Методика формирования состава автопоезда
Андрианов Ю.С. (МарГТУ, г.Йошкар-Ола, РФ)
The influence of hydromanipulator on the amount using of useful load in autotrain forming is considered.
Цель формирования состава лесовозного автопоезда заключается в определении рациональной его массы, подборе прицепного состава, который позволяет наиболее полно реализовать массу поезда и обеспечить максимальную рейсовую нагрузку при рациональном ее размещении на подвижном составе.
Рациональной массой автопоезда следует считать такую, при которой наиболее полно используются тяговые свойства автомобиля по двигателю и сцепной массе и достигается максимальная производительность при относительно невысоком расходе топлива и износе двигателя на единицу транспортной работы. Оптимальной рейсовой нагрузкой следует считать такую, при которой себестоимость вывозки одного кубокилометра достигает минимума.
Практика показывает, что при условии непревышения предельной полной массы поезда в большинстве случаев с увеличением рейсовой нагрузки возрастает производительность лесотранспортного средства.
Это объясняется тем, что с увеличением массы брутто скорость движения падает медленнее, чем растет нагрузка, так как при этом увеличиваются коэффициент использования грузоподъемности и коэффициент использования мощности двигателя.
На дорогах низовой сети скорость движения при увеличении полной массы изменяется незначительно, так как в этом случае она ограничивается не мощностью двигателя, а вертикальными динамическими нагрузками на поезд. Поэтому для достижения эффективной эксплуатации лесовозного транспорта необходимо стремиться полнее использовать допустимые весовые параметры автопоездов.
На лесовозных дорогах предельно допускаемое значение расчетной массы поезда с грузом определяют из условия обеспечения возможности его равномерного движения на руководящем уклоне. Исходя из уравнения тягового баланса, расчетную предельную полную массу автомобильного поезда определяют по формуле
,
(1)
где 
- предельная
полная масса лесовозного поезда по силе тяги автомобиля, т;
- расчетная
касательная сила тяги автомобиля с учетом ограничения по сцеплению, Н;
- основное удельное
сопротивление движению, Н/т;
g - ускорение свободного падения, м/с2;
- руководящий уклон, ‰.
Величина касательной силы тяги ограничивается мощностью двигателя тяговой машины и сцеплением ведущих колес с путем. Она определяется по общеизвестным формулам.
Перед подбором прицепного состава к принятому автомобилю следует произвести проверку полной массы поезда по рекомендуемой величине удельной мощности двигателя
,
(2)
где N - мощность двигателя, кВт;
-
рекомендуемая удельная мощность двигателя автомобильного поезда, кВт/т.
Значения рекомендуемой удельной мощности двигателя по данным приведены в табл.1.
Таблица1-Рекомендуемые значения удельной мощности двигателя автопоезда
|
Полная масса транспортного средства, т |
до 10 |
10-20 |
20-40 |
более 40 |
|
Удельная мощность, кВт/т |
12 |
10-12 |
8-10 |
6-8 |
Принято считать, что при установлении предельной полной массы автотранспортного средства необходимо, чтобы минимальная удельная мощность двигателя тяговой машины была не менее 6,5 л.с./т (4,8 кВт/т), а повышение ее до 8,0...10,0 л.с./т (5,9...7,4 кВт/т) позволит увеличивать скорости движения.
Практика многих лесных предприятий Северо-Запада страны и Сибири показывает, что при существующих дорожных условиях, не позволяющих развивать высокие скорости, допустимая полная масса автопоезда может быть определена по формуле (1), но ограничена допустимой нормативной величиной.
Затем, исходя из
имеющегося прицепного состава и применяемых схем комплектования, следует
подобрать такой состав автопоезда, полная масса которого будет близка 
, то есть
,
(3)
где 
- фактическая полная
масса лесовозного автопоезда (по грузоподъемности), т;
- масса автомобиля
без груза, т;
- масса всех
прицепных единиц без груза, т;
- грузоподъемность
автомобиля, т;
- суммарная
грузоподъемность всех единиц прицепного состава, т.
При выборе прицепного состава следует отдавать предпочтение единицам с меньшей собственной массой при одинаковой грузоподъемности.
При формировании самозагружающихся автопоездов гидроманипулятор может размещаться на автомобиле или на прицепных единицах. Поэтому при определении полной массы автопоезда по формуле (3) значения собственной массы транспортной единицы следует увеличивать на величину массы манипулятора, а ее грузоподъемность уменьшать. Величина снижения грузоподъемности зависит от размещения манипулятора на транспортной единице.
Полезная нагрузка на автопоезд может быть определена:
исходя из тяговых возможностей автомобиля
,
(4)
где g - средняя плотность (объемная масса) древесины, т/м3;
по грузоподъемности
;
(5)
из возможности размещения груза на автопоезде или грузовместимости
КПi,
(6)
где 
- объем, занимаемый i-ой пачкой сортиментов, м3;
КП i - коэффициент полнодревесности i-ой пачки;
nП - число пачек сортиментов на автопоезде.
Занимаемый пачкой сортиментов объем Vc определяется по формуле
hП,
(7)
где 
- габаритная ширина
автопоезда, м;
- толщина стоек, м;
- длина сортиментов,
м;
hП - высота пачки, м.
Для дальнейших расчетов
принимают меньшее из сравниваемых значений 
.
При сравнении
автопоездов, сформированных на базе одного автомобиля, в большинстве случаев
предпочтение следует отдать прицепному составу, обеспечивающему наибольшую
величину .
При различных автомобилях и сопоставимой величине необходимо определить производительность
автопоезда - основной, определяющий фактор выбора состава поезда, а также
экономические показатели работы вариантов автопоездов.