В третьем разделе рассматриваются вопросы моделирования движения лесовозного автопоезда, носящего неравномерный характер вследствие чередования элементов продольного профиля и плана дороги, ограничений скорости движения, изменения тягового усилия с изменением скорости, изменения величин сопротивления качению и сопротивления от воздушной среды с изменением скорости и других факторов. Дифференциальное уравнение движения лесовозного автопоезда, как известно, можно представить в следующем виде:
, (1)
где 
– основное сопротивление движению, Н/Н; i – продольный уклон, Н/Н; G – вес автопоезда, Н; 
– постоянная для определенного типа подвижного тягового состава величина, определяемая экспериментально, Н·м/Н; 
– радиус горизонтальной кривой, м; 
– коэффициент учета инерции вращающихся масс; k – приведенный коэффициент сопротивления воздушной среды, Н·с2/м2; 
– лобовая площадь автопоезда, м2; 
– коэффициент, учитывающий дополнительное сопротивление воздушной среды от прицепов; S – пройденный путь от начала вертикальной кривой, м; 
– радиус вертикальной кривой, м.
Доказано, что с достаточной точностью аппроксимация тяговой характеристики автомобиля с механической трансмиссией во всем диапазоне оборотов двигателя достигается зависимостями 
.
Определены зависимости указанных видов для основных типов лесовозных автопоездов. Основное сопротивление движению 
возрастает с изменением скорости движения 
Обозначив 
, 
, 
; 
.
. (2)
. (3)
В зависимостях (2-3) знаки в верхней строке принимаются при аппроксимации кривой тяговой характеристики в диапазоне скоростей от минимально допустимой до соответствующей максимальному крутящему моменту, знаки в нижней строке – в диапазоне скоростей от соответствующей максимальному крутящему моменту до максимальной мощности. В формулах (2-3) для выпуклых вертикальных кривых радиус принимается со знаком «+», для вогнутых – со знаком «-». При расчете скорости движения на прямолинейных в профиле участках дороги расчетные зависимости упрощаются, так как при 
в расчетных зависимостях упраздняются члены, включающие радиус горизонтальной кривой.
Для определения времени и скорости движения при тех же предпосылках, при которых выведена формула (1), получены следующие зависимости:
При А и В, имеющих различные знаки
, (4)
, 
. (5)
При А и В, имеющих одинаковые знаки
, (6)
, 
. (7)
На участках вертикальных кривых в связи с непрерывным изменением уклона изменяется суммарное сопротивление движению, при этом на выпуклых вертикальных кривых сопротивление непрерывно уменьшается, а на вогнутых возрастает. В связи с этим на выпуклых вертикальных кривых скорость движения снизившись до определенной величины, может начать возрастать, а на вогнутой, возрастая, достигнув максимального значения, может начать снижаться.
Для условий движения на вертикальной выпуклой кривой расстояние до точки экстремума скорости
. (8)
В зависимости (8) 
.
Для определения скорости движения на любом расстоянии от точки экстремума используется зависимость
. (9)
В работе доказано, что значения 
, определяемые по формуле (3) или берущиеся из таблиц 
с достаточной для практических расчетов точностью аппроксимируется зависимостью
. (10)
С использованием зависимости (10) можно определить расстояние 
, пройденное автопоездом от точки экстремума до достижения автопоездом заданной скорости 
без использования таблиц. Для этого по формуле (9) определяется величина 
. Искомое расстояние определяется по формуле 
.
По общепринятой методике ограничения скорости по условиям видимости рассчитываются без учета влияния вертикальных кривых на показатели движения лесовозного автопоезда, которое может быть очень значительно, а также условно принимается, что торможение производится только колесными тормозами, тогда как снижение скорости производится, как правило, совместным торможением двигателем или моторным тормозом и колесными тормозами.
Исходя из зависимости (1) при 
, получаем
, (11)
где 
– расстояние видимости, м; 
– расстояние от места остановки автопоезда до препятствия на дороге, м.
, (12)
где 
– коэффициент сцепления; 
– коэффициент, учитывающий неполноту и несвоевременность торможения.
Выведены и приведены в работе также расчетные зависимости для определения расстояния на прямолинейных в профиле участках и на участках вертикальных кривых до точки, начиная с которой автопоезд должен начинать торможение двигателем или моторным тормозом с тем, чтобы не превысить допускаемую скорость в начале следующего участка.
Для автомобилей с гидромеханической трансмиссией получены расчетные зависимости для определения показателей движения при условии аппроксимации кривых тяговых характеристик гиперболическими зависимостями первой и второй степени. Для облегчения и ускорения вычислений с использованием сложных зависимостей разработан табличный метод расчета; в работе приведены соответствующие таблицы.
Для ускорения расчетов по определению показателей движения лесовозных автопоездов разработан номографический способ расчетов.
Для построения номограммы (рис. 1) используется уравнение (1) в виде:
. (13)
Для прямолинейных в профиле участков (при 
) с использованием номограмм можно определить скорость 
в конце участка длиной S, исходя из начальной скорости 
, или расстояние, которое пройдет автопоезд при изменении скорости от 
до 
. При определении показателей движения на вертикальных кривых решаются те же задачи, но для определения 
используется дополнительная номограмма 
.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 |
