Использование грузовместимости подвижного состава при перевозке различных видов грузов

Министерство образования  и науки Российской Федерации

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Волгоградский государственный  технический университет

Кафедра «Автомобильные перевозки»

 

 

 

 

Лабораторная работа № 1

по дисциплине «Грузоведение»

«Использование грузовместимости подвижного состава при перевозке  различных видов грузов»

Вариант 26

 

 

 

Выполнил:

студент группы АТ-417

Кузубов Кирилл Анатольевич

Подпись _____________

Проверил:

доцент кафедры АП

Ляпин Николай Алексеевич

Подпись _____________

 

 

Волгоград 2013

Лабораторная работа № 1

«Использование грузовместимости подвижного состава при перевозке различных видов грузов»

1.1. Цель работы:

Научиться оценивать возможности  использования грузовместимости подвижного состава автомобильного транспорта при перевозке различных видов  грузов.

1.2. Содержание работы:

С помощью графического метода оценить степень использования  грузовместимости автотранспортных средств (АТС) при перевозке грузов с различной  объемной массой.

Определить максимально  возможную загрузку бортового автомобиля и автомобиля-фургона тарно-упаковочным  грузом. Привести схему размещения этого груза в кузовах АТС  и оценить степень их загрузки.

Рассчитать объемы двух видов  навалочных грузов, отличающихся друг от друга различной объемной массой, которые возможно загрузить в  автомобиль-самосвал и оценить степень  использования грузовместимости этого  АТС.

1.3. Теоретическая часть

Вместимость грузового автотранспортного  средства (АТС) называется грузовместимостью.

Грузовместимость – это  наибольшее количество груза, которое  может быть единовременно перевезено АТС. Грузовместимость подвижного состава  определяется его номинальной грузоподъемностью  и внутренними размерами кузова (объемом).

Номинальная грузоподъемность – основной параметр грузовместимости – определяется максимальным количеством  груза (в тоннах), которое может  быть погружено на АТС с учетом прочности его ходовой части, рамы и кузова.

Внутренние размеры кузова АТС определяются внутренней длиной кузова lк его шириной bк и высотой hк. Различают две разновидности внутреннего объема кузова автомобиля:

- полный (геометрический) объем  Vк.a, равный произведению длины, высоты и ширины кузова АТС, или площади пола внутренней платформы кузова Fк.а на ее высоту:

V_к.a = l_к b_к h_к = F_к.а h_к    (1.1)

- полезный (погрузочный)  объем – часть полного объема  кузова АТС, занятая грузом  Vк.a.ф, равный произведению геометрического объема кузова на коэффициент использования внутреннего объема кузова при данном виде груза ηv:

V_к.a.ф = V_к.a η_v    (1.2)

Таблица 1 – Показатели грузовместимости АТС.

Показатель	Краткая характеристика показателя	Формула для расчета
Удельная объемная грузоподъемность qуд	Отношение номинальной грузоподъемности qа к полному объему кузова АТС Vк.a	qуд = qа / Vк.a
Удельная площадь кузова Fуд	Отношение площади пола кузова АТС Fк.а к его номинальной грузоподъемности	Fуд = Fк.а / qа
Удельная грузоподъемность пола кузова qf	Отношение номинальной грузоподъемности к площади пола кузова АТС	qf = qа / Fк.а
Коэффициент грузовместимости γq	Отношение произведения полезного  объема кузова, на объемную плотность  размещенного в нем груза γг к номинальной грузоподъемности АТС	γq = Vк.a.ф γг / qа
Коэффициент статического использования  грузоподъемности γс	Отношение фактической загрузки АТС в тоннах Gф к его номинальной грузоподъемности	γс = Gф / qа
Коэффициент использования  внутреннего объема кузова ηv	Отношение фактически используемого (полезного) объема кузова АТС при  данном виде груза и упаковки Vк.a.ф к полному объему кузова	ηv = Vк.a.ф / Vк.a

Удельная объемная грузоподъемность имеет размерность т/м3 и определяет ту минимальную объемную массу перевозимого груза, при которой будет полностью использована грузоподъемность автомобиля.

В тех случаях, когда объемная масса груза намного больше удельной грузоподъемности автомобиля, объем  кузова последнего будет использован  не полностью. Очевидно, что применять  такое АТС для перевозки данного  вида груза нерационально. Грузоподъемность АТС будет использоваться полностью в тех случаях, когда объемная масса перевозимого ими груза будет равна или близка их удельной объемной грузоподъемности.

Удельная площадь кузова − минимальное количество тонн груза, которое можно разместить на каждом квадратном метре полезной площади кузова, чтобы полностью использовать грузоподъемность автомобиля. Удельная площадь кузова наилучшим образом оценивает грузовместимость автомобилей с открытыми кузовами и бортовыми платформами, предназначенными для перевозок тарно-упаковочных и штучных грузов.

В зависимости от соотношения  фактической удельной нагрузки на пол кузова q_ф = G_ф/F_к.а и удельной грузоподъемности пола кузова q_f возможны ситуации:

q_ф < q_f – площадь пола кузова используется полностью, но грузоподъемность пола полностью не используется;

q_ф > q_f – полное использование грузоподъемности пола кузова достигается при неполном использовании его полезной площади.

Степень использования грузоподъемности можно также охарактеризовать коэффициентом  грузовместимости, который показывает, какая часть номинальной грузоподъемности АТС используется при перевозке  груза с конкретными габаритами и объемным весом:

γ_q = V_к.aη_vγ_г /q_а = l_к b_к h_кη_vγ_г / q_а    (1.3)

При значениях γ_q ≥ 1,0 и γ_с ≥ 1,0 грузоподъемность АТС используется полностью. Чем меньше значения γ_q и γ_с, тем меньше используется грузоподъемность АТС.

Коэффициент использования  внутреннего объема кузова зависит от внутренних геометрических размеров кузова АТС, самого груза, его тары и упаковки, кратности геометрических размеров груза размерам кузова АТС, условий перевозок и ряда других.

В некоторых случаях объем  кузова не может быть реализован полностью  из-за особенностей внутренних его  форм (например, на полу кузова могут  быть выступы над задними колесами).

При перевозке грузов, которые  могут быть погружены в автомобиль выше бортов, коэффициент использования  объема кузова будет больше единицы.

При полном использовании  грузоподъемности объем груза, загруженного в АТС, V_г можно определить по выражению:

V_г = V_к.a.ф = q_а /γ_г = V_р + V_ш     (1.4)

где V_р и V_ш − рабочий объем кузова АТС и объем «шапки» груза, м³.

Рисунок 1 – Схема размещения навалочного груза в кузове автомобиля-самосвала с «шапкой» (поперечный разрез).

При параметрах кузова и  загрузки его грузом, показанных на рис. 1,

V_р = F_к.а (h_к − h₁)   (1.5)

V_ш = F_к.а h_ш /3 = F_к.а b_к tgρ_д/6     (1.6)

а условие (1.4) после простых  преобразований запишется в виде

V_г = V_к.a.ф = V_р + V_ш = F_к.а(h_к − h₁ + b_к tgρ_д/6)     (1.7)

1.4. Выполнение работы.

Таблица 2 – Исходные данные для выполнения лабораторной работы

Марка, модель	Тип ТС	Внутренние габариты кузова			Грузоподъемность, т	Объем кузова, м3	Удельная объемная грузоподъемность, т/м3
		Длина, мм	Ширина, мм	Высота, мм
Камаз-45141	Самосвал	7765	2500	3100	9,5	60,17	0,16
Маз-7310	Бортовой	6122	2848	707	21	12,3	1,7
ЕРАЗ-762Б	Фургон	3300	1640	1385	1	7,5	0,13

 

Этап первый.

Найдем объемную массу, при  которой будет полностью использована грузоподъемность автомобиля.

 

где q_a – фактический вес груза в автомобиле,

V_к.а. – объем кузова автомобиля. 

Удельная объемная грузоподъемность Камаз-45141:

q_уд=9,5/60,17=0,16 т/м³

Удельная объемная грузоподъемность Маз-7310:

q_уд=21/12,3 = 1,7 т/м³

Удельная объемная грузоподъемность ЕРАЗ-762Б:

q_уд=1/7,5 = 0,13 т/м³

Используя полученные данные строится график q_а = f(q_уд) зависимости грузовместимости (фактически возможной грузоподъемности) трех заданных  автомобилей, от удельной объемной грузоподъемности (объемной массы груза).

Рисунок 2 – Зависимость номинальной грузоподъемности АТС от его удельной грузоподъемности.

Для трех значений объемной массы грузов равной 0,6, 0,8 и 1, 2 по графику определим количество данного груза в тоннах, которое фактически может поместиться в кузове АТС.

Таблица 3 - Количество груза в кузове АТС.

Объемная  масса груза Марка АТС	0,6	0,8	1,2
Камаз-45141	9,5 т	9,5 т	9,5 т
Маз-7310	7,3 т	9,8 т	14,7 т
ЕРАЗ-762Б	1 т	1 т	1 т

Для тех случаев, когда  грузоподъемность автомобиля использована полностью вычислим объем, занимаемый грузом.

Пример расчет для Камаз-45141:

При :   

При :   

При :   

 

По полученным данным рассчитаем коэффициент статической грузоподъемности и коэффициент использования внутреннего объема кузова.

γ_с =

η_v = V_к.a.ф / V_к.a

Пример расчета для Камаз-45141:

При :   γ_с=9,5/9,5=1        η_v=15,8/60,17=0,26

При :   γ_с=9,5/9,5=1        η_v=11,9/60,17=0,2

При :   γ_с=9,5/9,5=1        η_v=7,9/60,17=0,13

 

Таблица 3 - Коэффициент статического использования грузоподъемности и коэффициент использования внутреннего объема кузова.

Объемная масса                           груза Марка АТС		0,6	0,8	1,2
Камаз-45141	γс	1	1	1
	ηv	0,26	0,2	0,13
Маз-7310	γс	0,348	0,467	0,7
	ηv	1	1	1
ЕРАЗ-762Б	γс	1	1	1
	ηv	0,22	0,17	0,11

 

 

 

 

 

Этап второй.