МЕТОДИКА РАЗМЕЩЕНИЯ ГРУЗА И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНАСТКИ НА ЛЕСОВОЗНОМ АВТОПОЕЗДЕ

 

Андрианов Ю.С. (МарГТУ, г.Йошкар-Ола, РФ)

The problems on a technique of accommodation of freight and technological equipment on the lorry convoy for transportation of a forest are esteemed.

 

Планирование и контроль размещения лесоматериалов на автопоезде необходимы для обеспечения оптимальной загрузки подвижного состава в соответствии с его грузоподъемностью и предотвращения осевых перегрузок.

Оснащение лесовозного автомобиля навесным гидроманипулятором практически исключает оперативную перестановку последнего на шасси в зависимости от размера перевозимых лесоматериалов. Поэтому автомобиль может перевозить сортименты определенных длин, не превышающих предельно допустимого значения.  При этом автомобиль должен быть оснащен достаточным количеством стоек или коников со стойками. Необходимое число их определяется длинами перевозимых сортиментов и их размещением на транспортной единице.

          Аналогичное положение  с размещением коников и с загрузкой прицепов, имеющих платформу длиной до 6¸7 метров при установке на них манипулятора или без него.

          На более длинных платформах прицепов или полуприцепов, превышающих 7¸8 метров, когда на них могут размещаться несколько пачек сортиментов, навесной гидроманипулятор устанавливается стационарно или с возможностью продольного перемещения по раме. При этом важно обеспечить нагрузки на оси или опорно-сцепное устройство  в соответствии с техническими характеристиками и действующими ограничениями. Рассмотрим эту задачу на примере полуприцепа и Z-образного  гидроманипулятора с поперечной схемой складывания стрелы. Расчетная схема представлена на рис.1.

          Нагрузки на седельно-сцепное устройство автомобиля  и ходовое оборудование полуприцепа  можно определить по формулам

       (1)

где   a и b  - расстояния от переднего торца полуприцепа до шкворня сцепного устройства и от шкворня до оси (балансирной подвески) ходового оборудования, м;

           - расстояние от переднего торца полуприцепа до i-ой пачки, м;       

           - положение центра тяжести i-ой пачки сортиментов, м

,

где    - длина i-ой пачки сортиментов, м;

  - нагрузки на седельно-сцепное устройство автомобиля и ходовое оборудование полуприцепа от собственной массы последнего, кН;

         

           - расстояние от переднего торца полуприцепа до линии крепления гидроманипулятора, м;

          - расстояние от линии крепления гидроманипулятора до центра тяжести аутригеров, м;

           - масса гидроманипулятора без аутригеров, т;

           - масса аутригеров, т;

           - масса i-ой пачки сортиментов на автопоезде, т

,

где   - объем i-ой пачки сортиментов, м³;

           - коэффициент полнодревесности  i-ой пачки;

            - средняя плотность древесины i-ой пачки.

          Пачки сортиментов на транспортной единице могут различаться как длиной, так и высотой. Высота пачки сортиментов при прочих равных условиях будет зависеть от древесной породы (средней плотности древесины). Поэтому на стойках рекомендуется нанести ограничительные метки высоты пачек сортиментов различных древесных пород и длин.

          По аналогичной методике следует размещать груз и на прицепах. Но в отличие от полуприцепов за точку отсчета (т. А) следует взять его переднюю ось.

          Рассмотрим влияние расположения сортиментов на величину изменения грузовых возможностей автомобиля. Для этого примем следующее допущение: нагрузка на автомобиль от полезного груза должна полностью восприниматься задней осью или тележкой, то есть . Расчетная схема приведена на рис. 2.  Составим  уравнение равновесия сил относительно передней оси автомобиля (т. А).

Рис. 2. Расчетная схема определения возможной полезной нагрузки

на автомобиль

 

; ,                                    (2.)

где     и    - нагрузки на переднюю и заднюю оси (тележку) от перевозимого груза;

          L  - база автомобиля;

          к  - смещение центра тяжести погруженных лесоматериалов относительно задней оси (тележки).

          В формуле (2) знак перед параметром  к  соответствует: “+”   -   смещению его назад относительно задней оси (тележки);  “-”   -   смещению его в сторону передней оси.

          Из (2) получим

    .                                               (3)

          При положительном  к   будет уменьшаться, а при отрицательном - возрастать. При к = 0      ,

где    - грузоподъемность автомобиля с учетом ее снижения от веса навесного манипулятора.

          При отрицательном значении  к  следует произвести проверку нагрузки на переднюю ось автомобиля, которая не должна превышать допустимого значения - 60 кН. Таким образом, величина допустимой нагрузки на автомобиль зависит от марки автомобиля, длины сортиментов и их расположения.

          При навешивании манипулятора на прицеп и размещении на его платформе одной пачки сортиментов регулирование нагрузок на оси может быть выполнено смещением пачки (см.  рис. 3.). Составим уравнение равновесия относительно передней оси (т. А).

                       

,                             (4)                                              

 

 

Рис. 3. Расчетная схема к определению параметров размещения пачки

 лесоматериалов на прицепе при навешивании на него погрузочного

манипулятора

где  - грузоподъемность прицепа с учетом ее снижения от веса манипулятора, кН;

z - расстояние от передней оси прицепа до центра тяжести пачки сортиментов, м;

 - масса прицепа, т;

 - расстояние от центра тяжести прицепа до его задней оси, м.

          Обозначим

                  

                  

                  

                   .                                                                               (5)

          Тогда уравнение (4) примет вид

.           (6)

          Общая масса прицепа должна распределяться между осями равномерно, т.е.

        ,                                   (7) 

где   - масса навесного гидроманипулятора, т.

          С учетом (7) из  (6) получим

.           (8)     

          Аналогично решается задача размещения манипулятора и одной пачки сортиментов на полуприцепе. Но в отличие от прицепа, у полуприцепа нагрузки на седельно-сцепное устройство и ось (тележку) распределяются в соответствии с его технической характеристикой. Кроме того, здесь более важным является обеспечение нормативной нагрузки на седельно-сцепное устройство. Поэтому расчетное уравнение примет следующий вид

,                   (9)                           

где  z - расстояние от шкворня сцепного устройства полуприцепа до центра тяжести пачки сортиментов, м;

           - нагрузка на седельно-сцепное устройство автомобиля, кН;

           - грузоподъемность полуприцепа с учетом ее снижения от веса манипулятора, кН;

 - масса полуприцепа, т;

 - расстояние от центра тяжести полуприцепа до его задней оси (оси балансирной подвески).

          При размещении на прицепе или полуприцепе манипулятора и двух пачек сортиментов обеспечить правильную их загрузку можно двумя способами:

          смещением пачек сортиментов на платформе. Определять параметры их размещения на транспортной единице следует по аналогичной методике;

          изменением высоты и объема пачек сортиментов. Поскольку в этих случаях, как правило, грузовместимость транспортной единицы превышает возможную полезную нагрузку по грузоподъемности, то высота пачек сортиментов на автопоезде будет меньше допустимого предела по габариту и ее можно как увеличивать, так и уменьшать.