Основы тягового расчета движения автомобилей

СОДЕРЖАНИЕ

Общая часть

2. Общая характеристика района проектирования

3. Основы тягового расчета движения автомобилей

4. Обоснование технической категории автомобильной дороги и назначение основных геометрических параметров

4.1. Определение минимальных радиусов кривых в плане

4.2 Определение расчетного расстояния видимости

4.3 Определение минимальных радиусов вертикальных кривых

4.4 Определение величины срезки откоса выемки на кривой минимального радиуса

5. Обоснование ширины проезжей части и земляного полотна

6. Пропускная способность полосы движения и загрузка дороги движением

7. Обоснование выбора типа и конструкции поперечных профилей

8. Расчет составной кривой

9. Определение величины уширения проезжей части на кривой

10. Расчет отгона виража

11. Обеспечение видимости на кривых в закрытой местности

12. Трассировка плана на карте

12.1. План трассы

12.2. Продольный профиль

Общая часть

 

Учебный проект «Проектирование автомобильной дороги» по предмету «Основы проектирования транспортных сооружений» разработан на основании задания на проектирование.

Исходными данными для проектирования послужили:

- карта масштаба 1:10 000

- задание на проектирование.

Автомобильные дороги являются дорогами общего пользования и доступны подвижному составу (транспортным средствам) всех учреждений, организаций и отдельных граждан при условии соблюдения правил, что их транспортные средства удовлетворяют определенным требованиям.

Целью данного курсового проекта является освоение и закрепление норм проектирования автомобильных дорог на карте и построение продольного профиля автомобильной дороги.

 

Общая характеристика района проектирования

 

Климат района строительства автодороги резко континентальный.

Нормативная сезонная глубина промерзания глинистых грунтов, согласно СНиП 23-01-99* «Строительная климатология» - 1,4м.

Рельеф поверхности имеет уклон в северо-западном направлении и характеризуется перепадом отметок от 215.00 до 170,0.

Местность пересеченная, овражная зона.

Площадка свободна от застройки и проходит по границе земель сельхозназначения и пересекает лесополосу.

Зеленые насаждения по трассе отсутствуют, имеется только степная растительность.

Район строительства по климатическим условиям, согласно СНиП 23-01-99* «Строительная климатология» по схематической карте климатического районирования для строительства, относится к IB зоне.

Преобладающее направление ветра – северо-восточное.

Согласно задания на проектирование преобладающие грунты на трассе проектируемого участка дороги: глины.

Уровень залегания грунтовых вод колеблется от 8,40 до 8,65 м от уровня земли.

Основы тягового расчета движения автомобилей

 

Тяговый баланс автомобиля

При движении по дороге автомобиль преодолевает сопротивления:

качению автомобиля на горизонтальном участке

воздушной среды

движению на подъем

инерции при разгоне

Сопротивление качению  вызывается затратой мощности на деформацию дороги и шины, на преодоление трения между шиной и дорогой, потерей мощности при ударах колес на неровностях дороги и на трение в подшипниках ведомых колес и выражается зависимостью

 

 

где f— коэффициент сопротивления качению;

G — вес автомобиля.

В задании на проектирование для расчетного типа подвижного состава нам был представлен автомобиль КАМАЗ-35320. Сведем его основные характеристики в таблицу.

 

Марка

Весовые параметры

Размерные параметры, мм

Мощность двигателя,л.с.

максимальная скорость, км/ч

грузоподъемность т

Снаряженный вес

Полный вес

наибольший осевой вес

длина

ширина

высота

база

Колея передняя/задняя

КАМАЗ-35320

8,0

7,08

15,305

10,93

7435

2500

3350

4450

1950/1900

154,4

80

 

 

Коэффициент сопротивления качению f зависит от механических свойств колеса, свойств и состояния покрытия и скорости движения. Так как по заданию на м дано асфальтобетонное покрытие, тогда:

 

Коэффициент сопротивления качению

Тип покрытия	Значения
Цементобетонное и асфальтобетонное	0,01-0.02

Сопротивление воздуха P_w складывается из давления встречной массы воздуха, разряжения воздуха за автомобилем и трения воздуха о поверхность автомобиля. Наличие попутного ветра уменьшает, а встречного увеличивает со­противление воздуха. Сопротивление воздуха тем больше, чем больше площадь поперечного сечения (лобовая площадь) автомобиля F , м² и чем больше плотность воздуха, и определяется по формуле

 

 

где k — коэффициент сопротивления воздуха, равный произведению коэффициента обтекаемости автомобиля с на плотность воздуха ρ;

V— скорость движения автомобиля, м/с;

Лобовую площадь F с точностью до 20% можно принять равной произведе­нию ширины колеи автомобиля на его максимальную высоту.

Коэффициенты сопротивления воздуха устанавливаются на основе лабораторных и дорожных испытаний; для тяжелых грузовых автомобилей k = 0,065—0,075, для средних грузовых k = 0,055—0,07, для автобусов k=0,04—0,05 и для легковых k=0,025—0,030.

Площадь проекции грузовых автомобилей ориентировочно равна:

 

 

В нашем случае

 

Тогда

 

Максимально допустимый продольный уклон на дороге должен преодолеваться автомобилями на постоянной скорости не ниже расчетной. В проекте величину допустимого продольного уклона определим по формуле:

 

 

где f – коэффициент сопротивления качению;

i – продольный уклон дороги;

δ – коэффициент, учитывающий инерцию вращающихся масс автомобиля; j – относительное ускорение.

Так как расчет продольного уклона мы ведем для равномерного движения автомобиля с постоянной скоростью, то j=0, тогда

 

 

Величину f определяют…, где она приводится для скорости автомобиля до 50 км/ч. Так как расчетная скорость 80км/ч , определяем скорректированное значение коэффициента по выражению:

 

 

Где V – расчетная скорость движения соответствующего автомобиля, км/ч.

Полученное значение допускаемого уклона должно обеспечивать движение автомобиля на подъем без пробуксовывания. Для этого определяется величина динамического фактора из условия сцепления шин автомобиля с поверхностью дороги.

 

 

Где  – коэффициент продольного сцепления автомобильных шин с поверхностью дородного покрытия, принимаем 0,5;

 - часть веса приходящаяся на ведущую ось автомобиля;

 - полный вес автомобиля;

 - сопротивление воздушной среды движению автомобиля.

Продольный уклон, который автомобиль может преодолеть без буксования,

 

 

Согласно табл.10 СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги» максимальный продольный уклон при скорости 80 км/ч равен 60‰. Автомобиль КамАЗ-35320, принятый для расчета преодолевает без буксования 50‰, значит принятые максимальные уклоны по СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги» необходимо снизить и при разработке продольного профиля принять максимальный продольный уклон 50 ‰.