Полная версия

Главная arrow Техника

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

ПОКАЗАТЕЛИ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ДВИЖЕНИЯ ЛЕСОВОЗНЫХ АВТОПОЕЗДОВ

Аннотация. С целью моделирования движения лесовозных автомобилей и расчета показателей их движения в конкретных дорожных условиях режимы движения, выбираемые водителем, описываются дифференциальными уравнениями. Применение уравнений движения лесовозного автопоезда в дорожном проектировании сдерживается условиями.

Ключевые слова: движение, автопоезд, моделирование, уравнение, показатель, дорога.

С целью моделирования движения лесовозных автомобилей и расчета показателей их движения в конкретных дорожных условиях режимы движения, выбираемые водителем, описываются дифференциальными уравнениями.

При движении на подъем:

где: D( v) - динамический фактор, зависящий от скорости; i - продольный уклон;

/ - коэффициент сопротивления качению;

дк - коэффициент учёта вращающихся масс при к-ой передаче;

t - время, с;

к - коэффициент обтекаемости, зависящий от формы тела; v - скорость движения автомобиля относительно воздуха, м/с;

Ga - сила веса автомобиля, кгс.

F - площадь лобового сопротивления автомобиля, м2. к' - коэффициент обтекаемости с учётом сопротивления среды, действующего под углом к направлению движения;

F' - площадь мид елевого сечения автомобиля в плоскости, перпендикулярной к направлению движения среды, м2 (рисунок 1).

Сопротивление воздуха обусловливается в основном следующими факторами: трением в пограничном слое (сопротивление трения) и вихреобразованием в воздухе при различном давлением на переднюю и заднюю части автомобиля. Воздушное сопротивление движению лесовозного автопоезда рассматривается при неподвижной воздушной среде. В данном случае относительная скорость автопоезда соответствует его поступательной скорости[1]. Площадь лобового сопротивления автопоезда составляет наибольшую площадь сечения тела в плоскости, перпендикулярной направлению движения. Площадь сечения автопоезда в плоскости, перпендикулярной к движению ветра, определяется из 2 треугольников, показанных на рисунке 1:

где: а - угол направления ветра;

L - длина миделевого сечения, соответствующего направлению движения активной среды, м;

В,Н- ширина и высота автопоезда, м;

L + L2 - длина транспортных средств, составляющих автопоезд, м;

L3 - длина сцепного устройства, м.

Схема к определению показателя F' (площади миделевого сечения автомобиля)

Рисунок 1 - Схема к определению показателя F' (площади миделевого сечения автомобиля)

При движении накатом (после разгона и отключения коробки перемены передач)

где: дн - коэффициент учета вращающихся масс при отсоединенном двигателе.

В формуле (3) последнее слагаемое определяет сопротивление трения трансмиссии. При движении на спусках в уравнение движения вводится тормозная сила двигателя и сила основной тормозной системы.

При торможении двигателем уравнение имеет вид:

где: VА - рабочий объем двигателя, л;

ах, Ьх - коэффициенты х-0,008, ^=0,15 для карбюраторных

двигателей; ах =0,001, Ъу =0,2 для дизелей);

ik,iQ - передаточные числа к-й и главной передач; гк - радиус качения колеса, м; rjj - КПД трансмиссии.

При одновременном торможении (торможение двигателем тормозами) уравнение движения имеет вид:

где: ут - коэффициент использования тормозов.

Сопоставление уравнений (1-5) движения лесовозных автопоездов на различных режимах показывает, что их общий вид можно описать следующим способом:

Дорожные сопротивления, в уравнениях (1-5), определяются величиной уклона i и коэффициентом сопротивления качению /. При проектировании дорог, необходимо учитывать, что коэффициент / в составе дорожных сопротивлений может существенно превышать сопротивление подъема i [1].

Предполагается, что поверхность качения имеет геометрически правильную форму. Однако известно, что современные технологические процессы строительства и ремонта автомобильных дорог не могут обеспечить геометрически правильной формы поверхности качения. При качении по неровной поверхности теряется часть энергии на сжатие шин и рессор, на колебание автопоезда, деформацию дорожной одежды. Поэтому, в процессе эксплуатации ровность дороги снижается, уменьшается скорость движения (см. таблицу 1, рисунок 2).

Таблица 1 - Показатели толчкомера Sp в зависимости от качества и типа покрытия

Тип покрытия

Показатели толчкомера при состоянии покрытия, см/км

отличном

хорошем

к

Он _

о § « о

Й 3

  • § |
  • 5

яеудовлетвс

рительном

1

2

3

4

5

Асфальтобетонное (цементобетонное) дороги I - II категории

Менее 50

50-100

100 - 200

Более 200

Асфальтобетонное (цементобетонное) дороги III категории

Менее 50

50-100

150 - 300

Более 300

Щебеночные, обработанные вяжущим материалом

Менее 100

100- 250

250 - 400

Более 400

Грунтовые, укрепленные битумом, с поверхностной обработкой

Менее 150

150-300

300 - 400

Более 400

Щебеночные без поверхностной обработки

Менее 200

200-350

350 - 500

Более 400

Гравийные без поверхностной обработки

Менее 200

200-350

350 - 500

Более 500

Грунтовые, улучшенные в сухой период

Менее 100

100-300

300 - 500

--

Булыжные мостовые

Менее 250

250-400

400 - 600

Более 600

Влияние ровности покрытия на скорость лесовозных автопоездов в зависимости от категории дороги

Рисунок 2 - Влияние ровности покрытия на скорость лесовозных автопоездов в зависимости от категории дороги

Вывод: с ростом скорости движения лесовозных автопоездов, коэффициент сцепления существенно меняется в зависимости от тормозных режимов и при ограничении тягового усилия по ним, зависящих от типа покрытия, вида поверхностной обработки и от состояния проезжей части лесовозной автомобильной дороги.

Список литературы

1. Сушков С.И. Совершенствование методики определения характера движения лесотранспортных автомобильных потоков // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика: сборник научных трудов по материалам международной заочной научно-практической конференции ВГЛТА - Воронеж, 18-19 января 2014 года, №5, ч.2 (10-2), с. 224- 229.

Ермолов Юрий Викторович, студент 4 курса лесопромышленного факультета Воронежского государственного лесотехнического университета имени Г.Ф. Морозова, г. Воронеж, РФ

Научный руководитель - Сушков Сергей Иванович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой промышленного транспорта строительства и геодезии Воронежского государственного лесотехнического университета имени Г.Ф. Морозова, г. Воронеж, РФ

УДК 674.032

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>