транспортні засоби
.pdf11
-лекції: – 16 годин;
-практичні заняття – 4 години;
-самостійна робота під керівництвом викладача – 2 години;
-самостійна робота студентів – 2 години.
Література: [ 1,2,4,5,6,7,18,19,20,21]
Лекція 4. Залізничний транспорт.
Класифікація і сфера використання транспортних засобів залізниць. Локомотиви. Тепловози магістрального і промислового транспорту. Тепловозні двигуни і передачі. Дизель-поїзди і газотурбовози. Електровози. Тягові електричні машини і механічна частина електрорухомого складу. Регулювання режимів роботи електричних машин змінного струму.
Вагони. Класифікація і основні техніко-економічні характеристики вагонів. Огляд конструкцій вантажних і пасажирських вагонів.
Тяга поїздів. Сила тяги на ободі колеса локомотива. Сила опору руху поїзда. Гальмова сила поїзду. Визначення швидкості і маси поїзду. Розрахунок витрати електроенергії і палива локомотивів.
-лекції – 10 годин;
-практичні заняття – 2 години;
-самостійна робота студентів під керівництвом викладача – 2 години;
-самостійна робота студентів – 1 година.
Література: [6,7]
Лекція 5. Річковий та морський транспорт.
Загальна класифікація суден. Техніко-експлуатаційні характеристики річкових і морських транспортних засобів. Поняття плавучості, стійкості, непотопляємості і керуємості судна. Судові двигуни і движителі. Опір води руху судна . Визначення потужності головних двигунів і швидкості судна. Елементи конструкції корпусів суден і судових пристроїв.
-лекції: – 6 годин;
-практичні заняття – 2 години;
12
-самостійна робота студентів під керівництвом викладача – 2 години;
-самостійна робота студентів – 1 година.
Література: [8,22,23]
Лекція 6. Повітряний транспорт.
Основні типи і характеристики повітряних суден. Огляд конструкцій літаків і гелікоптерів. Основні системи сучасних літаків. Сили, що діють на повітряне судно. Злітні і посадочні характеристики літаків. Елементи теорії підйомної сили крила.
-лекції – 4 години;
-практичні заняття – 2 години;
-самостійна робота під керівництвом викладача – 2 години;
-самостійна робота студента – 2 години.
Література: [9, 22, 23]
Лекція 7. Трубопровідний транспорт.
Основні відомості про магістральні трубопроводи. Класифікація, склад і загальні конструктивні схеми нафтових і газових трубопроводів. Наземні, підземні і підводні трубопроводи. Трубопровідний гідравлічний транспорт твердих матеріалів у пульні.
Гідравлічний опір і середня швидкість нафтопродукту. Визначення діаметру труби, робочого тиску і пропускній спроможності трубопроводу. Насосні станції перекачки.
-лекції – 4 години;
-практичні заняття – 2 години;
-самостійна робота під керівництвом викладача – 2 години;
-самостійна робота студента – 2 години.
Література: [10,26]
Лекція 8. Міський електротранспорт.
Вимоги до міського транспорту і його комплексне використання. Огляд конструкцій і забезпечуючих транспортних пристроїв міського електротранспорту (трамвай, тролейбус,
13
метрополітен, фунікулер). Перспективи розвитку швидкісних видів електротранспорту в містах. Спеціальні види міського транспорту.
-лекції – 2 години;
-практичні заняття – 2 години;
-самостійна робота під керівництвом викладача – 2 години;
-самостійна робота студента – 1 година.
Література: [11,33,34,35]
Лекція 9. Спеціальні види транспорту.
Стрічкові, ланцюгові, гвинтові та інерційні конвеєри. Підвісні канатні дороги. Машини напільного безрейкового транспорту. Огляд конструкцій і основні технічні характеристики.
-лекції – 2 години;
-практичні заняття – 1 година;
-самостійна робота під керівництвом викладача – 1 година;
-самостійна робота студента – 1 година.
Література: [12,13,27]
Лекція 10. Нетрадиційні види транспорту.
Гідравлічний, пневматичний і пневмоконтейнерний транспорт. Транспорт на повітряному і магнітному підвісі. Огляд конструкцій і технічна характеристика транспортних засобів.
-лекції – 2 години;
-практичні заняття – 1 година;
-самостійна робота під керівництвом викладача – 1 година. Література: [5,12]
14
3 ПЕРЕЛІК ПРАКТИЧНИХ ЗАНЯТЬ ТА ЗАНЯТЬ ДЛЯ САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ ПІД КЕРІВНИЦТВОМ ВИКЛАДАЧА
3.1 Перелік практичних занять
3.1.1. |
|
Вивчення сфери і особливостей застосування |
2 год. |
||||
|
різних видів транспорту |
|
|
||||
3.1.2. |
|
Розрахунки |
основних |
експлуатаційних |
4 год. |
||
|
властивостей автомобілів. |
|
|
||||
3.1.3. |
|
Тягові розрахунки поїздів. |
|
|
2 год. |
||
3.1.4. |
|
Річкові судна та їх експлуатаційні властивості. |
2 год. |
||||
3.1.5. |
|
Повітряні транспортні засоби та їх застосування. |
2 год. |
||||
3.1.6. |
|
Визначення основних параметрів трубопровідного |
2 год. |
||||
|
транспорту. |
|
|
|
|
||
3.1.7. |
|
Транспортні засоби міського електротранспорту. |
2 год. |
||||
3.1.8. |
|
Транспортні засоби безперервної дії. |
|
1 год. |
|||
3.1.9. |
|
Нетрадиційні і перспективні види транспорту. |
1 год. |
||||
3.2 Перелік занять для самостійної роботи під керівництвом |
|||||||
|
|
|
викладача. |
|
|
||
|
|
Місце і ефективність використання окремих |
|
||||
3.2.1. |
|
видів транспорту в єдиній транспортній системі |
2 год. |
||||
|
|
України. |
|
|
|
|
|
3.2.2. |
|
Вивчення типажів транспортних засобів. |
|
2 год. |
|||
3.2.3. |
|
Автомобільні транспортні засоби. |
|
2 год. |
|||
3.2.4. |
|
Рухомий склад залізниць. |
|
|
2 год. |
||
3.2.5. |
|
Теоретична оцінка морехідних якостей суден. |
2 год. |
||||
3.2.6. |
|
Льотні характеристики повітряних суден. |
2 год. |
||||
3.2.7. |
|
Розрахунок |
кількості |
насосних |
станцій |
2 год. |
|
|
магістрального нафтопроводу. |
|
|||||
3.2.8. |
|
Визначення |
витрати |
електроенергії |
засобами |
2 год. |
|
|
міського електротранспорту. |
|
|
||||
3.2.9. |
|
Вивчення будови і технічних характеристик |
1 год. |
||||
|
вантажної підвісної канатної дороги. |
|
|||||
3.2.10. |
|
Розрахунок потрібної |
потужності повітродувної |
1 год. |
|||
|
установки пневмотранспорту. |
|
15
4 МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ВИКОНАННЯ ПРАКТИЧНИХ ЗАНЯТЬ
ПРАКТИЧНЕ ЗАНЯТТЯ № 1 Визначення сфери й особливостей застосування різних видів
транспорту.
Мета заняття: ознайомлення зі специфікою різних видів транспорту і ефективністю їх застосування.
Заняття проводиться у вигляді семінару. На протязі заняття необхідно розглянути єдину транспортну систему України, окремі види транспорту ( автомобільний, залізничний, водний, повітряний, трубопровідний, міський, спеціальний ) оцінити переваги і недоліки видів транспорту обґрунтувати оптимальну сферу їх застосування і перспективи розвитку.
Контрольні запитання.
1.Дайте визначення транспорту як галузі народного господарства.
2.Яке місце займає транспорт у внутрішньому валовому продукті (ВВП) розвинутої держави ?
3.Назвіть основні сфери використання окремих видів транспорту.
4.Які переваги і недоліки притаманні окремим видам транспорту?
ПРАКТИЧНЕ ЗАНЯТТЯ № 2
Розрахунок основних експлуатаційних властивостей автомобіля.
Мета заняття: засвоєння методів розрахунку основних експлуатаційних властивостей вантажного автомобіля (автобуса) згідно варіанту завдання.
Вказівки до виконання заняття.
У відповідності з порядковим номером у в журналі викладача кожен студент одержує відповідну марку автомобіля (таблиця 4.1).
16
Таблиця 4.1 – Вибір варіанту завдання. |
|
Марка |
|||
№ |
Марка |
№ |
Марка |
№ |
|
вар. |
автомобіля |
вар. |
автомобіля |
вар. |
автомобіля |
1 |
ІЖ - 2715 |
10 |
УРАЛ - 4320 |
19 |
КрАЗ - 6510 |
2 |
ГАЗ - 3302 |
11 |
МАЗ - 5337 |
20 |
КрАЗ - 6444 |
|
«Газель» |
|
|
|
БеЛАЗ - 7519 |
3 |
ГАЗ - 3307 |
12 |
МАЗ - 5551 |
21 |
|
|
(53А) |
|
|
|
БеЛАЗ - 7527 |
4 |
ГАЗ - САЗ - |
13 |
МАЗ - 5432 |
22 |
|
|
3507 |
|
|
|
ГАЗ - 3201 |
5 |
ГАЗ - 4301 |
14 |
МАЗ - 64229 |
23 |
|
|
|
|
|
|
«Газель» |
6 |
ЗИЛ – 4315 |
15 |
КаМАЗ - 5320 |
24 |
ПАЗ - 3205 |
|
(130) |
|
|
|
ЛАЗ - 4202 |
7 |
ЗИЛ - 5301 |
16 |
КаМАЗ - 5511 |
25 |
|
|
«Бичок» |
|
|
|
|
8 |
ЗИЛ - 4331 |
17 |
КаМАЗ - 5410 |
|
|
9 |
ЗИЛ - 4502 |
18 |
КаМАЗ - 250 |
|
|
З довідників [19,20] або з інструкції по експлуатації студент повинен виписати і ретельно вивчити повну технічну характеристику вантажного автомобіля або автобуса, визначити його колісну формулу і компоновочну схему. Якщо це сідельний автомобіль-тягач, необхідно вибрати відповідний напівпричіп.
На практичному занятті студенти виконують розрахунки наступних експлуатаційних властивостей:
-максимальну тягову силу на ведучих колесах;
-максимальну теоретичну швидкість автомобіля;
-динамічні фактори на нижчий і вищій передачах;
-гальмову силу з врахуванням доораних умов;
-теоретичний гальмовий шлях автомобіля;
-витрату палива автомобіля на 100 км пробігу;
-запас хода автомобіля по паливу.
Необхідні для розрахунків вихідні данні наведені в таблицях А.1 і А.2 додатку А.
Порядок виконання розрахунків / на прикладі автомобіля самоскида КрАЗ – 6510/.
17
Максимальна тягова сила на ведучих колесах . |
|
Pkmax = Memax Uтрн η тр / rд , н |
(4.1) |
де Memax – максимальний крутячий момент двигуна, н·м Uтрн – передаточне число трансмісії на нижчий передачі η тр – коефіцієнт корисної дії трансмісії
rд - динамічний радіус колеса автомобіля
Memax приймається з довідника або з додатку А. |
|
Для автомобіля КрАЗ -6510 Memax = 883 н·м |
|
Uтрн = Uкпн Uркн Uо, |
(4.2) |
деUкпн - передаточне число коробки передач на нижчий передачі;
Uркн - передаточне число роздавальної коробки на нижчому
діапазоні;
Uо - передаточне число головної передачі Для автомобіля КрАЗ -6510
Uкпн = 5,26; Uркн = 2,28; Uо= 8,21
Загальне передаточне число трансмісії на нижчий передачі
Uтрн = 5,26 2,28 8,21 = 98,4
Якщо в трансмісії автомобіля відсутня роздавальна коробка, то в формулі (2) Uрк приймається рівним 1,0.
Коефіцієнт корисної дії трансмісії ηтр в залежності від типу і колісної формули автомобіля приймається з таблиці 4.2
|
|
Колісна формула |
ηтр |
4×2 |
0,90 |
4×4 |
0,88 |
6×4 |
0,84 |
6×6 |
0,82 |
18
Для автомобіля КрАЗ – 6510 з колісною формулою 6×4 приймаємо ηтр = 0,84
Динамічний радіус колеса rд вибираємо з таблиці А.2 додатку А. Для автомобіля КрАЗ - 6510 rд = 0,535м
Розрахуємо максимальну тягову силу на ведучих колесах автомобіля за формулою (1):
= 83 98,4 0,84 / 0,535 = 136421 н.
Одержане значення тягової сили слід перевірити з умов зчеплення ведучих коліс с дорогою. При цьому повинна виконуватися
умова: |
|
Pkmaz ≤ Gзч ϕ |
(4.3) |
де Gзч - зчіпна маса автомобіля;
ϕ - коефіцієнт зчеплення; для перевірці умови (4.3) приймаємо величину ϕ = 0,8 (сухий асфальтобетон).
Для автомобіля КрАЗ – 6510 з колісною формулою 6×4 зчіпна маса ведучої теліжки Gзч = 19500 кг.
Тоді
Gзч ϕ = 195009,81·0,8 = 153036 н
136421 ≤ 153036 ,
тобто умова формули (4.3) виконується.
Для повно приводних автомобілів з колісними формулами 4×4 і 6×6 величину зчіпної маси Gзч треба приймати рівній повній масі автомобіля Ga .
Максимальна теоретична швидкість автомобіля
Vamaz = 3,6 nN max 2π rд / 60 Uтрв , км /год |
(4.4) |
|
де nN max - частота обертання колінчатого валу |
двигуна при |
|
максимальній потужності Nmax ,яка приймається з додатку А. |
||
Uтрв - передаточне число трансмісії на вищий передачі |
||
Uтрв = Uкпв |
Uркв Uо |
(4.5 ) |
В цій формулі |
Uкпв - передаточне число коробки передач на |
вищий передачі;
19
Uркв - передаточне число роздавальної коробки на вищий
передачі;
Uо - передаточне число головної передачі
Для автомобіля КрАЗ – 6510 nN max = 2100 мін-1; Uкпв = 0,66;
Uо= 8,21
Максимальна швидкість автомобіля
Vamaz = 3,6 2100 2 3,14 0,53/ 60 8,21 = 78,1 км/год Одержане Vamax необхідно порівняти з табличним значенням
максимальної швидкості з додатку А. Розрахункова теоретична швидкість може бути більше табличної, тому що в розрахунках не врахований опір дороги.
Табличне значення Vamax для Pk складає 80 км/год.
Динамічні фактори автомобіля на нижчий і вищий передачах.
Динамічний фактор – це питома тягова сила на ведучих колесах автомобіля, необхідна для рушання з місця 1кг маси автомобіля і підтримання рівноприскореного руху.
В загальному вигляді динамічний фактор визначається за формулою:
Д = |
Pk − Pw |
, |
(4.6) |
|
|||
|
Ga |
|
де Pk - тягова сила на колесах; Pw - сила опору повітря;
Ga - повна маса автомобіля.
При рушанні з місця на нижчий передачі опором повітря Pw можна знехтувати, тому динамічний фактор на нижчий передачі
Дн = Pkmax / Ga |
|
(4.7) |
Величина Pkmax , розрахована за формулою (4.1) для автомобіля |
||
КрАЗ – 6510, складає 1364421 н. при |
повній |
масі автомобіля |
Ga =24675 кг динамічний фактор на |
нижчий |
передачі буде |
дорівнювати: |
|
|
Дн= 136421/24675·9,81=0,56 |
|
|
20
Після ділення на прискорення вільного падіння g=9,81 м/с2 величина динамічного фактору є безрозмірною. Фізичний сенс цієї величини полягає в тому, що для рушання 1 кг маси необхідно 0,56 кг сили.
Динамічний фактор на вищий передачі слід розраховувати за формулою:
Дв = |
1 |
|
Me Uтрв ηтр |
− к F |
Va |
2 |
|
|
( |
|
|
) , |
(4.8) |
||
Ga g |
rд |
13 |
де Uтрв - передаточне число трансмісії на вищий передачі (див. формулу 4.5)
к- коефіцієнт опору повітря, який в розрахунках можна прийняти:
к= 0,06 кгс·с2/м4 – для вантажних автомобілів;
к=0,04 кгс·с2/м4 – для автобусів.
|
|
|
|
|
|
|
F - лобова площа автомобіля. |
|
|||
|
|
|
F = 0,8 ВГ ШГ , (м2) |
(4.9) |
|
||||||
|
Лобова площа автомобіля КрАЗ – 6510 при габаритній висоті |
||||||||||
ВГ = 2,726 м і габаритній ширині ШГ = 2,472 м дорівнює: |
|
||||||||||
|
F = 0,8·2,726·2,472 = 5,39 м2. |
|
|
|
|
||||||
|
Vamax - розрахункова швидкість |
автомобіля на вищий передачі . |
|||||||||
в розрахунках приймати значення Vamax = 78,1 км/год. |
|
||||||||||
|
Тоді динамічний фактор на вищий передачі складе: |
|
|||||||||
Дв = |
|
1 |
|
|
( |
883 0,66 1,0 8,21 0,84 |
− 0,06 5,39 |
78,12 |
) = |
||
24675 9,81 |
|
|
|||||||||
|
|
0,535 |
13 |
|
|||||||
= |
1 |
|
(7512,3 −151,7) = 0,03 |
|
|||||||
|
|
|
|
||||||||
24675 |
|
|
|||||||||
|
9,81 |
|
|
|
|
|
|
Це означає, що для підтримання рівномірного руху 1,0 кг маси автомобіля на швидкості 78,1 км/год достатньо 0,03 кг сили, тобто 30 гс.
Одержані значення Дні Дв для автомобіля КрАЗ – 6510 відповідають довідковим даним [21].