Расчет параметров безопасности при эксплуатации машино-тракторных агрегатов

Способность транспортного средства сохранять направление движения и противостоять действию внешних сил, стремящихся вызвать занос или опрокидывание, называется устойчивостью. Различают продольную и поперечную устойчивость машин и агрегатов.

Критерием продольной устойчивости служат предельные значения углов подъема и уклона .

Угол подъема, при котором возникает опасность опрокидывания:

,

где: а - продольная координата центра масс машины, м;

h_ц – высота расположения центра масс машины, м.

Предельный угол уклона колесных машин:

,

где L - продольная база машины, м.

Для гусеничных тракторов:

при подъеме ,

при уклоне .

Предельные углы подъема для колесных тракторов равны 35…40⁰, а уклона около 60⁰. Примерно в этих же пределах находятся рассматриваемые углы для автомобилей при равномерном распределении груза по платформе; без груза: .

Для гусеничных тракторов с полужесткой подвеской эти углы равны 35…40⁰. Для самоходных шасси общего назначения без навесных машин , .

Для транспортных агрегатов наиболее опасно поперечное опрокидывание. Поперечная устойчивость определяется статическим углом уклона, при котором машина стоит, не опрокидываясь и не сползая. Его предельная величина:

,

где В – ширина колеи транспортного средства, м.

Для гусеничных тракторов прибавляют ширину гусеницы b, тогда:

Для тракторов с четырьмя колесами или гусеничных , для грузовых автомобилей с нагрузкой равномерно распределенной по платформе, .

Статический угол поперечного уклона, при котором возможно сползание машины: tg β_с = φ_сц ,

где φ_сц - коэффициент сцепления движителя с дорогой в боковом направлении (смотри таблицу 2.11).

Таблица 2.11- Коэффициенты сцепления шин с поверхностью

Угол β _Д, определяет динамическую боковую устойчивость машин. Он всегда меньше статического угла поперечного уклона:

β _Д = (0,4…0,6) β _о

Опрокидывание транспортного средства возможно и на горизонтальном участке пути от действия центробежных сил на повороте.

Критическая скорость, км/ч, при которой возможно опрокидывание на повороте, равна:

,

где V₀ – критическая скорость, с которой трактор может двигаться по горизонтальному участку без опрокидывания, км/ч;

g - ускорение сводного падения, м/с²;

R – радиус поворота, м;

h_ц – высота центра тяжести трактора (автомобиля).

Степень опасности травмирования людей при эксплуатации транспортных средств во многом зависит от эффективности тормозных устройств.

Полное время t аварийной остановки движущихся машин или агрегата:

t₁ + t₂ + t₃,

где t₁ – время реакции водителя (с момента обнаружения препятствия до начала воздействия на рычаг или педаль управления тормозом), t₁ = 0,2-1,5 с, обычно принимают t₁=0,8;

t₂ – время срабатывания тормозов от начала нажатия на педаль до возникновения замедления –для тормозов с гидравлическим приводом t₂= 0,2 с, механическим 0,3, с пневматическим – 0,6…0,7 с, для автопоезда с пневмоприводом – до 2 с;

t₃ – время от начала торможения до полной остановки транспортного средства, t₃ = 0,2…1 с.

Минимальное время торможения, с.

,

где V_о – скорость в момент начала торможения, км/ч;

- коэффициент сцепления шин с поверхностью дороги.

Эффективность торможения мобильных машин оценивают по величине остановочного пути l_о, который пройдет машина с момента обнаружения препятствия до момента ее остановки, м:

,

где k_у – коэффициент эксплуатационных условий торможения, учитывающий нарушение регулировок тормозов, их загрязнение: для грузовых автомобилей и автобусов k_у = 1,4…1,6.

Для трактора или автомобиля с прицепом, не имеющим тормозов, остановочный путь увеличивается до значения:

,

Пример расчёта длины тормозного пути агрегата

Рассчитаем теоретический остановочный путь агрегата, состоящего из трактора МТЗ - 1221 (масса G_т = 4640 кг) и прицепа (масса G_п = 1500 кг), не оборудованного тормозами, для движения по ровной сухой дороге со скоростью V₀ =28 км/ч., коэф-т сцепления φ = 0,7.

Приняв время реакции тракториста t₁ = 0,8 с, время срабатывания тормозов t₂ = 0,3 с и коэффициент эксплуатационных условий торможения k_у = 1,6, определим остановочный путь агрегата:

Теоретический остановочный путь агрегата при начальной его скорости движения 28 км/ч по ровной сухой дороге составит 19м.

Поиск по сайту: