Материал: Выбор транспортного средства для перевозки груза

После нахождения всех условий устойчивости выбираем положение размещения груза с учетом следующих требований:

все , в этом случае принимается вариант с максимальным значением ∆;

в одном случае все , а в другом хотя-бы одно , то принимаем вариант, где все ;

в обоих случаях есть хотя-бы одно , то выбираем вариант, где сумма  имеет наибольшее значение.

Выполним расчеты для груза №1 с размерами 1,66×1,84×2,15 и массой 4,04т.

м;

м.

м;

Принимаем продольное размещение груза в кузове автомобиля, которое представлено на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 - Продольное размещение груза №1

Проверим условие устойчивости при торможении:

 кН;

 кН;

;

;

 кН.

Проверим условие устойчивости при разгоне:

кН;

;

;

 кН.

Определим выполнение условия устойчивости груза при поворотах автомобиля:

кН;

;

;

 кН.

Повернем груз №1 на 90˚. Расположение груза в этом случае представлено на рисунке 3.3.

Рисунок 3.3 - Поперечное размещение груза №1

м;

м.

Проверим условие устойчивости при торможении:

 кН;

 кН;

;

;

 кН.

Проверим условие устойчивости при разгоне:

кН;

;

;

 кН.

Определим выполнение условия устойчивости груза при поворотах автомобиля:

кН;

;

;

Принимаем первый вариант размещения груза, представленный на рисунке 3.2, т.к. он имеет максимальное значение запаса устойчивости.

Выполним расчеты для груза № 2 с размерами 1,35×1,64×1,79 и массой 2,88 т.

Принимаем продольное размещение груза в кузове автомобиля, которое представлено на рисунке 3.4.

Рисунок 3.4 - Продольное размещение груза №2

м;

м.

м;

Проверим условие устойчивости при торможении:

кН;

кН;

;

;

Проверим условие устойчивости при разгоне:

кН;

;

;

 кН.

Определим выполнение условия устойчивости груза при поворотах автомобиля:

кН;

;

;

Повернем груз №2 на 90˚. Расположение груза в этом случае представлено на рисунке 3.5.

Рисунок 3.5 - Поперечное размещение груза №2

м;

м.

Проверим условие устойчивости при торможении:

кН;

кН;

;

;

Проверим условие устойчивости при разгоне:

кН;

;

;

 кН.

Определим выполнение условия устойчивости груза при поворотах автомобиля:

кН;

;

;

Принимаем первый вариант размещения груза, представленный на рисунке 3.4, т.к. он имеет максимальное значение запаса устойчивости.

Выбор варианта расположения груза с учетом допустимых нагрузок на ось

Для определения части нагрузки приходящейся на переднюю () и заднюю () оси составим уравнения моментов относительно точек А и Б в соответствии с рисунком 3.6.

Рисунок 3.6 - Схема для определения нагрузок на переднюю и заднюю оси

Составим уравнения моментов:

; (3.11)

, (3.12)

где  - грузоподъемность автомобиля, т;  т;

 - длина автомобиля, м;  м;

 - длина кузова автомобиля, м;  м;

 - база автомобиля, м;  м;

 - передний свес, м;  м;

 - задний свес, м;  м.

Из формул (3.11) и (3.12) найдем значения  и :

 т;

 т.

Найдем оптимальное размещение суммарного центра тяжести от двух грузов с учетом допустимых нагрузок на ось. Для этого в соответствии с рисунком 3.7 составим уравнения моментов относительно передней и задней осей.

Рисунок 3.7 - Схема для определения размещения суммарного центра тяжести

Составим уравнения моментов:

; (3.13)

, (3.14)

где  - масса центра тяжести, т;  т.

Из формул (3.13) и (3.14) найдем значение  и :

 м;

 м.

Расстояние до центра тяжести определяется по формуле:

; (3.15)

 м.

Для определения наиболее оптимального расположения грузов для равномерной нагрузки на платформу автомобиля, необходимо рассмотреть два варианта расположения груза:

При первом варианте два груза располагаются вместе (вплотную) (рисунок 3.8).

Рисунок 3.8 - Схема для определения расположения грузов, когда они располагаются в плотную

Для определения расстояний от суммарного центра масс до центра масс каждого из грузов ( с от центра масс первого груза, d - от второго) составим систему уравнений:

(3.16)

где ,  - соответственно ширина первого и второго грузов, м;  м,  м.

;

;

;

;

 м;

 м.

При втором варианте расположения груза один груз располагается над центром задней оси, а другой груз расположен на некотором расстоянии от него (рисунок 3.9).

Рисунок 3.9 - Схема для определения расположения грузов, когда один располагается над центром задней оси

Для определения расстояния d воспользуемся формулой:

. (3.17)

 м;

 м.

Для того чтобы выбрать оптимальный вариант расположения груза необходимо рассчитать суммарный изгибающий момент действующий на раму автомобиля.

Суммарный изгибающий момент определяется по формуле:

, (3.18)

где ,  - изгибающие моменты от первого и второго грузов соответственно.

; (3.19)

. (3.20)

Для 1 варианта:

 кН·м;

 кН·м.

Данный вариант не рассматриваем для дальнейших расчетов, так ка изгибающий момент от второго груза выгибает раму, что не предусмотрено конструкцией автомобиля.

Для 2 варианта:

 кН·м;

;

 кН·м.

Грузы в кузове располагаем по второму варианту (приложение А).

. Расчет крепления грузов в кузове транспортного средства

Крепления груза методом блокировки при помощи борта представлено на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1- Крепление груза при помощи борта

Равновесие сил в продольном и поперечном направлении определяется из неравенства:

, (4.1)

где - сила блокировки;

, (4.2)

- сила трения:

, (4.3)

где - кинематический коэффициент трения материалов; Для первого груза , для второго груза .

Следовательно,

,(4.4)

Груз может крепиться данным способом, если выполняются следующие условия: