ГРУЗОПОДЪЕМНЫЕ И ТРАНСПОРТИРУЮЩИЕ МАШИНЫ НА ЗАВОДАХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

ГРУЗОВЫЕ АВТОМОБИЛИ

Грузовые автомобили получили широкое применение для до­ставки сырья с карьеров, внутризаводских перевозок, а также для отправки готовой продукции.

Эффективность автотранспортных перевозок во многом зависит от уровня механизации погрузочио-разгрузочных работ. На заво­дах строительных материалов получили широкое применение спе­циализированные грузовые автомобили и автопоезда, позволяющие механизировать погрузочно-разгрузочные работы п повысить со­хранность грузов.

Самым распространенным типом специализированных грузо­вых автомобилей являются автосамосвалы {рис. 178), выпуск кото­рых в настоящее время составляет около 20% общего выпуска грузовых автомобилей.

Автосамосвалы обычно выпускают иа базе соответствующих грузовых автомобилей; однако по сравнению с последними они обладают повышенной прочностью шасси, рамы и кузова и имеют приспособление для быстрой механизированной разгрузки ку­зова.

На заводах стройматериалов применяются самосвалы для строп - тельных грузов (ЗИЛ-ММЗ-555, МАЗ-205) грузоподъемностью 3—7 тс и мощные автосамосвалы КрАЗ-222, МАЗ-525, БелАЗ-540 грузоподъемностью 10—27 тс.

Автосамосвалы выполнены примерно по одинаковой схеме: кузов разгружается назад принудительным опрокидыванием по­средством гидравлического подъемника, приводимого в действие От насоса, получающего движение от двигателя автомобиля чер^-' коробку отбора мощности. 31)8

Для перевозки бестарного цемента применяют автоцементовозы.

В зависимости от системы разгрузки автоцементовозы разде­ляют па две группы:

А) автоцементовозы с пневматической разгрузкой, из которых цемент разгружается по приемным трубопроводам непосредственно в силосы;

Б) автоцементовозы с гравитационной, механической и аэра - ционпой разгрузкой, нз которых цемент разгружается в приемные устройства складов. Емкости цементовозов с пневматической раз­грузкой, работающих под избыточным давлением до 2—3 кгс/см2, Могут быть разнообразной формы; автоцементовозы второй группы в настоящее время почти не выпускаются [21].

Согласно типажу новые автоцементовозы С-571, С-570, С-652 грузоподъемностью 7, 12 и 24 т базируются соответственно на ав­тотягачах ЗИЛ-164-Н, МАЗ-200В и КрАЗ-221.

Резервуары новых автоцементовозов цилиндрической формы с эллиптическими днищами устанавливаются с уклоном 6—1° в сто­рону выгрузки (рис. 179).

Ппевмооборудование автоцементовоза состоит из роторного компрессора с влагоотделителем, коллектора с предохранитель­ным клапаном и манометром и системы воздухопроводов с крапами. На воздуховоде, подающем воздух к продувочной форсунке, имеется обратный клапан. Применение ротационных компрессоров позволяет использовать их для создании, вакуума в цистерне или самозагрузке, как это предусмотрено, например, в автоцементо­возе.

Цистерна смонтирована па шасси автомобиля и снабжена аэра - циоиным устройством. Для аэрации и выгрузки цемента на раме автомобиля установлен компрессор, приводимый в действие от двигателя автомобиля через коробку отбора мощности.

Цементовоз разгружается по гибкому трубопроводу при по­мощи сжатого воздуха, поступающего от компрессора. Управление компрессором производится из кабины водителя, в которой для наблюдения за давлением воздуха в цистерне установлен мано­метр.

Перегрузочные операции цементовоза основаны на использова­нии рассмотренного выше свойства цемента приобретать текучесть при насыщении его воздухом (аэрации). Для этого в нижней части цистерны устраивается пористое аэродпище (рис. 180, а), Через которое воздух под давлением проникает в цемент и аэри­рует его. Дэроднище цементовоза состоит из проволочной сетки и ткани и опирается на штампованные продольные опоры. Для подачи цемента по трубопроводу сверху над свободной поверх­ностью цемента создается избыточное давление сжатого воздуха, под влиянием которого цемент через разгрузочный крап «пере­текает» по шлангу в емкости, расположенные выше уровня цистерны.

Цемент из цементовоза этого типа может подаваться по стационарному трубопро­воду на высоту до 15—20 м, А по горизонтали на 50 м.

Разгрузочный пробковый кран (рис. 180, б) оснащен дополнительным сифонным устройством, куда подводит­ся сжатый воздух, способст­вующий вытеканию цемента из крана. Грузоподъемность этих цементовозов типа С-570 12 т и С-652 24 т.

Индустриализация строи­тельства и массовое примене­ние железобетонных и пред­варительно напряженных железобетонных конструкции потребовали разработки ра­циональных способов их транспортирования.

Перевозка крупных пане­лей и сборных предваритель­но напряженных конструк­ций, как правило, должны транспортироваться в проект­ном положении. Для таких грузов нримепяются авто­поезда с полуприцепами или роспусками;такие автопоезда получили название панеле­возов (рис. 181).

Высокои роизводительная и экономичная работа авто­мобильного транспорта воз­можна лишь при хорошем состоянии дорог.

Дороги для автомобиль­ного транспорта подразде­ляют на постоянные —■ па выездных траншеях и подъез­дах к заводу и временные — у забоев и отвалов. Постоян­ные дороги делают с щебеноч­Ным, бетонным или асфальто­Вым покрытием. Временны»-'

Дороги обычно не имеют специального покрытия, по должны быть тщательно расчищены и выровнены. Полное время одного рейса автомашины

60 , бо L

Т — /

1 !> — 'О

Количество машин, необходимое для непрерывной работы экс­каватора илн погрузочной машины,

_60 L 60

1*1 "г Е-3 ) 2

4- i

П -

И

----- ; - 1. (326)

При проектировочных расчетах скорости движения автомоби­лей можно принимать:

При движении порожняком: 1) на главных дорогах горизон­тальных и с уклонами до 2', расположенных за пределами
карьера, - до 45 км/ч; 2) на горизонтальных уступных дорогах п отвалах — до 20 км/ч; 3) на главных заездах в карьере при уклоне около 5° —до 15 км/ч, при уклоне свыше 5° — до 10 км/ч;

При движении с грузом: 1) на главных дорогах горизонтальных и с уклоном до Т, расположенных за пределами карьера, — до 35 км/ч; 2) на горизонтальных уступных дорогах и иа отвалах — до 15 км/ч; на подъеме в 5° — до 12 км/ч; на подъеме в 7° — до 10 км/ч; па подъеме в 10" и более — до 8 км/ч.

QiM --- щг k«pkm т! см^нУ> (327)

Где q — грузоподъемность автомобиля в т; Тр — время рейса в мин;

Кр — коэффициент использования автомобиля по времени; Km — коэффициент использования автомобиля по грузоподъ­емности.

Тяговый расчет автотранспорта выполняется в основе так же, как при рельсовом транспорте.

В автомобиле в результате работы двигателя развивается меха­ническая энергия, которая передается движущим колесам и сооб­щает им вращение. При этом на ободе колес создается касательная сила.

У автомобиля различают значения индикаторной, касательной и полезной силы тяги.

Индикаторной называют силу тяги, развиваемую дви­гателем, которая зависит от числа и диаметра цилиндров, хода поршня, степени сжатия рабочей смеси и др.

Касательной называют силу тяги на движущих колесах. Касательная сила равна индикаторной за вычетом потерь в движу­щем и передаточном механизмах.

Полезной называют силу тяги на' крюке автомобиля. Полезная сила тяги равна касательной за вычетом сил сопротивле­Ния движению самого автомобиля.

Полезная сила представляет интерес при тяговом расчете авто­поездов.

В тяговых расчетах автомобилей пользуются значением каса­тельной силы тяги.

Касательная сила тяги FK регулируется количеством топлива, подаваемого в цилиндры и изменением передаточного числа ко­робки передач и при известной мощности двигателя будет равна

FK = «, (328)

Где N — мощность двигателя в квпг

Il„ — к. п. д. передачи от вала двигателя до ведущих колес;

— к. и. д. ведущего колеса;

V — скорость автомобиля и = в м! сек

1г1к

R — радиус ведущих колес автомобиля в м (о — угловая скорость вращения коленчатых валов двига­телей в рад/сек

— передаточное число главной передачи;

IK — передаточное число коробки передач при данном ре­жиме движения. Наибольшее значение тягового усилия ограничивается усло­вием сцепления движущих колес с дорожным полотном

Fmx = Ю00Рвч1|з «, (329)

Где Рщ — сцепной вес автомобиля — вес, переходящий иа дви­жущие колеса, в кн для автосамосвалов

Рщ ^ 0,7Р;

Р — полный вес машины в кн

^ — коэффициент сцепления, который зависит от типа и со­стояния дорожного покрытия (табл. 49).

При тяговых расчетах автомобильного транспорта, как и при железнодорожном, различают основное сопротивление, действу­ющее при движении автомашины по горизонтальному пути, и до­полнительные, возникающие при движении по уклонам, кривым участкам пути и при трогании с места.

Основное сопротивление движению на прямом горизонтальном пути

W'0 = Pw0 Н, (330)

Где Р — вес автомашины в кн;

W0 — удельное основное сопротивление движению в н! кн, Величина которого зависит от типа дорог и технического состоя­ния автомашины. Величина ш0 — для карьерных дорог приведена в табл. 50.

Дополнительное сопротивление от уклона автодороги

Щ = Рщ к, (331)

Где щ — удельное сопротивление от уклона в н! кн, численно равное величине уклона в тысячных ("/„о). Дополнительное сопротивление на кривом участке автодороги учитывается обычно при совмещении кривой с расчетным подъемом. Приближенно сопротивление на кривой можно определить по эмпи­рической формуле

Сопротивление при трогании с места, а также и при всяком изменении скорости

Wj - Р'а (1 У) (333)

Где Р' — масса автомашины в кг;

А — ускорение автомобиля в м/сек2;

У — коэффициент инерции вращающихся масс. Величина у Изменяется в зависимости от положения коробки передач. Относительное ускорение — удельное сопротивление при изме­нении скорости движения, отнесенное к одному кн веса машины

J - - — 100а (1 у)

К сопротивлениям, действующим постоянно, относится также сопротивление воздушной среды

We - рFvl и, (ЗЗо)

Где [) — коэффициент лобового сопротивления; F — лобовая площадь автомашины в м~; V — скорость движения автомобиля в м! сск.

Для автосамосвалов ориентировочно

0 = 0,075-^0,1.

Лобовая площадь определяется приближенно как произведение ширины на высоту машины.

На основании выражений (333—336) суммарное сопротивление движению

W = P(w0±Wf -j) + We н. (336)

Движение автомашины происходит за счет работы двигателя. Характер движения автомобиля определяется величиной и направ­лением равнодействующей сил. В каж­дый момент движения соотношение ^ ^ действующих сил можно представить в виде

FK - W, WQ ± Wj 4- Wj =

= Р {щ ± I ± }) н. (337)

На тяговой диаграмме автомобиля (рис. 182) показана зависимость силы тяги и сил сопротивления от скорости движения.

Точка С пересечения линии силы тяги с линией суммарного сопротивле­ния движению определяет равномерную скорость движения Vp.

При скоростях, меньших Vp, автомашина движется с ускоре­нием, а при скоростях, больших Vp, равнодействующая сил отри­цательна и автомобиль движется с замедлением.

Формулу (337) можно представить в виде

FK - Wa -- Р (Wо ± I ± /). (338)

Разность (FK — Wg) — тяговое усилие, которое может быть использовано для преодоления суммарного сопротивления в дан­ных дорожных условиях.

Избыточную силу тяги (левая часть уравнения), отнесенную к единице веса подвижного состава, называют динамическим факто­ром

. IiL^Lt ,= д^мО±£±1 H/KHt (339)

Где Р — полный вес машины в кн, для прицепов и полуприцепов, включая вес прицепной части поезда.

Относительное ускорение

± J = Д - W0 ± I. (340)

При равномерном движении (/ = = 0)

Д = W0 ± I.

При движении под уклон с вклю­ченным двигателем

Д = W0 — I + /.

При движении по инерции с вы­ключенным двигателем

We

--р - = а>о — 1 —

В последнем случае относительное ускорение ] =- i — w0-------- у

Может быть положительным или отрицательным в зависимости от величины уклона автодороги. При торможении

------ = W0 — I — J н/кн,

Где В — тормозная сила автомобиля в н. Тормозить нужно так, чтобы не было «юза». Это может быть соблюдено, если В ^ Где Рт — тормозной вес автомашины, т. е. вес, приходящийся на тормозные колеса автомашины.

Для скоростей движения менее 10—12 м! сек (движение по карь­ерным путям) сопротивлением воздушной среды можно пренебречь, тогда

/' = t|) — I -1~ дао-

Величина динамического фактора зависит от мощности двига­теля и положения коробки передач, но во всех случаях ограничи­вается силой сцепления колес с полотном дороги

^ РсцЦ

We , - — н/кн.

С изменением веса автомашины (груженая, порожняя) меняется величина динамического фактора.

Зависимость динамического фактора Д от скорости движения автомобиля V выражается динамической характеристикой (рис. 183), каждая ветвь графика соответствует одному из положений коробки передач.

Динамическая характеристика позволяет решать все практиче­ские задачи, связанные с движением автосамосвалов в сложных условиях карьеров строительных материалов. Например, опреде­ление наибольшей равномерной скорости движения по известному динамическому фактору (отложив его по оси ординат), определение наибольшего подъема пути по величине динамического фактора и др.