A、660吨货物的相关计算
(1)牵引车牵引力计算 1、牵引车的牵引力计算
1.1奔驰4860牵引车的最大牵引力
发动机传送到驱动轮可能的最大驱动力: Ft=Ne×ηT×it/rd[3]
式中:Ne――使用状态下发动机最大扭矩 ηT――传动系效率 it ――传动系速比 rd ――车轮动态半径 其中:Ne=2400Nm ηT=69%
it =175.5
k――液力变矩速比
rd=0.0254{d/2+b(1-λ)}[3]=0.0254×{24/2+12(1-0.1)}=0.58 d:轮辋直径(英寸) b:轮胎宽度(英寸) λ径向变形系数 所以有:发动机传送到驱动轮的最大驱动力:
Ft=Ne×ηT×it/rd[3]=2400×69%×175.5/ 0.58=501082 N 1.2奔驰4850A牵引车的最大牵引力
同上计算方式可得:
Ft=Ne×ηT×it/rd[3]=2000×69%×175.5 / 0.58=417569N 1.3奔驰3353牵引车的最大牵引力 同上计算方式可得:
Ft=Ne×ηT×it/rd[3]=2400×81%×62.4/ 0.51=237854 N ηT=81%
it=62.4
1.4方案中使用最大有效牵引力
由于车辆使用年限及实际情况,方案用最大有效牵引力做如下考虑: 奔驰4860牵引车方案中使用最大有效牵引力 Ft实=80%×Ft=400866N 奔驰4850牵引车方案中使用最大有效牵引力 Ft实=50%×Ft=208784N 奔驰3353牵引车方案中使用最大有效牵引力 Ft实=70%×Ft=166498N 2、 由滑移系数决定的牵引车在水平路面上的牵引力 2.1 奔驰4860
由于受到不同路面(不同滑移系数)的影响,如滑移系数较小,车轮和路面之间要发生完全滑移,发动机传递到驱动轮上的力矩不能完全发挥。水平路面完全滑移时的车轮切向力为:
F=μg?切FX?CAD21.15u2a?Gi?δdmdutua=0.377 [4]
rniikdgo[4]
式中
μg为滑移系数, FX为车轮法向反力,
CD为空气阻力系数,A为迎风面面
积,ua为运行速度,i为坡度。
d由于设备重量达到662t,在大件公路上应保持5Km/h的速度行驶,所以d于在水平路面上行驶,所以坡度为0,所以Gut=0。又由
i=0。此时发动机转速为1200r/min,所以
此时的运行速度ua=2.24m/s,CD=0.8,A=8㎡,此时空气阻力为:
FW?CAD21.15u2a[4]=1.15N
由于空气阻力太小,所以在计算水平路面牵引力时不考虑空气阻力带来的影响
μA.对于干燥水泥、沥青路面
F切g=0.8
=μg?FX[4]=0.8×9.8×48000=376320 N
gμB.干燥压实土路
F切=0.6
=μg?FX[4]=0.6×9.8×48000=282240 N
gμC.对于潮湿水泥、沥青路面
F切=0.5
=μg?FX[4]=0.5×9.8×48000=235200 N
gμD.潮湿压实土路
F切=0.4
=μg?FX[4]=0.4×9.8×48000=188160 N
奔驰4860水平路面上的实际最大牵引力:
由于F切 < Ft , 即地面所能附着车轮的最大切向力就是汽车的实际最大牵引力。
所以4860实际的最大牵引力为: 对于干燥水泥、沥青路面 F干燥压实土路 Fmaxmax =376320 N
=282240 N
max对于潮湿水泥、沥青路面 F潮湿压实土路 F2.2奔驰4850A
同上计算方式可得: 4850A实际的最大牵引力为: 对于干燥水泥、沥青路面 Fmax =235200 N
=188160 N
max =208784 N
干燥压实土路 Fmax =208784N
max对于潮湿水泥、沥青路面 F潮湿压实土路 F2.3奔驰3353
max =208784 N
=188160 N
同4860一样,由于空气阻力太小,所以在计算水平路面牵引力时不考虑空气阻力带来的影响
μA.对于干燥水泥、沥青路面
F切g=0.8
=μg?FX[4]=0.8×9.8×26000=203840 N
gμB.干燥压实土路
F切=0.6
=μg?FX[4]=0.6×9.8×26000=152880 N
gμC.对于潮湿水泥、沥青路面
F切=0.5
=μg?FX[4]=0.5×9.8×26000=127400 N
gμD.潮湿压实土路
F切=0.4
=μg?FX[4]=0.4×9.8×26000=101920 N
奔驰3353实际在水平路面上的最大牵引力:
由于F切 < Ft , 即地面所能附着车轮的最大切向力就是汽车的实际最大牵引力。所以3353实际的最大牵引力为:
对于干燥水泥、沥青路面F干燥压实土路 Fmaxmax = 166498N
=152880 N
max对于潮湿水泥、沥青路面 F潮湿压实土路 Fmax =127400 N
=101920N
3、4860和4850A双牵引时的最大爬坡度计算 Sinθmax=(Fmax —μW)/W 式中,μ-滚动摩擦系数,
干燥良好沥青路面μ=0.01 干燥压实土路μ=0.03 W-车货总重力,10324300N
所以对于干燥水泥、沥青路面:
Sinθmax=(585104-0.01×10324300)/10324300=4.67% 对于干燥压实土路:
Sinθ
max
=(491024-0.03×10324300)/10324300=1.76%
4、乐山大件码头至彭州石化基地双车牵引最大坡度可行性计算
根据大件路设计指标规定,乐山大件码头至彭州石化基地全路段最大坡度为4%,此时4860匀速上坡的实际牵引力为:
F=48000×9.8×0.8×cos(tan-10.04)=376019.5N
4850A匀速上坡的实际牵引力为:
F=26000×9.8×0.8×cos(tan-10.04)=203677.2N
双车牵引的爬坡度为:
-1
θ=(376019.5+203677.2-0.01×10324300×cos(tan0.04)/ 10324300×cos(tan-10.04)=4.62%
通过以上计算可知,双车牵引坡度为4%坡道时,实际发挥出来的牵引力极限可以牵引通过的最大坡度为4.62%的坡道,所以双车牵引可以通过所有乐山大件码头至彭州石化基地全路段的坡道。 (2)装载加固计算
我们采用18mm以上的钢丝绳进行双股腰箍加固,在钢丝绳与设备接触的地方用橡胶或毛毡进行支垫保护,是根据车速产生的惯性力、上下坡产生的重力坡度分力、颠簸时产生的惯性力、紧急制动产生的惯性力等几种可能导致设备产生位移的情况而进行的加固。
由于货物过宽,因此采用4道双股钢丝绳进行抱箍加固。钢丝绳与设备可能接触的位置用橡胶包裹,以免划伤设备。
d=18mm,抗拉强度rb=1700Mpa时的破断拉力 Sb=∏(di)^2n rb φ /4
式中Sb:钢丝绳的破断拉力(N) di:钢丝绳中每一根钢丝的直径(mm),查表得:d=18mm的钢丝绳,di=0.85mm n:钢丝绳中钢丝的总根数,查表得n=170 rb:钢丝绳的抗拉强度(Pa) φ :钢丝绳受载不均匀系数1.1 Sb=∏(di)^2 n rb φ /4 =180kN
由于设备移动的力为403.3KN,采用抱箍加固则: F=403.3/4=100.825KN
为确保安全运输,采用安全系数γ=2则:
F受力=F*2=201.65KN
我们采用双股钢丝绳进行加固,一次F实际= Sb *2=360KN 考虑到实际采用两股受力衰减,因此采用使用系数β=0.75 所以:F拉=F实际*0.75=270KN
而经过以上计算可知,F拉=270KN>F=201.65KN 因此,能确保设备安全运输。 加固后,设备滑动、倾覆计算: 有关参数为: 摩擦系数
?为0.4
货物重量:Q=662吨
车货总重:Q总=955.5吨 a、纵向惯性力计算
我司采用钢丝绳,属柔性加固,在柔性加固条件下货物的纵向惯性力为:

