Содержание
Введение
Данные по варианту
1.Расчёт единичного грузового места и формирование укрупнённой грузовой единицы
2. Заполнениегрузового отделения сформированными грузовыми единицами
3. Оценка оптимальности загрузки
3.1 Загрузка полуприцепа коробкамибез паллетов
4. Маркировка сформированного грузового места
5. Схема загрузки грузового помещения
6. Определение нагрузок на оси и сцепное устройствотранспортного средства
6.1 Расчет нагрузок на оси и сцепное устройство полуприцепа
6.2 Расчет нагрузок на оси тягача
7. Коррекция размещения груза в полуприцепе
7.1 Расчет нагрузок на оси и сцепное устройство полуприцепа
7.2 Расчет нагрузок на оси тягача
Заключение по результатам работы
Список использованной литературы
Введение
Цель работы:
1. Развитиеи закрепление практических навыков выбора и формирования грузовых единиц.
2. Подготовкегрузовых единиц к отправке, загрузке транспортного средства и определениенагрузок на оси транспортного средства (автомобиля) и узел сцепного устройства.
Постановказадачи:
1. Единичноегрузовое место представляет собой ящичный груз с заданными геометрическими и массовымихарактеристиками. Формирование укрупнённой грузовой единицы осуществляется наподдоне указанного типоразмера исходя из ограничений максимальной брутто-высотыи брутто-массы грузового места.
2. Дляуказанного типа транспортного средства (контейнера) производится заполнениегрузового помещения сформированными грузовыми единицами исходя из условиймаксимального заполнения объёма грузового помещения (Ку à1) и выполнения ограниченияпо полной массе транспортного средства.
3. Оцениваетсяоптимальность загрузки. Выбираются и осуществляются возможные вариантыулучшения показателя загрузки транспортного средства.
4. Производитсямаркировка сформированного грузового места.
5. Дляокончательного варианта составляется схема загрузки, и указываются все размеры,характеризующие положение груза относительно грузового помещения.
6. Определяютсянагрузки на оси и сцепное устройство транспортного средства.
7. Даётсяобщее заключение по результатам работы.
Данные по варианту
Таблица 1 Характеристикигруза, подлежащего транспортировкеНаименование груза Характеристики упаковки Паллет Ограничения паллета Состав ТС a, мм b, мм h, мм m, кг hп, мм mп, кг Hmax, м Gmax, т тягач полуприцеп Овсяные хлопья 600 300 300 25 160 40 1.8 1.0 2 2
Таблица 2 Массовые игеометрические характеристики тягача № 2Массовые характеристики, кг Масса в снаряженном состоянии 6515 В т.ч. на переднюю ось 4480 В т.ч. на заднюю ось 2035 Допустимая нагрузка на ССУ 13682 Полная масса 20500 В т.ч. на переднюю ось 7500 В т.ч. на заднюю ось (тележку) 13000 Максимальная масса автопоезда 40000 Геометрические характеристики, мм h 3700 a 1370 b 3800 b1 - l 6160 x 640
Таблица 3 Массовые игеометрические характеристики полуприцепа 2Массовые характеристики, кг Полезная нагрузка 30700 Снаряженная масса 7300 Полная масса 38000 Распределение полной массы на дорогу через опорное устройство 20600 через оси 17400 Распределение полной массы полуприцепа в составе автопоезда на ССУ тягача 14000 на дорогу через оси 24000 Геометрические характеристики, мм Габаритные размеры длина (A) 13800 ширина (B) 2550 высота (H) 4000 погрузочная высота (F) 1315 колесная база (G) 8000 межосевое расстояние (G1) 1310 колея 2040 передний свес (L) 1675 Внутренние размеры кузова длина 13620 ширина 2480 высота 2635 Полезная площадь, м2 33.8 Объем кузова с тентом, м2 89.1
1.Расчет единичного грузового места и формирование укрупненной грузовой единицы
На рисунке 1 показаныразмеры единичного грузового места.
/>
Рис.1. Габариты грузового места
/>=a*b*h= 0.6*0.3*0.3=0.054 м3
Рассмотрим возможноеразмещение груза на паллетах разных размеров, для этого необходимо рассчитатьмаксимальное количество коробок на паллете – коэффициент кратности.
ПАЛЛЕТ 1200*800 (рис. 2)
/>
Рис. 2. Размещениекоробок на паллете 1200*800 (вид сверху)
Коэффициент кратности натаком паллете равен 4. По ширине паллета с обеих сторон останутся незанятыми по100 см.
ПАЛЛЕТ 1200*1000 (рис. 3)
/>
Рис. 3. Размещениекоробок на паллете 1200*1000 (вид сверху)
Коэффициент кратности натаком паллете равен 6. По ширине паллета с обеих сторон останутся незанятыми по50 см.
ПАЛЛЕТ 1200*1600 (рис. 4)
/>/>/>/>/>
Рис. 4. Размещениекоробок на паллете 1200*1600 (вид сверху)
Коэффициент кратности натаком паллете равен 10. По длине паллета с обеих сторон останутся незанятыми по50 см.
ПАЛЛЕТ 1200*1800 (рис. 5)
/>
Рис. 5. Размещениекоробок на паллете 1200*1800 (вид сверху)
Коэффициент кратности натаком паллете равен 12.
Рассчитаем количествослоев, которые будут укладываться на каждом из типов паллетов с учетомограничений по максимально допустимой высоте и максимально допустимой массе.
Вес паллета = 40 кг
Высота паллета = 0,16 м
/> = />=/>=5.46 />5
Максимально допустимаявысота грузовой единицы для всех видов паллетов будет одинаковая – 5 слоев.
ПАЛЛЕТ 1200*800
/> = />=/>=9.6 />9
Вывод: на паллет 1200*800укладывается 5 слоев коробок, в каждом слое по 4 коробки – всего 20 коробок. Поширине паллета с обеих сторон останутся незанятыми по 100 см.
Масса одного слоя=4*25=100 кг
Вес одного пакета =100*5+40=540кг
Высота пакета =0.3*5+0.16=1.66 м
Объем пакета =1.2*0.8*1.66=1.5936 м3
Данная сформированнаягрузовая единица схематически показана на рисунке 6.
/>
Рис. 6. Сформированнаягрузовая единица на паллете 1200*800
ПАЛЛЕТ 1200*1000
/> = />=/>=6.4 />6
Вывод: на паллет 1200*1000 укладывается 5 слоев коробок, в каждом слое по 6 коробок – всего 30коробок. По ширине паллета с обеих сторон останутся незанятыми по 50 см.
Масса одного слоя=6*25=150 кг
Вес одного пакета=150*5+40=790 кг
Высота пакета =0.3*5+0.16=1.66 м
Объем пакета =1.2*1.0*1.66=1.992 м3
Данная сформированнаягрузовая единица схематически показана на рисунке 7.
/>
Рис. 7. Сформированнаягрузовая единица на паллете 1200*1000
ПАЛЛЕТ 1200*1600
/> = />=/>=3.84 />3
Вывод: на паллет 1200*1600 укладывается 3 слоя коробок, в каждом слое по 10 коробок – всего 30 коробок. По длине паллета с обеихсторон останутся незанятыми по 50 см.
Масса одного слоя=10*25=250 кг
Вес одного пакета =250*3+40=790 кг
Высота пакета =0.6*3+0.16=1.96 м
Объем пакета =1.2*1.6*1.96=3.7632 м3
Данная сформированнаягрузовая единица схематически показана на рисунке 8.
/>
Рис. 8. Сформированнаягрузовая единица на паллете 1200*1600
ПАЛЛЕТ 1200*1800
/> =/>=/>= 3.2 />3
Вывод: на паллет 1200*1800 укладывается 3 слоя коробок, в каждом слое по 12 коробок – всего 36 коробок.
Масса одного слоя=12*25=300 кг
Вес одного пакета =300*3+40=940 кг
Высота пакета =0.6*3+0.16=1.96 м
Объем пакета = 1.2*1.8*1.96=4.2336 м3
Данная сформированнаягрузовая единица схематически показана на рисунке 9.
/>
Рис. 9. Сформированнаягрузовая единица на паллете 1200*1800
2.Заполнение грузового отделения сформированными грузовыми единицами
Рассчитаем возможноеколичество перевозимых паллетов, исходя из грузоподъемности (полезной нагрузкитранспортного средства). Необходимо учитывать ограничение по фактической массетранспортного средства – 40 000 кг. Таким образом, рассчитаем максимальнодопустимую массу груза:
M= 40000-mтяг-mпп= 40000-6515-7300=26185кг
ПАЛЛЕТ 1200*800 N=26185/540=48.49≈48 паллетов
ПАЛЛЕТ 1200*1000 N=26185/790=33.15≈33 паллета
ПАЛЛЕТ 1200*1600 N=26185/790=33.15≈33 паллета
ПАЛЛЕТ 1200*1800 N=26185/940=27.85≈27 паллетов
Рассмотрим возможныеварианты размещения паллетов в полуприцепе. Характеристики полуприцепа берем изтаблицы 3:
Длина кузова =13.62 м
Ширина кузова =2.48 м
Высота кузова =2.635 м
ПАЛЛЕТ 1200*800
В первом варианте (рис.10.) можно разместить по 2 паллета по ширине кузова и 17 паллетов по ширине.При данной расстановке в полуприцеп можно загрузить 34 паллета.
/>
Рис. 10. Первый вариантразмещения паллетов 1200*800 в полуприцепе
Таким образом, можноувезти 680 коробок (34 паллета*20 коробок (4 коробки*5 слоев)). Брутто масса груза (включая паллеты)составит:
M = 34*540=18360 кг
Зная размеры паллетов ивнутренние размеры кузова, можно найти, какая часть внутреннего пространстваполуприцепа останется незанятой.
По длине останется:13620-17*800=20 мм
По ширине останется:2480-2*1200=80 мм (по 40 мм с каждой стороны, так как груз размещаетсяпосередине относительно стенок полуприцепа).
Данные паллеты можноразместить и по-другому: по 3 паллета по ширине кузова и по 11 по длине – всего33 паллета (рис. 11).
/>
Рис. 11. Второй вариантразмещения паллетов 1200*800 в полуприцепе
Таким образом, можноувезти 660 коробок. Брутто массагруза (включая паллеты) составит: M = 33*540=17820кг
По длине останется:13620-11*1200=420 мм
По ширине останется:2480-3*800=80 мм (по 40 мм с каждой стороны, так как груз размещаетсяпосередине относительно стенок полуприцепа).
ПАЛЛЕТ 1200*1000
В полуприцеп можнозагрузить 26 таких паллетов. В этом случае можно увезти 780 коробок (рис. 12).
/>
Рис. 12. Вариантразмещения паллетов 1200*1000 в полуприцепе
Брутто масса груза(включая паллеты) составит:
M = 26*790=20540 кг
По длине останется:13620-13*1000=620 мм
По ширине останется:2480-2*1200=80 мм (по 40 мм с каждой стороны, так как груз размещаетсяпосередине относительно стенок полуприцепа).
ПАЛЛЕТ 1200*1600
В полуприцеп можнозагрузить 16 паллетов такого размера — всего можно увезти 480 коробок (рис.13).
/>
Рис. 13. Вариантразмещения паллетов 1200*1600 в полуприцепе
Брутто масса груза(включая паллеты) составит:
M = 16*790=12640 кг
По длине останется:13620-8*1600=820 мм. По ширине останется: 2480-2*1200=80 мм (по 40 мм с каждойстороны, так как груз размещается посередине относительно стенок полуприцепа). Максимальноиспользовать площадь грузового отделения можно, добавив 2 паллета 1200*800(рис. 14).
/>
Рис. 14. Вариантразмещения паллетов 1200*1600 и 1200*800 в полуприцепе
Таким образом, общееколичество коробок – 520. Брутто масса груза (включая паллеты) составит: M = 16*790+2*540=13720 кг
По длине останется: 13620-8*1600-800=20мм
По ширине останется:2480-2*1200=80 мм (по 40 мм с каждой стороны, так как груз размещаетсяпосередине относительно стенок полуприцепа).
ПАЛЛЕТ 1200*1800
В полуприцеп можнозагрузить 14 паллетов такого размера — всего можно увезти 504 коробки (рис.15).
/>
Рис. 15. Вариантразмещения паллетов 1200*1800 в полуприцепе
Брутто масса груза(включая паллеты) составит:
M = 14*940=13160 кг
По длине останется:13620-7*1800=1020 мм
По ширине останется:2480-2*1200=80 мм (по 40 мм с каждой стороны, так как груз размещаетсяпосередине относительно стенок полуприцепа).
Максимально использоватьплощадь грузового отделения можно, добавив 2 паллета 1200*1000 (рис. 16).
/>
Рис. 16. Вариантразмещения паллетов 1200*1800 и 1200*1000 в полуприцепе
Таким образом, общееколичество коробок – 580. Брутто масса груза (включая паллеты) составит: M = 14*940+2*790=15300 кг
По длине останется:13620-7*1800-1000=20 мм
По ширине останется:2480-2*1200=80 мм (по 40 мм с каждой стороны, так как груз размещаетсяпосередине относительно стенок полуприцепа).
Вывод: из всехвышерассмотренных вариантов загрузки полуприцепа грузом на паллетах самымудобным является вариант использования паллетов с размерами 1200*1000. Загрузкапроизводится по схеме, показанной на рисунке 12. Количество перевозимых коробок– 780, масса груза 20540 кг — грузоподъемность полуприцепа используетсямаксимально. Общий объем груза составляет:
Vгруза=Nподдонов*V2=26*1.992=51.792 м3
3. Оценкаоптимальной загрузки
Рассчитаем коэффициентыиспользования транспортного средства.
Общий объем грузасоставляет:
Vгруза=Nподдонов*V2=26*1.992=51.792 м3
Общаямасса груза составляет 20540 кг.
Коэффициентыиспользования транспортного средства равны (коэффициенты загрузки): исходя изобъема груза
/>=/>=/>=/>≈0,582
/>=58,2%
исходя из максимальнойгрузоподъемности
/>=/>=/>≈0.784
/>=78.4%
3.1Загрузка полуприцепакоробками без паллетов
Так как, рассчитанныевыше коэффициенты использования транспортного средства достаточно низкие,рассмотрим вариант загрузки полуприцепа коробками без паллетов.
Грузоподъемностьполуприцепа равна 26185 кг, масса одной коробки – 25 кг. Исходя из максимальнойгрузоподъемности полуприцепа, можно перевезти:
N=/>=1047 коробок
Коробки с овсянымихлопьями можно поворачивать как угодно и это не принесет никакого вреда грузу,но размеры коробки таковы (600*300*300), что переворачивать их в вертикальноеположение не имеет смысла.Исходя из этого, рассмотрим варианты расположения коробок по длине и ширинеполуприцепа в горизонтальном положении.
Рассчитаем максимальноеколичество упаковок, учитывая реальные размеры полуприцепа и габариты коробки:
по высоте полуприцепа />=/>=8.78≈8 коробок
по длине />=/>=45.4≈45 коробок в одном ряду />=/>=22.7≈22 коробки водном ряду
по ширине /> =/>=4.13≈4 коробки/>=/>=8.27≈8 коробок
в одном слое можноразместить />=/>*/>=45*4=180 коробок или />=22*8=176 коробок.
Выгоднее размещатькоробки в слое по первому варианту, т.е. 180 коробок — 45 коробок в одном рядупо длине кузова и 4 ряда коробок по ширине. Из-за ограничений по высоте вполуприцеп можно загрузить N=/>*/>=180*8=1440 коробок.
Вывод: в этом случаеограничением будет служить количество коробок по грузоподъемности, а неколичество коробок по объему – таким образом, максимальное количество коробокпринимаем 1047.
Количество слоев = /> ≈5.82
Принимаем, что загружаемровно 5.8 слоев, так как 3 коробки потребуют дополнительных креплений, а перевозка3*25=75 кг не покрывает расходы на эти крепления.
Реально загруженноеколичество упаковок = 5.8*180=1044 шт.
Масса и объем груза:
M=N*mкоробки=1044*25=26100кг
V=N*/>=1044*0.054=56.376 м3
Оставшееся свободноеместо по высоте составит: 2635-5.8*300=895 мм
Оставшееся свободноеместо по длине составит: 13620-45*300=120 мм
Оставшееся свободноеместо по ширине составит: 2480-4*600=80 мм, по 40 мм с каждой стороны, так какгруз размещается посередине относительно стенок полуприцепа.
Выбранный вариантзагрузки приведен на рисунке 17.
/>
Рис. 17. Загрузка полуприцепа коробками
Коэффициентыиспользования транспортного средства (коэффициенты загрузки) равны:
исходя из объема груза
/>=/>=/>≈0.633
/>=63.3%
исходя из максимальнойгрузоподъемности
/>=/>=/>≈0.997
/>=99.7%
Вывод: сравнивая вариантызагрузки на паллетах и коробочную загрузку, выбираем коробочную:
коэффициентзагрузки по объему 63.3% (прикоробочной загрузке)
58,2% (при загрузке на паллетах)
коэффициентзагрузки по массе 99.7% (прикоробочной загрузке)
78.4% (при загрузке на паллетах)
В этом случае полуприцеписпользуется на 63.3% своего объема,а по грузоподъемности на 99.7%.Максимальное количество коробок 1044, масса груза 26100 кг.
4. Маркировкасформированного грузового места
Для перевозки груза былавыбрана коробочная загрузка, теперь необходимо произвести маркировку коробоктак, как показано на рисунке 18.
/>
Рис. 18. Маркировка коробок
5. Схема загрузкигрузового помещения
В качестве оптимальноговарианта загрузки полуприцепа была выбрана коробочная загрузка. В этом случаеполуприцеп используется на 63.3%своего объема, а по грузоподъемности на 99.7%. Максимальное количество коробок 1044, масса груза 26100кг. Расположение коробок в полуприцепе показано на рисунках 19 и 20.
/>
Оставшееся свободноеместо по высоте составит: 2635-5.8*300=895 мм
Оставшееся свободноеместо по длине составит: 13620-45*300=120 мм
Оставшееся свободноеместо по ширине составит: 2480-4*600=80 мм, по 40 мм с каждой стороны, так какгруз размещается посередине относительно стенок полуприцепа.
Количество слоев приданной загрузке составляет 5.8, подлине кузова 45 коробокв одном ряду, по ширинекузова 4 коробки – всего в одном слое 180 коробок. Последний верхний слойнеполный – 144 коробки, что составляет 36 коробок в одном ряду по длине кузова.
Вывод: способ загрузкиполуприцепа коробками без использования паллетов, позволяет максимальноиспользовать данный полуприцеп, но при этом значительно усложняются процедурыпогрузки и разгрузки, крепления груза в полуприцепе. Для верхнего неполногослоя необходимы дополнительные крепления, вследствие чего общие расходы накрепление груза возрастут.
6. Определение нагрузокна оси и сцепное устройство транспортного средства
Для упрощения расчетовразделим автопоезд на две составные части – тягач и полуприцеп, которыерассчитаем отдельно.
6.1 Расчет нагрузок наоси и сцепное устройство полуприцепа
Для расчетов необходимознать, какие силы действуют на полуприцеп:
Снаряженная масса Fпп 7300 кг; Длина полуприцепа A 13800 мм
Колесная высота G 8000 мм; Передний свес L 1675 мм
Масса груза Fгр 26100 кг
Так как полуприцепзагружен одинаковыми коробками, то центр приложения силы Fгр будет находиться на пересечении диагоналей прямоугольникагруза (рис. 21).
Следовательно:
Xгр=/> =6750 мм
Xпп=0.8*G=0.8*8000=6400 мм
X1= Xгр-L=6750-1675=5075 мм
/>
Рис. 21. Схема загрузкиполуприцепа
Для расчета нагрузок Rсу и R3 примем прямоугольную систему координат XY, начало которой расположено в точкесцепного устройства (рис. 22).
/>
Рис. 22. Схема силдействующих на полуприцеп
Необходимо записатьусловия равновесия для полуприцепа:
/>
Из уравнения моментов силопределим нагрузку па тележку полуприцепа Rз:
R3=/>=/>=22397 кг
Из уравнения проекций силна ось Y найдем Rсу:
Rсу=Fгр+Fпп-R3=26100+7300-22397=11003 кг
6.2 Расчет нагрузок наоси тягача
Для расчетов необходимознать, какие силы действуют на тягач (рис. 23):
Масса в снаряженномсостоянии Fт 6515 кг
В том числе на заднюю осьR2 2035 кг
Допустимая нагрузка наССУ Rсу 13682 кг
Полная масса автопоезда ∑R 40000 кг
b 3800 мм
b1 0 мм
x 640 мм
/>
Рис. 23. Схема сил,действующих на тягач
Для определения нагрузокна оси тягача, примем прямоугольную систему координат (рис. 23), начало которойсовместим с передней осью тягача.
Координаты сил в принятойсистеме координат равны:
xсу=b+x
x2=b+/>
Составляем условияравновесия для тягача:
/>
Рассчитаем координатуцентра тяжести тягача, используя уравнение моментов нагрузок на оси (отсобственной массы тягача) относительно центра тяжести тягача:
Fтяг*c-R2*(b+/>) =0 />c=/>=/>=1186.95 мм ≈1.187 м
Из уравнения моментов силопределим нагрузку на заднюю ось тягача R2:
R2=/>=/>=14891 кг
Нагрузка на переднюю осьтягача:
R1=Fтяг+ Fсу- R2=6515+11003-14891=2627кг
Проверим полученныерезультаты:
R1+ R2+ R3= Fтяг+ Fгр+Fпп
2627+14891+22397=6515+26100+7300
39915=39915
Равенство полученныхрезультатов означает, что расчеты выполнены правильно, теперь необходимосравнить расчетные нагрузки с допустимыми ограничениями (табл. 4)
Таблица 4 Сравнениерезультатов расчета с допустимыми ограничениямиТягач Допустимая нагрузка, кг Расчетная нагрузка, кг На переднюю ось R1 4480 2627 На заднюю ось R2 13000 14891 На седельно-сцепное устройство Rсу 13682 11003 Полуприцеп На седельно-сцепное устройство Rсу 14000 11003 На заднюю ось R3 24000 22397 Состав ТС (тягач + полуприцеп) Фактическая масса ∑R 40000 39915
Вывод: при коробочнойзагрузке транспортного средства превышается одно из допустимых параметровнагрузки – на заднюю ось тягача. Но при этом есть небольшой запас по нагрузкена заднюю ось полуприцепа. Следовательно, необходимо произвести коррекциюразмещения груза в полуприцепе.
7. Коррекция размещениягруза в полуприцепе
В первоначальном вариантезагрузки груз размещался вплотную к передней стенке грузового отделения. Взадней части полуприцепа есть свободное место, на которое мы можем сдвинутьгруз, таким образом, уменьшив нагрузку на заднюю ось тягача.
Используя схему сил,действующих на полуприцеп (см. рис. 22), рассчитаем новое расположение центратяжести груза, учитывая максимальную допустимую нагрузку на заднюю осьполуприцепа R3:
X1.1=/>=/>≈5.57 м
Груз в кузове можносдвинуть на:
∆X= X1.1- X1=5570-5075=495мм
Реальные габариты груза ивнутренний размер грузового отделения позволяют переместить весь груз на:
∆Xmax=13620-45*300=120 мм
Сдвинем груз на 120 мм ипересчитаем нагрузки на оси и сцепное устройство состава транспортных средств.Новая координата центра тяжести груза в принятой системе координат (см. рис.22) для полуприцепа равна:
/>=5075+120=5195 мм
Условия равновесия дляполуприцепа (см. рис. 22):
/>
Из уравнения моментов силопределим новую нагрузку на заднюю ось полуприцепа:
/>=/>=/>≈22789 кг
Из уравнений проекций силна ось Y определим нагрузку на сцепноеустройство:
/>=Fгр+Fпп-/>=26100+7300-22789=10611 кг
Условия равновесия длятягача:
/>
Из уравнения моментов силопределим новую нагрузку на заднюю ось тягача:
/>=/>=/>=14433 кг
Вывод: перегрузка назаднюю ось тягача по-прежнему остается высокой.
По высоте полуприцепаесть большой запас 2635-5.8*300=895мм. Воспользуемся этим пространством,уменьшив количество коробок в одном ряду по длине полуприцепа с 45 до 40 штук.Всего в слое будет 160 коробок (40*4). Мы перевозим 1044 коробки,следовательно, количество слоев = /> ≈6.525. Допустим, что загружаем ровно 6.5 слоев (хотя 4 коробки, которые мы не берем, не потребуютдополнительных креплений, но 4*25=100 кг при коррекции нагрузок дадутпревышение на заднюю ось тягача).
Таким образом, появитсябольше места по длине кузова (13620-40*300=1620 мм) и мы сможем уменьшитьнагрузку на заднюю ось тягача, переместив груз к задней стенке полуприцепа.
Реально загруженноеколичество упаковок = 6.5*160=1040 шт.
Масса и объем груза: M=N*mкоробки=1040*25=26000кг
V=N*/>=1040*0.054=56.16 м3
Оставшееся свободноеместо по высоте составит: 2635-6.5*300=685 мм
Оставшееся свободноеместо по длине составит: 13620-40*300=1620 мм
Оставшееся свободноеместо по ширине составит: 2480-4*600=80 мм, по 40 мм с каждой стороны, так какгруз размещается посередине относительно стенок полуприцепа.
Последний верхний слойнеполный – 80 коробок, что составляет 20 коробок в одном ряду по длине кузова.
Измененный вариантзагрузки приведен на рисунках 24 и 25.
/>
Рис. 24. Загрузка полуприцепакоробками — вид сверху
/>
Рис. 25. Загрузка полуприцепакоробками — вид сбоку
Поскольку изменилоськоличество перевозимых коробок, изменится и маркировка (рис. 26)
/>
Рис. 26. Маркировкакоробок
Теперь вновь необходиморассчитать коэффициенты использования транспортного средства (коэффициентызагрузки):
исходя из объема груза
/>/>=/>=/>≈0.631
/>=63.1%
исходя из максимальнойгрузоподъемности
/>=/>=/>≈0.993
/>=99.3%
7.1 Расчет нагрузок наоси и сцепное устройство полуприцепа
Силы, действующие наполуприцеп, остались те же, за исключением массы груза:
Снаряженная масса Fпп 7300 кг
Длина полуприцепа A 13800 мм
Колесная высота G 8000 мм
Передний свес L 1675 мм
Масса груза Fгр 26000 кг
Xгр=/> =6000 мм
Xпп=0.8*G=0.8*8000=6400 мм
X1= Xгр-L=6000-1675=4325 мм
Для расчета нагрузок Rсу и R3 примем прямоугольную систему координат XY, начало которой расположено в точкесцепного устройства (см. рис. 22).
Условия равновесия дляполуприцепа:
/>
Из уравнения моментов силопределим нагрузку па тележку полуприцепа Rз:
R3=/>=/>=19896 кг
Из уравнения проекций силна ось Y найдем Rсу:
Rсу=Fгр+Fпп-R3=26000+7300-19896=13404 кг
7.2 Расчет нагрузок наоси тягача
Для расчетов необходимознать, какие силы действуют на тягач (см. рис. 23):
Масса в снаряженномсостоянии Fт 6515 кг
В том числе на заднюю осьR2 2035 кг
Допустимая нагрузка наССУ Rсу 13682 кг
Полная масса автопоезда ∑R 40000 кг
b 3800 мм
b1 0 мм
x 640 мм
Для определения нагрузокна оси тягача, примем прямоугольную систему координат (см. рис. 23), началокоторой совместим с передней осью тягача.
Координаты сил в принятойсистеме координат равны:
xсу=b+x
x2=b+/>
Условия равновесия длятягача:
/>
Рассчитаем координатуцентра тяжести тягача, используя уравнение моментов нагрузок на оси (отсобственной массы тягача) относительно центра тяжести тягача:
Fтяг*c-R2*(b+/>) =0 />c=/>=/>=1186.95 мм ≈1.187 м
Из уравнения моментов силопределим нагрузку на заднюю ось тягача R2:
R2=/>=/>=17697 кг
Нагрузка на переднюю осьтягача:
R1=Fтяг+ Fсу- R2=6515+13404-17697=2222кг
Проверим полученныерезультаты:
R1+ R2+ R3= Fтяг+ Fгр+Fпп
2222+17697+19896=6515+26000+7300
39815=39815
Равенство полученныхрезультатов означает, что расчеты выполнены правильно, теперь необходимосравнить расчетные нагрузки с допустимыми ограничениями (табл. 5)
Таблица 5 Сравнениерезультатов расчета с допустимыми ограничениямиТягач Допустимая нагрузка, кг Расчетная нагрузка, кг На переднюю ось R1 4480 2222 На заднюю ось R2 13000 17697 На седельно-сцепное устройство Rсу 13682 13404 Полуприцеп На седельно-сцепное устройство Rсу 14000 13404 На заднюю ось R3 24000 19896 Состав ТС (тягач + полуприцеп) Фактическая масса ∑R 40000 39815
Вывод: в данном случаетоже есть превышение допустимого параметра нагрузки на заднюю ось тягача. Нотеперь у нас есть большой запас по нагрузке на заднюю ось полуприцепа.Произведем коррекцию размещения груза в полуприцепе, то есть сдвинем груз взаднюю часть кузова.
Используя схему сил,действующих на полуприцеп (см. рис. 22), рассчитаем новое расположение центратяжести груза, учитывая максимальную допустимую нагрузку на заднюю осьполуприцепа R3:
X1.1=/>=/>≈5.588 м
Груз в кузове можносдвинуть на:
∆X= X1.1- X1=5588-4325=1263мм
Реальные габариты груза ивнутренний размер грузового отделения позволяют переместить весь груз на:
∆Xmax=13620-40*300=1620 мм
Так как ∆Xmax ≥ ∆X, томы можем сдвинуть груз на ∆X, тоесть на 1263. Значит />=/>= 24000 кг
Условия равновесия дляполуприцепа (см. рис. 22):
/>
Из уравнений проекций силна ось Y определим нагрузку на сцепноеустройство:
/>=Fгр+Fпп-/>=26000+7300-24000=9300 кг
Условия равновесия длятягача:
/>
Из уравнения моментов силопределим новую нагрузку на заднюю ось тягача:
/>=/>=/>=12901 кг
Нагрузка на переднюю осьтягача:
/>=Fтяг+ /> — />/>=6515+9300-12901=2914 кг
Проверим полученныерезультаты:
/>+ />+ />= Fтяг+ Fгр+Fпп
2914+12901+24000=6515+26000+7300
39815=39815
Равенство полученныхрезультатов означает, что расчеты выполнены правильно, теперь необходимосравнить расчетные нагрузки с допустимыми ограничениями (табл. 6)
Таблица 6 Сравнениерезультатов расчета с допустимыми ограничениямиТягач Допустимая нагрузка, кг Расчетная нагрузка, кг На переднюю ось R1 4480 2914 На заднюю ось R2 13000 12901 На седельно-сцепное устройство Rсу 13682 9300 Полуприцеп На седельно-сцепное устройство Rсу 14000 9300 На заднюю ось R3 24000 24000 Состав ТС (тягач + полуприцеп) Фактическая масса ∑R 40000 39815
Вывод: ни одно изограничений не нарушено. Транспортное средство загружено правильно.
Заключение по результатамработы
Курсовая работа состоитиз двух частей. В первой части было необходимо подготовить груз к погрузке втранспортное средство. Во второй — для выбранного варианта загрузки рассчитатьфактические нагрузки на оси и сцепное устройство состава транспортных средств,а также из-за превышения одного из ограничений по массе произвести коррекциюгруза.
Для выполнения даннойработы было дано четыре типа паллетов разных размеров: 1200*800, 1200*1000,1200*1600 и 1200*1800. Необходимые действия для формирования грузовой единицы:
рассмотреть возможноеразмещение груза на этих паллетах;
рассчитать количествослоев, которые будут укладываться на каждом из типов паллетов с учетомограничений по максимально допустимой высоте и максимально допустимой массе;
рассчитать возможноеколичество перевозимых паллетов, исходя из грузоподъемности;
рассмотреть возможныеварианты размещения паллетов в полуприцепе.
Из всех вариантовзагрузки полуприцепа грузом на паллетах был выбран вариант использованияпаллетов с размерами 1200*1000. Количество перевозимых коробок – 780, массагруза 20540 кг. Общий объем груза составляет 51.792 м3.
Коэффициентыиспользования транспортного средства при загрузке на паллетах:
исходя из объема груза />=58,2%
исходя из максимальнойгрузоподъемности/>=78.4%
Так как коэффициентыиспользования транспортного средства при загрузке на паллетах достаточнонизкие, то было принято решение рассмотреть вариант загрузки полуприцепакоробками без паллетов. С учетом ограничений по грузоподъемности и объему,можно загрузить 1044 коробки — 180 коробок в одном слое, 45 коробок в одномряду по длине кузова и 4 ряда коробок по ширине, 5.8 слоев. Последний верхний слой неполный – 144 коробки, чтосоставляет 36 коробок в одном ряду по длине кузова.
Масса и объем груза: M= 26100 кг, V= 56.376 м3.
Оставшееся свободноеместо по высоте составляет 895 мм.
Оставшееся свободноеместо по длине составляет 120 мм.
Оставшееся свободноеместо по ширине составляет 80 мм, по 40 мм с каждой стороны, так как грузразмещается посередине относительно стенок полуприцепа. Коэффициентыиспользования транспортного средства (коэффициенты загрузки) равны:
исходя из объема груза />=63.3%
исходя из максимальнойгрузоподъемности/>=99.7%
Такой способ загрузкипозволяет максимально использовать данный полуприцеп, но при этом значительноусложняются процедуры погрузки и разгрузки, крепления груза в полуприцепе. Дляверхнего неполного слоя необходимы дополнительные крепления, вследствие чегообщие расходы на крепление груза возрастают.
При определениифактических нагрузок на оси и сцепное устройство состава транспортных средств,оказалось превышено одно из допустимых параметров нагрузки – на заднюю осьтягача. Небольшой запас по нагрузке на заднюю ось полуприцепа позволил сделать коррекциюразмещения груза в полуприцепе – сдвинуть коробки к задней части кузова на 120мм, но перегрузка на заднюю ось тягача по-прежнему осталась высокой.
Тогда было приняторешение использовать пространство в 895 мм по высоте полуприцепа, уменьшивколичество коробок в одном ряду по длине кузова с 45 до 40 штук. Всего кпогрузке было подготовлено 1040 коробок — в одном слое 160 штук (40*4), 6.5 слоев. Последний верхний слойнеполный – 80 коробок, что составляет 20 коробок в одном ряду по длине кузова.
Масса и объем груза: M= 26000 кг, V= 56.16 м3
Оставшееся свободноеместо по высоте составляет 685 мм.
Оставшееся свободноеместо по длине составляет 1620 мм.
Оставшееся свободноеместо по ширине составляет 80 мм, по 40 мм с каждой стороны, так как грузразмещается посередине относительно стенок полуприцепа.
Таким образом, былоосвобождено место по длине кузова на 1620 мм, чтобы уменьшить нагрузку назаднюю ось тягача, переместив груз к задней стенке полуприцепа. Это позволилодобиться соблюдения всех допустимых ограничений.
Окончательные значениякоэффициентов использования транспортного средства:
исходя из объема груза />=63.1%
исходя из максимальнойгрузоподъемности />=99.3%
Список использованнойлитературы
1. Конспект лекций
2. А. Н. Медведев,Задания и методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Грузыи обработка грузов», Рига: Институт Транспорта и Связи, 2008. 28 с.