обеспечивающая надежное сцепление его с по­верхностью дороги, т (для автомобилей Gc = 0,6÷0,7 их массы, для тракторов G₀ равна их полной массе); φ— коэффициент сцепления колес тягача с покрытием дороги или гусениц тягача (табл. 7).

Таблица 3.

Характеристика автомобильных тягачей

№ п/п	Масса без груза, т	Масса с грузом, т	Допускаемая масса прицепа, т	Наибольшая скорость, км/ч	Мощность двигателя, кВт	Расход топлива в л на 100 км
1.	ГАЗ-52-03 (4х2)
2,5	5,46	2,5		55,2	21 при 40 км/ч
2.	ГАЗ-53А (4х2)
3,2	7,4			84,6	24 при 40 км/ч
3.	ЗИЛ-130-76 (4х2)
4,3	10,52			110,3	29 при 50 км/ч
4.	ЗИЛ-133Г2 (4х2)
6,87	17,17			110,3	29 при 50 км/ч
5.	УРАЛ-377Н (6х4)
7,22	14,9	10 (5 по грунту)		132,4	45 при 40 км/ч
6.	КамАЗ-5320 (6х4)
7,08	15,3	11,5		154,4	35 при 60 км/ч
7.	КамАЗ-53212 (6х4)
8,2	18,42			154,4	35 при 60 км/ч
8.	МАЗ-53352 (4х2)
6,72				132,4	28 при 40 км/ч
9.	КрАЗ-257Б1 (6х4)
10,27	22,5			176,5	38 при 50 км/ч
10.	ЗИЛ-ММЗ-554М (4х2) самосвал
5,12	10,85			–	–

Таблица 4.

Удельное сопротивление движению тягача

Тип и состояние дороги	Значения fт
для автомашин
Цементобетонное, асфальтобетонное покрытие	0,01-0,02
Гравийное шоссе	0,02-0,025
Снежная укатанная дорога	0,02-0,03
Булыжная мостовая	0,03-0,05
Грунтовая дорога ровная сухая	0,04-0,05
Грунтовая дорога неровная и грязная	0,07-0,10
Рыхлый грунт, песок, снежная целина	0,15-0,20
Заболоченная местность	–

Таблица 5.

Характеристика пневмоколесных прицепов

№ п/п	Масса прицепа без груза, т	Масса прицепа с грузом, т	Габариты прицепа, м	Длина без дышла, м	Максимальная скорость, км/ч
1.	Прицеп ГПБ-817
2,54	8,04	6,69х2,5х1,94	4,93
2.	Прицеп ГПБ-8352
3,7	13,7	8,29х2,5х1,8	6,3
3.	Прицеп МАЗ-8926
3,8		7,71х2,5х2,12	–
4.	Прицеп-самосвал ГКБ-8527
4,5	11,5	6,43х2,5х1,99	5,65

Таблица 6.

Удельное сопротивление движению прицепов fп

Тип и состояние дороги	Прицепы на колесном ходу, fп	Прицепы на гусеничном ходу, fп
со сплошными металли­ческими или резиновыми шинами	с пневматическими шинами
высокого давления	низкого давления
Дорога грунтовая: твердая профилированная среднего качества плохого качества Дорога песчаная Дорога снежно-ледяная, укатанная Бездорожье (луг, пашня) Талый рыхлый снег Глубокая грязь Сыпучий песок	0,04—0,06 0,065— 0,08 0,07—0,11 0,09—0,12   0,065—0,08 0,20—0,30 0,10—0,15 0,25—0,35 0,20—0,3	0,025—0,035 0,035— 0,047 0,05—0,06 0,08—0,10   0,025—0,035 0,15—0,24 0,08—0,10 0,15—0,25 0,11—0,18	0,02—0,03 0,03—0,04 0,04—0,05 0,06—0,065   0,02—0,03 0,05—0,06 0,05—0,06 0,1—0,12 0,09—0,10	0,07—0,08 0,08—0,09 0,09—0,10 0,09—0,12   0,05—0,06 0,10—0,12 0,06—0,07 0,12—0,15 0,12—0,15

Таблица 7.

Коэффициент сцепления тракторов с покрытием дороги ф

Тип и состояние дороги	Коэффициент φ
для гусеничных тракторов	для колесных тягачей
Сухая грунтовая дорога: на глинистом грунте на песчаном грунте на черноземе Укатанная снежная дорога Асфальт: летом покрытый мокрым укатанным снегом Обледенелый грунт со снежным покровом толщиной 50—100 мм Луг: скошенный влажный некошенный Песок: влажный сухой Болото	0,85 0,90 0,87 0,65   0,85 0,45   0,46   1,05 0,60   0,60 0,50 0,70	0,70 0,75 0,70 0,30   0,75 0,30   0,25   0,70 0,40   0,40 0,30 0,50

Следует иметь в виду, что сила тяги по мощности двигателя Fд не должна превышать силы тяги по сцеплению с поверхностью дороги Fc, что обеспечит отсутствие буксования ведущих колес автомобильного тягача или гусениц трактора.

Устанавливают вероятность пробуксовки приводных колёс тягача (при отсутствии Fд < Fc), убеждаемся в правильности выбора тягача.

При необходимости увеличения силы тяги тягача по сцеплению можно повысить массу тягача Gт, загружая его балластом.

Из двух значений сил тяги Рд и Fс принимается во внимание наименьшая, которая в свою очередь должна превышать необходимое расчетное тяговое усилие Fт.

В случае необходимости решения обратной задачи транспорт­ные расчеты ведутся в другом порядке: начиная с расчета Fд и Fс для имеющегося тягача, затем по наименьшему из них опре­деляют расчетное тяговое усилие Fт и наконец находят макси­мально возможную массу транспортируемого груза, ис­пользуя формулу для расчета суммарного сопротивления движе­нию всего транспорта F при известных массах прицепа Gп и тя­гача Gт, а также уклона дороги.