Некоторые сведения по перемещению транспортных и строительных машин, оборудования и конструкций.

Автомобильные дороги.

В зависимости от интенсивности движения и назначения, автодороги подразделяются на шесть категорий, отличающихся расчетной скоростью движения, продольными уклонами (подъемами), шириной полос движения и их числом, типом дорожной одежды и допускаемой осевой нагрузкой.

Наименование параметра	Категория дороги
Iа	Iб, II	III	IV	V
Расчетная скорость, км/час	150/80	120/60	100/50	80/40	60/30
Максимальный продольный уклон, %	3/6	4/7	5/8	6/9	7/0
Ширина полосы - В, м	3,75	3,75	3,5		-
Число полос - n	4-8	4-8			-
Ширина проезжий части, м	Вхn	Вхn			4,5
Ширина обочины, м	3,75	3,5	2,5		1,75

Расчетная скорость - в числителе указана основная скорость в знаменателе -скорость для трудных участков горной местности;

Продольный уклон - числителе указан основной уклон, в знаменателе -уклон на трудных участках горной местности.

Покрытие на дорогах I - III кат. может быть асфальтобетонное или цементобетонное, на IV кат. -асфальтобетонное или щебеночное (гравийное) гудронированное, на V кат. - грунтовое, укрепленное добавками.

Толщина покрытия на дорогах I -IV кат. от 24 см до 18 см. марка бетона цементобетонных покрытий от 400 до 300 кгс/см² соответственно.

Зная характеристики дороги и массу машины (поезда) можно определить силы сопротивления движению и необходимую силу тяги и мощность тягача, определить предельную массу груза для данного тягача на этой дороге.

Сопротивление движению.

Сопротивление движению в общем случае состоит из силы сопротивления качению, зависящей от типа покрытия дороги и его состояния, силы сопротивления подъему, силы сопротивления воздуха и силы инерции при разгоне. В первом приближении достаточно определить первые две силы, если принять, что движение равномерное (сила инерции равна нулю) со скоростью не более 30 - 40 км/час (при этом сопротивление воздуха весьма мало).

Уклон дороги в процентах % - h/Lx100,

в тысячных (промилле) ⁰/₀₀ - h/L x l000. Для гусеничных машин уклон дороги указывают в градусах -α°.

1. Сила сопротивления качению колес Р_f = p_fG cosα, где р_f -кгс/т, удельное сопротивление качению (пере­мещению), на колесах - рfк, на гусеницах - p_fг, зависит от типа и состояния покрытия или дороги, состояния грунта, типа шин и давления в них. G - т, масса машины. Для уклонов до 18%(10°) можно считать соsα=1,0 и Р_f=р_fG.

Тип покрытия или дороги	pfк кгс / т	Pfг, кгс/т
Цементно- или асфальтобетонное	15-25	30 -35
Сухая укатанная грунтовая дорога	25-35	40-50
Плотный грунт	70-100	70 -80
Рыхлый грунт, песок	300-350	100-150

2. Сила сопротивления от угла подъема Р_α = р_αG, где р_α, кгс/т - удельное сопротивление подъему в зависимости от уклона (угла α).

α	1°45'	2°20'	2°50'	3°25'	4°	4°35'	5°10'	5°45'	15°	20°
%
Рα

Значение тригонометрических функций sin, cos, tg для дан­ного и других случаев

функция	10°	15°	20°	25°	30°	45°	60°
sin α	0,174	0,259	0,342	0,423	0,5	0,707	0,866
cos α	0,985	0,966	0,940	0,906	0,866	0,707	0,5
tg α	0,176	0,268	0,364	0,466	0,577	1,0	1,732

3. Сила тяги по сцеплению с дорогой ведущих колес машины , где μ - коэффициент сцепления с дорогой, колеса μ _к, или гусеницы μ _г, величина которого зависит от типа покрытия или поверхности движения, типа протектора колеса и его износа, типы гусеничных траков (плоские, с гребнями, тракторные), см. таблицу. G_c - тс, сцепной вес машины. Для α ≤ 10° cosα = 1,0 Р_с = μG_г.

Тип покрытия или дороги	μ к	μ г
Цементное - или асфальтобетонное	0,6 -0,7	0,3-0,4
Сухая укатанная грунтовая дорога	0,5 - 0,6	0,35 - 0,7
Плотный грунт	0,4 - 0,5	0,3 - 0,6
Рыхлый грунт, песок	0,3 - 0,4	0,2-0,3

Величина коэффициента сцепления для мокрого покрытия или грунта снижается в 1,5 - 2,0 раза и более.

 

 

4. Сила тяги машины по двигателю и трансмиссии , где М_к - кгс м, максимальный крутящий момент двигателя (при соответствующих ему оборотах n₀, равных 0,6-0,7 оборотов при максимальной мощности двигателя). i_тр = i_к х i_р х i₀ - пч, передаточное число трансмиссии (у отечественных автотягачей i_тр = 42,44 ÷ 98,46). i_K - соответствующее скорости движения пч коробки передач (0,66 ÷ 7,73)

i_p - пч раздаточной коробки (1,23 ÷ 2,28) i₀ - пч главной передачи (5,49 ÷ 8,21)

η - коэффициент полезного действия большинства грузовых автомашин — 0,8 ÷ 0,85

г_к - м, статический радиус колеса (0,5 диаметра минус 30-60 мм - осадка под грузом).

5. Скорость движения машины , где n ₀ - обороты при максимальном крутящем моменте при длительной мощности равной 0,7 ÷ 0,8 максимальной.

Мощность в л.с. при максимальном М_к равна N₀ = М_к n₀ / 716,2, а максимальная N_max=N₀/ 0,75 1 лс = 0,735 кВт, или 1кВт = 1,36 лс.

Для реализации силы тяги по двигателю Р_д >P_f + F_a и Р_д ≤ Р_с.

Для трогания с места, разгона и преодоления участков дороги с повышенным сопротивлением (разбитых или скользких) необходимо иметь запас тяги (мощности) в одном тягаче или использовать двойную тягу.

Ниже в таблице приведены максимальные значения Р_д и Р_с и скорость V, им соответствующая, для тягачей и строительных машин.

Механизм передвижения гусеничных экскаваторов, сваебойных установок и кранов обеспечивает им подъем на расчетный угол от 10° до 26°, поэтому при движении по горизонтальной площадке они имеют запас силы тяги Рд, указанный в таблице.

Сила тяги по сцеплению Р_с определена с коэффициентом сцепления |лг: для гладких траков - гус. гл. - 0,35;

для траков с гребнями - гус. гр. - 0,45; для тракторных — гус. тр. - 0,7 у бульдозера и 0,5 у экскаватора.

Наименование машины	Колесная формула	Gс, т	Рд, тс	Рс, тс	V км/час	N/n, лс/об	Mн/n0, кгс м/об
Краз-6443	6x6,2		16,2	16,8	3,2	320/2100	114/1500
Краз-255 Б	6x6,1	20*	12,2		3,3	240/2100	90/1500
МАЗ-64229	6х4,2		7,7	10,8	6,7	320/2100	114/1500
К -701 кол. трак.	4x4	18*	16,7	12,6	2,9 -3,8	270/1900	115/1300
Б170М бульдозер	гус, тр.	16,9	17,1	11,85	2,6-3,6	180/1250	118/800
ЭО - 4225 экскаватор	гус.тр.	25,5	11,2	12,8	2,8	130/1700	64,5/1200
РДК-250-3	гус.гл.	44,5	11,6	15,5	1,2	130/1700	64,5/1200
КН -180-3 Хитачи	гус. гл.	46,9	17,6	16,4	0-1,8	150/2000	60/1400
ДЭК-631 А	гус. гл.	83,5	17,4	29,2	0,5	130/1700	64,5/1200
РМ-23 Юнттан	гус. гр.	47,3	21,4	21,3	0-1,5	260/2000	110/1400
НС-843НД Либхер	гус, гр.	56,2	24,6	25,3	0-1,6	MS 1800	220 1200
КС - 8165	гус. гл.		33,8	45,5	0,5	240/2100	90/1500
НС-883НД Либхер	гус.гр.		43,8	49,5	0-1,3	609/1900	275/1300

* G_с у Краз-255Б с пригрузом - 8т, у К-701 - 4,5т. У седельных тягачей Краз - 6443 и МАЗ - 64229 сцепной вес G_с, указан с грузом на седле, при этом осевая нагрузка у первого - 6+2x11т. и 6+2x9 т. у второго.

В колесной формуле 6x6,1 и 6x6,2 первая цифра обозначает число колес, вторая - число ведущих, цифра после запятой: 1 - все колеса односкатные; 2 - задние ведущие оси двухскатные.

В технических характеристиках автотягачей обычно указывают полную массу поезда, с которым на дорогах с 3% уклоном машина может держать устойчиво скорость не менее 30 км/чac. Если условия и режим движения позволяют меньшую скорость, то массу поезда можно существенно увеличить. На практике, колесные тягачи при скорости свыше 40 км/час не имеют запаса по мощности при буксировке прицепов-тяжеловесов.