Расчет параметров строительной и спасательной техники

РЕФЕРАТ

     Данная  курсовая  работа состоит из 1 чертежа  формата А1, пояснительной записки, состоящей из 26листов формата А4 и содержит 6 таблиц, 5 рисунков и 14  источников. 

     МОЩНОСТЬ, СИЛЫ СОПРОТИВЛЕНИЯ, ПОЖАРНЫЙ АВТОМОБИЛЬ, ТОРМОЗНОЙ ПУТЬ, ОСТАНОВОЧНЫЙ ПУТЬ, ОТВАЛ, ПРИЗМА ВОЛОЧЕНИЯ, ДВИЖЕНИЕ НА ХОЛОСТОМ ХОДУ. 

     Основные  цели и задачи:

     Научиться самостоятельному определению основных параметров машин и оборудования в соответствии с определенной последовательностью и в зависимости от внешних факторов среды (уклон дороги, тип покрытия, состояние дороги)

     Рассчитать  все силы, действующие на автомобиль при движении и работе. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

СОДЕРЖАНИЕ

Введение             4

1 Расчет сил  сопротивления движению пожарного автомобиля и

мощности, затрачиваемых на их преодоление             5

2 Тормозные свойства пожарных автомобилей                                                        13

3 Определение сопротивления копанию грунта бульдозером                                19

4 Расчет комплекта машин экскаватор-самосвал                                                     25       

Заключение           33

Список  использованных источников           34 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ 

     В современном мире происходит увеличение числа мест массового скопления  людей, где применяются различные  методы отделки помещений.

     Каждый  такой объект должен быть максимально  безопасен как для посетителей, так и для персонала, находящегося на нем. В целях обеспечения безопасности применяются различные установки  и приборы.

     Согласно  техническим регламентам и другой документации, на каждом таком объекте наряду с автоматической пожарной сигнализацией должна быть установлена автоматическая установка пожаротушения, поскольку именно данный вид аварий наиболее вероятен в местах массового скопления людей.

     Проектирование АУП, является сложным процессом. От того насколько качественно он выполнен, зависит эффективность ее работы. Поэтому, проектированию должно предшествовать решение целого ряда вопросов, связанных с анализом пожарной опасности объекта, конструктивными, объемно-планировочными решениями и другими особенностями защищаемого объекта. Поэтому проектирование АУП необходимо производить поэтапно, исходя из категории производства, класса возможного пожара, группы важности объекта, а также механизма и способа тушения.

     Нормы пожарной безопасности НПБ 15-2007 «Область применения автоматических систем пожарной сигнализации и установок пожаротушения» определяют область применения АУП. Выполнение требований данных норм — начальная стадия проектирования установок пожарной автоматики. 
 
 
 
 
 
 

     1 РАСЧЕТ СИЛ  СОПРОТИВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЮ ПОЖАРНОГО АВТОМОБИЛЯ И МОЩНОСТИ, ЗАТРАЧИВАЕМЫХ НА ИХ  ПРЕОДОЛЕНИЕ

     Задание:

• Определить мощность двигателя автомобиля, затрачиваемую на

преодоление сопротивлений движению, для дорожных условий и при скорости движения, указанных в варианте задания;

• Определить максимальный преодолеваемый автомобилем уклон для

дороги  в сухом и влажном состоянии;

• Определить коэффициент  сопротивления  качению дороги, при

котором автомобиль сможет достичь максимальной скорости движения;

• Определить максимальную скорость автомобиля на выбеге (с

выключенным двигателем) при движении под уклоном  α_у=2 град;

• Определить сопротивление движению автомобиля при его движении

без ускорения  по горизонтальному участку дороги для скорости 30,60 и υ_max км/ч. Построить графики P_k=f(υ),  P_b=f(υ),  P_т=f(υ).

Исходные  данные:

     Тип пожарного автомобиля- пожарная автоцистерна.

     Марка пожарного автомобиля - АЦ5,0-40 (43114).

     Базовое шасси- КамАЗ-43114.

     Колесная  формула- 6х6.

     Масса автомобиля, М=15500 кг.

     Номинальная мощность двигателя  = 176 кВт.

     Ширина  автомобиля, В=2,5 м.

     Высота  автомобиля, Н= 3,35м.

     Скорость  автомобиля на I передаче, υ₁=9 км/ч.

     Максимальная  скорость автомобиля υ_max=90 км/ч.

     Тип дороги (тип покрытия)- накатанный снег.

     Угол  уклона дороги, α=1,5 град.

     Ускорение автомобиля, а= 0,15 м/с².

     Скорость  движения, υ= 40 км/ч.

     Расчет:

     1. Определяем силу тяжести (рис.1.1а)  автомобиля по формуле

                  _{,     (1.1)}

     где М- масса автомобиля, М= 15500 кг;

     g- ускорение свободного падения, g=9,81 м/с².

     Тогда

     

.

     _{Определяем  силу сопротивления  качению автомобиля, которая равна}

                  _, (1.2) 

     где G- сила тяжести автомобиля с грузом, G= 152055 Н;

     f- коэффициент сопротивления качению, для накатанного снега, согласно табл. 1.2 [1] можем принять f=0,017;

     α- угол подъема, α=1,5 град.

     Получаем

     

     Рисунок 1.1− Силы сопротивления движению автомобиля АЦ5,0-40 (43114).

     Силу  сопротивления уклону определяем по формуле

                                               (1.3)

           Сила сопротивления  дороги равна

                                        _(1.4)

     _{где Рк- сила сопротивления качению автомобиля, Рк= 258,4 Н;}

     Р_у- сила сопротивления уклону, Р_у= 3980 Н.

     

     Приближенное  значение лобовой площади автомобиля может быть определено по формуле

                                       (1.5)

     где  В- ширина автомобиля, В=2,5м;

     Н- высота автомобиля, Н= 3,35м.

     Следовательно получаем

       

     Сила  сопротивления воздуха обусловлена  перемещением частиц воздуха и их трением о поверхность машины и определяется по формуле

     

                                (1.6)

     где k_B- коэффициент сопротивления воздуха (коэффициент обтекаемости), k_B= 0,5 Нс²/м⁴;

     υ- скорость движения автомобиля, υ=40 км/ч;

     υ_В- скорость ветра, υ=0 км/ч.

     В результате получаем

       

Сила  сопротивления разгону возникает  в результате затраты энергии  на раскручивание вращающихся частей двигателя и трансмиссии, а так  же колес при разгоне автомобиля и может быть определена по формуле

                                               (1.7) 

       где δ_вр- коэффициент учета вращающихся масс автомобиля, для высшей передачи  ориентировочно принимаем δ_вр = 1,1;

       а- ускорение автомобиля, а= 0,15 м/с².

      Получаем 
 
 

     Мощности  на преодоление сил сопротивления  движению (кВт) равны

     

                       (1.8)

(1.9)

                                          (1.10) 
 

(1.11) 

     Мощность  двигателя (кВт) автомобиля, затрачиваемую  на преодоление сопротивления движению, можно определит по формуле

     

(1.12) 

     где h_тр- коэффициент полезного действия трансмиссии, h_тр= 0,85.

     Следовательно получаем

 
 

     2. Максимальный уклон дороги автомобиль  преодолевает на первой передаче  без ускорения (Р_и=0). Поскольку скорость машины невелика, для упрощения расчетов можем принять Р_в»0 (рисунок 1.1б). Максимальный угол преодолеваемого уклона из условия тяги по мощности определяется по формуле

     

(1.13) 

     где - номинальная мощность двигателя автомобиля, = 176 кВт;

     υ₁- скорость движения автомобиля на первой передаче, υ₁=9 км/ч;

     f- коэффициент сопротивления качению для:

                                                       - сухого укатанного снега f=0,017,

                                                       - влажного укатанного снега f=0,08.

     Следовательно для сухой дороги получаем

       
 
 

     Соответственно  для влажной дороги