РГР. Задание РГР1. Расчетнографическая работа 1 Определение допустимой массы перевозимого груза

• Название: Расчетнографическая работа 1 Определение допустимой массы перевозимого груза
• Дата: 18.01.2022
• Размер: 163.65 Kb.
• Имя файла: Задание РГР1.docx
• Тип: Документы; #335163

Расчетно-графическая работа № 1

«Определение допустимой массы перевозимого груза»
Цель работы:

Определить максимальную допустимую массу груза, которую можно перевезти в заданном АТС (2-х-осный тягач и 3-х-осный полуприцеп), с соблюдением действующих нормативов в области осевых нагрузок и предельных полных масс АТС, действующих на территории РФ или в других странах.
Исходные данные и схема расчета:





Рис. 1. Схема для расчёта допустимой массы груза

Приведенные ниже данные соответствуют автопоезду: седельный тягач Scania P340 и тентовый полуприцеп Schmitz S.CS Universal:

т – снаряженная масса тягача;

т – часть снаряженной массы тягача, приходящаяся на переднюю ось;

т – часть снаряженной массы тягача, приходящаяся на заднюю ось;

(при отсутствии данных о распределении масс на оси тягача, в учебных целях допускается принять ; );

т – снаряженная масса полуприцепа;

т – часть снаряженной массы полуприцепа, приходящаяся на тележку (строенную ось);

т – часть снаряженной массы полуприцепа, приходящаяся на ССУ (седельно-сцепное устройство);

(при отсутствии данных о распределении масс полуприцепа, в учебных целях допускается принять ; );

м – база тягача;

м – расстояние от центра задней оси тягача до центра оси ССУ;

м – расстояние от оси шкворня ССУ до центра тележки полуприцепа;

м – расстояние от передней стенки полуприцепа до оси шкворня ССУ;

м – внутренняя длина полуприцепа.

Расчет:
1. Определение максимальной возможной массы груза.
Зная требуемые размеры и массы АТС, а также, действующие нормативы в области осевых нагрузок и полных масс АТС, можно без знания данных о перевозимом грузе определить максимальную его массу. Для этой цели рассчитывается величина – оптимальное расстояние от оси шкворня ССУ до центра тяжести груза, по выражению:

(1)

где – допустимая (нормативная) нагрузка на тележку полуприцепа (для дорог РФ с максимальной нагрузкой 10 т на ось – т; аналогичное требование для ряда стран ЕС т);

– допустимая (нормативная) нагрузка на заднюю (ведущую) ось тягача (для указанных дорог РФ – т; аналогичное требование для ряда стран ЕС т);

м – расстояние от центра передней оси до центра оси ССУ.

При этом, максимальные возможные массы груза, с учетом нормативов и определяются по выражениям:

	(2)
	(3)

Таким образом, максимальная возможная масса груза, которую теоретически можно перевезти в заданном АТС равна т.

Пояснение: анализ выражения (2) показывает, что при увеличении значения , величина будет уменьшаться, при этом анализ выражения (3) показывает, что при увеличении , величина будет увеличиваться. Таким образом, зависимости и при изменении от 0 (ось ССУ) до задней стенки полуприцепа графически будут иметь точку пересечения, соответствующую величине , при которой , что, с некоторой погрешностью округления и подтверждается расчетом.
2. Определение фактического расположения центра тяжести груза.
Для оценки расположения груза в полуприцепе введем исходные данные о грузе: груз общего назначения, сформирован в грузовые единицы на стандартных паллетах (поддонах), размером 0,8х1,2 м, при этом масса одной грузовой единицы – 650 кг. (можно задать в диапазоне 600-700 кг).

Стандартная (равномерная) загрузка предполагает размещение 33 (34) европаллет по площади пола полуприцепа в зависимости от внутренней длины полуприцепа (рис. 2). При этом предельно допустимая габаритная ширина полуприцепа – 2,55 м согласно Директивам ЕС (2,6 м - для рефрижераторных полуприцепов), габаритная длина полуприцепа – около 13,6 м при предельно допустимой габаритной длине седельного автопоезда – 16,5 м.


Рис. 2. Схема расположения грузовых мест

на стандартных европаллетах в кузове полуприцепа
Для дальнейших расчетов примем количество грузовых единиц – 33, размещаемых вплотную к передней стенке полуприцепа, таким образом, масса груза, предлагаемого к перевозке составит т. При этом, как показывают расчеты п.1, данная масса возможна для перевозки в заданном АТС.

Для определения расположения центра тяжести груза нужна только одна координата – абсцисса центра тяжести. Исходные данные для её расчёта представлены на рис. 3.





Рис. 3. Схема для определения центра тяжести груза


При равномерном распределении груза на европоддоне центр тяжести 1-го ряда расположен ровно в центре объёма этой грузовой единицы. Абсцисса центра тяжести груза рассчитывается по выражению [130]:

(4)

где: – масса i-го ряда (как видно из рис. 3 в первом ряду находятся 3 грузовых места, на втором – 2, на третьем – 3 и т.д.);

– координата (абсцисса) центра тяжести i-го ряда (как видно из рис. 3, центр тяжести 2-го ряда сдвинут на 1 м относительно 1-го ряда, центр тяжести 3-го ряда сдвинут относительно 2-го также на 1 м, и т.д.);

- количество рядов.
При размещении грузовых единиц одинаковой массы, общий центр тяжести всего груза можно определить упрощенно: весь груз занимает 13,2 м внутренней длины полуприцепа (см. рис. 2,3), и при условии, что массы всех грузовых единиц одинаковы, центр тяжести будет располагаться ровно по середине его размещения, т.е. на расстоянии 6,6 м от передней стенки полуприцепа.

Таким образом, фактическое расположение центра тяжести груза от оси шкворня ССУ составит:

(5)

т.е. м.
3. Проверка соответствия фактического расположения груза нормативным требованиям в области осевых нагрузок.
Осевой расчёт производится в следующем порядке:

1. Масса, приходящаяся на тележку полуприцепа:

(6)

где: , т – масса груза, предлагаемая к перевозке;

, м – расстояние от оси шкворня седельно-сцепного устройства (ССУ) до центра тяжести груза;

2. Масса, приходящаяся на ССУ:

(7)

где: , т – полная масса полуприцепа

3. Масса, приходящаяся на заднюю ось тягача:

(8)

4. Масса, приходящаяся на переднюю ось тягача:

(9)

В выражениях (6), (8), (9), допустимые нагрузки, соответственно на тележку полуприцепа , ведущую ось тягача и на переднюю ось тягача рекомендуется взять минимальными из действующих на участках (странах) маршрута.

Для наиболее распространенных дорог РФ (с максимальной нагрузкой 10 т на ось) эти нормативы следующие: т; т; т.

Для ряда стран ЕС нормативы следующие: т; т; т.

Таким образом, для расчетов примем минимальные нормативы осевых нагрузок: т; т; т.
Расчетные нагрузки на дорожную поверхность составят:




Таким образом, фактическое расположение груза приведет к перегрузу на ведущую ось тягача: .

(при выполнении неравенств (6), (8), (9), можно сразу перейти к п.4. расчета).

Соответственно, необходимо либо уменьшать предлагаемую к перевозке массу груза, что чревато потерей заказчика перевозки, либо сместить весь груз от передней стенки на максимально возможное расстояние вплотную к задней стенке или на расстояние, соответствующее .

Анализ размеров полуприцепа показывает, что внутренняя длина составляет 13,62 м, длина занимаемая грузом – 13,2 м. Таким образом, существует свободное пространство 0,42 м, на которое можно сместить весь груз вплотную к задней стенке. При этом 5,0 м отличается от 5,4 м на 0,4 м. Поэтому в данном случае целесообразно сместить весь груз на расстояние 0,4 м от передней стенки, и м.
Расчетные нагрузки при изменении расположения груза в полуприцепе составят:




Таким образом, при смещении всего груза 21,45 т на расстояние 0,4 м от передней стенки, действующие нагрузки не превышают нормативные.
4. Максимальная допустимая масса груза.
Допустимые массы груза, соответствующие действующим нормативам, определяются по выражениям (2) и (3), но вместо нужно подставить то значение , при котором соблюдаются действующие осевые ограничения.

В данном случае, когда , допустимые массы груза по ограничениям на и будут численно равны и (см. п.1)

Кроме осевых ограничений, как в РФ, так и в других странах, действуют ограничения в области предельных полных масс АТС. Для РФ и ряда стран ЕС, предельная полная масса 5-ти-осных автопоездов составляет т.

Таким образом, допустимая масса груза, соответствующая требованиям в области полных масс, составит:

т.
Максимальная допустимая масса перевозимого груза для заданного АТС определяется по логическому выражению:

(10)

т.
Ответ: Масса груза 21,45 т, предлагаемая к перевозке, соответствует действующим нормативам только в случае смещения всего груза на расстояние 0,4 м от передней стенки. При этом максимальная допустимая масса груза составит 24,74 т.