3.2.2 Определение продольных уклонов
Наибольший продольный уклон, преодолеваемый автомобилем, определяется из условия его движения на подъем на III передаче. При этом принимается допущение, что движение автомобиля происходит с равномерной (расчетной) скоростью. Наибольший продольный уклон при этих условиях:
, (3)
гдеДmax – динамический фактор;
f – коэффициент сопротивления качению;
imax – продольный уклон дороги, ‰.
Динамический фактор:
, (4)
гдеG – вес автомобиля, Н.
Ра – сила тяги, кН;
РW – сила сопротивления воздуха, Н.
Сила тяги при скорости автомобиля на III передаче:
, (5)
Кр – коэффициент размерности (Кр=9,55);
η – механический коэффициент полезного действия трансмиссии автомобиля (для грузовых двухосных автомобилей принимается равным 0,9, для трехосных – 0,80, для легковых автомобилей – 0,92);
nv – частота вращения коленчатого вала, об./мин.
Расчет наибольшего продольного уклона для расчетного грузового автомобиля выполняется с использованием математической зависимости эффективной мощности двигателя от частоты вращения коленчатого вала, предложенной С. Д. Лейдерманом:
, (6)
гдеNe mах – максимальная мощность двигателя, кВт;
λ – отношение частоты вращения коленчатого вала двигателя при движении автомобиля со скоростью V к частоте вращения при максимальной скорости;
a, b, c – эмпирические коэффициенты уравнения, значения которых для грузовых автомобилей:
– с карбюраторными двигателями – а=b=c=1;
– с дизельными двигателями – а=0,87; b=1,13; с=1.
Наибольший продольный уклон при движении грузового автомобиля на III передаче определяется в следующей последовательности:
По графикам динамических характеристик автомобилей [4, 6, 7] находится скорость автомобиля на III передаче VIII.
Далее определяется частота вращения коленчатого вала двигателя при скорости автомобиля VIII по формуле:
, (7)
гдеnv – частота вращения коленчатого вала, об./мин;
VIII – скорость движения автомобиля, км/ч;
i0 и ik3 – передаточные числа главной передачи и коробки передач;
rk – радиус качения колес автомобиля, м.
Определяется максимальная частота вращения коленчатого вала при движении автомобиля на прямой передаче по формуле:
, (8)
гдеnmax – максимальная частота вращения коленчатого вала двигателя при движении автомобиля на прямой передаче, об./мин;
Vmax – максимальная скорость движения автомобиля на прямой передаче, км/ч;
i0 и ik4(5) – передаточные числа главной передачи и прямой передачи;
rk – радиус качения колес автомобиля, м.
Находится отношение частоты вращения коленчатого вала двигателя при скоростях VIII и Vmax:
, (9)
Определяется частота вращения коленчатого вала двигателя NV по формуле (6).
Определяется необходимая для вычисления динамического фактора сила тяги при скорости автомобиля на III передаче по формуле (5).
Сила сопротивления воздуха:
, (10)
гдеF – лобовая площадь автомобиля, F=0,77∙В∙Н;
В – ширина автомобиля, м;
Н – высота автомобиля, м;
К – коэффициент обтекаемости автомобиля, кг/м2 (для легковых автомобилей K=0,05 – 0,30, для грузовых – K=0,5 – 0,7).
Далее определяется наибольший продольный уклон, который обеспечит движение автомобиля с постоянной скоростью на III передаче:
, (11)
, (12)
гдеf0 – коэффициент сопротивления качению, принимается для дорог I и II категории 0,01 – 0,02, III и IV категории – 0,015 – 0,025;
fV – то же, при скорости движения автомобиля от 50 до 150 км/ч.
Полученное значение уклона проверяется по условию сцепления. Динамический фактор при мокром и грязном покрытии определяется по формуле:
, (13)
гдеφ – коэффициент сцепления колеса с покрытием (φ =0,2);
Gсц – давление на заднюю ось (тележку), Н.
. (14)
Для движения автомобиля без пробуксовки необходимо, чтобы выполнялось условие:
. (15)
Для расчета максимальных продольных уклонов, преодолеваемых легковым автомобилем, используются графики динамических характеристик легковых автомобилей [4, 6, 7]. Находится максимальное значение динамического фактора и скорости движения легкового автомобиля на каждой передаче.
По формуле (3) вычисляются максимальные значения продольных уклонов. Результаты расчетов записываются в таблицу 4.
Таблица 4 – Результаты расчетов максимальных продольных уклонов, преодолеваемых легковым автомобилем
Передачи | Значение Дmax | Величина fV | Скорость км/ч | |
I | 0,042 | 0,02 | 25 | 0,042-0,02=0,022=22 ‰ |
II | ||||
III | ||||
IV |
Полученные расчетом величины imax для грузового и легкового автомобилей сравниваются с imax для данной технической категории дороги, приведенными в СНиП 2.05.02-85 (табл. 10).
... природных условий Российской Федерации не допускает использования типовых проектов и трафаретных решений. Поэтому от проектировщиков прежде всего требуются творческий подход к проектированию автомобильных дорог, умение находить технически правильные и экономически целесообразные инженерные решения. 1. Народное хозяйство и природно-климатические условия проектирования. Область расположена ...
... Из ведомости дорожных знаков. По заданию перспективная интенсивность движения 3960 авто/сутки. В соответствии с требованиями СНиП 2.0502-85 проектируемая автомобильная дорога отнесена к II категории. Таблица основных норм проектирования автомобильной дороги № п/п Показатели По СНиП По проекту 1 Расчёт интенсивности авто/сут. 3000-7000 3960 2 Расчёт скорости движения км/ч. ...
... грузовых автомобилей и 67,2 процента автобусов транспорта общего пользования. 2. ТЕХНИЧЕСКИЕ НОРМАТИВЫ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ 2.1 Общие требования Если позволяют условия проложения трассы, независимо от категории автомобильной дороги необходимо при назначении элементов плана и продольного профиля руководствоваться рекомендациями п.4.20 СНиП 2.05.02 – 85, которые приведены в таблице 1. На ...
... народного хозяйства при выполнении установленного планом объема). Экономический эффект этого направления определяют с использованием цен, себестоимости ресурсов и материалов, от стимулирующего воздействия автомобильных дорог на сферу материального производства, выражающегося в приросте чистой продукции. 3. Экономический эффект в социальной сфере, сокращение потерь от дорожно-транспортных ...
0 комментариев