САТС для железобетонных конструкций относятся к автомобильным транспортным средствам, у которых определяющие параметры кузовов (в данном случае - грузовых площадок) обуславливаются размерными характеристиками перевозимых грузов, что относится ко всем САТС, предназначенных для перевозок тарных и штучных грузов.

При разработке типоразмерного ряда, в качестве исходных, принимаются следующие основные положения:

- транспортировка железобетонных конструкций в основном, крупноразмерных, осуществляется автопоездами в составе автомобильного седельного тягача и специализированного полуприцепа, так как этот тип автопоезда является наиболее оптимальным по компактности, устойчивости и способности наиболее полно использовать тяговые возможности автомобиля - тягача;

- параметры типоразмеров устанавливаются на основе анализа габаритно - массовых параметров железобетонных конструкций и требований по их пере возке, с учётом требований государственных стандартов, распространяющихся и на специализированные автотранспортные средства;

- в состав типоразмерного ряда должны входить транспортные средства группы А и группы Б, исходя из грузонесущей способности сети дорог общего пользования;

- в качестве главного параметра, регламентирующего конструктивные параметры и эксплуатационные свойства типоразмера и который остается неизменным при технических усовершенствованиях конкретной модели, принимается полная масса полуприцепа М ^г _п .

В качестве основных параметров, зависящих от главного, но нестабильных при технических усовершенствованиях конкретной модели транспортного средства принимаются:

М _гп - грузоподъёмность полуприцепа;

l _н - длина грузовой площадки;

b _н - ширина грузовой площадки.

Определение главного параметра зависит от массы одновременно перевозимых изделий - от., количество которых в разовой поставке определяется технологией строительного производства, обусловливающего временной график монтажа здания или сооружения, и собственной массы полуприцепа - т,„ которая, исходя из требований прочности транспортного средства, увеличивается с увеличением массы перевозимого груза.

Таким образом: М ^г _п = т _г + т _п (4.1)

Учитывая, что масса партии груза ( т _г ), а следовательно, и собственная масса полуприцепа ( т _п ) являются определенной величиной лишь для конкретных условий, которых может быть великое множество в зависимости от массы одного изделия и партионности его поставки в соответствии с технологией монтажа, параметрический ряд, составленный по главному параметру, в этом случае может иметь неограниченное количество членов.

Однако, кроме требований, вызванных технологией поставки изделий на строительный объект, на величину главного параметра налагаются определенные ограничения, зависящие от грузонесущей способности дорожной сети. В соответствии с этими ограничениями разрабатываются все виды автомобильной техники, в том числе и седельные автомобильные тягачи, использование которых предполагается для буксирования специализированных полуприцепов разрабатываемого типоразмерного ряда.

Параметрический ряд, составленный по главному параметру, исходя из возможностей и перспектив развития автомобильной техники, будет иметь ограниченное количество членов, обусловленное количеством типоразмеров седельных тягачей, выпускаемых промышленностью и предлагаемых на автомобильном рынке (в т.ч. импортных) или находящихся в эксплуатации, а также подготавливаемых к производству.

В качестве основных оценочных положений и критериев при выборе седельных тягачей, для составления параметрического ряда специализированных автотранспортных средств по главному параметру, принимаются следующие:

- перспективность использования тягачей отечественного производства на период применения типоразмерного ряда, которая оценивается годом начала вы пуска;

- соответствие конструктивных параметров и эксплуатационных свойств автомобиля - тягача условиям перевозки и главному параметру типоразмерного ряда - максимально допустимой полной массе агрегируемого с ним в автопоезде специализированного полуприцепа, что оценивается по изложенной выше методике (см. п. 1.3) с использованием комплексного критерия W^ - условной удельной производительности;

Э _к ^у - удельная экономичность по капитальным вложениям.

где:

О _{ц т} . - оптовая цена тягача в руб.;

Эти положения и критерии в дальнейшем являются общими при построении типоразмерных рядов всех типов САТС для строительства.

На основе анализа оценочных критериев и выбора седельных тягачей, по главному параметру - полной массе полуприцепа, составляется параметрический ряд специализированных автотранспортных средств с учётом их группы (А, Б) по допускаемым осевым нагрузкам.

После составления параметрического ряда определяются основные параметры полуприцепов по типам транспортных средств.

На основе анализа габаритно - массовых показателей и требований по перевозке железобетонных конструкций производится выбор конструктивной схемы и формы кузова полуприцепа, а затем определяются размеры грузовой площадки и грузоподъёмность транспортного средства.

Выбор конструктивной схемы и формы кузова полуприцепа.

Высота транспортного средства с грузом не должна превышать 4,0 м, поэтому выбор конструктивной схемы - высокорамная, низкорамная, полунизкорамная (Рис. 4.1) - производится, исходя из высоты перевозимого изделия в транспортном положении.

где:

При этом необходимо соблюдать следующее условие:

∆h - толщина подкладки в месте опирания изделия на платформу транспортного средства или между изделиями при укладке их штабелем - одно на другое;

h - высота перевозимого изделия;

h _n - погрузочная высота;

пb - количество изделий в штабеле.

а - высокорамная; б - низкорамная; в - полунизкорамная

Рис. 4.1 Размещение изделий на грузовых платформах транспортных средств различных конструктивных схем

Самое простое конструктивное решение имеют высокорамные транспортные средства, а наиболее материалоемкое и сложное в изготовлении - низкорамные. Поэтому при выборе варианта транспортного средства должна соблюдаться следующая последовательность установления той или иной схемы: высокорамная, полунизкорамная и низкорамная.

Минимально допустимая погрузочная высота транспортного средства h _n (Табл. 4.1) для каждой схемы является величиной, зависимой от целого ряда конструктивных и технологических факторов: группы транспортного средства -А или Б, высоты расположения седла тягача и диаметра колёс полуприцепа, полного хода подвески на сжатие, толщины рамы, наличия системы управления поворотом, радиуса продольной проходимости длиннобазовых транспортных средств.

Таблица 4.1

Минимально допустимые значения погрузочной высоты спецавтотранспортных средств различных конструктивных схем, мм

Допустимые минимальные значения погрузочной высоты транспортных средств выбираются на основе опыта конструирования полуприцепов различных компоновочных схем при их создании и эксплуатации.

Форма кузова транспортного средства устанавливается, исходя из допускаемого транспортного положения изделия и его ширины (толщины) в этом положении. При выборе формы кузова предпочтение следует отдавать кузовам, расширяющим универсальность транспортных средств. К таким кузовам относятся кассетные и платформенные.

Определяем грузоподъёмность специализированных полуприцепов - М _т .

Собственная масса полуприцепа т _п является переменной величиной для каждого типоразмера транспортного средства.

К основным факторам, влияющим на изменение собственной массы внутри одного типоразмера по главному параметру, могут быть отнесены: конструктивная схема транспортного средства, форма кузова, длина грузовой площадки и схема ее загрузки.

Анализ конструктивного исполнения транспортных средств для перевозки железобетонных изделий показал, что для определенной полной массы полуприцепа его собственная масса зависит от постоянных величин - М _п (массы оси с колёсами и подвеской, массы опорных устройств, массы тормозного оборудования и т.п.) и переменной величины - массы рамы – М _р .

Результаты анализа постоянных показателей массы (в кг) составных частей полуприцепов приведены в Табл. 4.2, а масса рамы, в зависимости от размеров, конструктивной схемы и полной массы полуприцепа, в Табл. 4.3.

Наибольшее распространение получили высокорамная и низкорамная схемы. Полунизкорамная схема применяется сравнительно редко из-за отсутствия шин малого диаметра большой грузоподъёмности.

Введение системы управления поворотом полуприцепов зависит от базы -Z ₆ (расстояния от шкворня сцепного устройства полуприцепа до оси или центра колёсной тележки). Проведенные исследования по изучению маневренных свойств длиннобазных транспортных средств показали, что введение системы управления поворотом полуприцепа необходимо при следующих значениях базы:

- для одноосных полуприцепов к двухосному седельному тягачу - 10 - 11 м;

- для двухосных полуприцепов к трёхосному тягачу - 9 – 10 м.

Таблица 4.2 Масса составных частей полуприцепов, имеющих постоянное значение

При ориентировочных расчётах собственной массы полуприцепа следует учитывать также массу настила платформы М _н , зависящую от площади грузовой платформы, а также массу приспособлений, которыми оборудуются транспортные средства различных типов для крепления перевозимых грузов М _к ,

т.е.

Тогда грузоподъёмность полуприцепа будет:

где:

b - ширина изделия;

В - габарит по ширине транспортного средства;

п _ш - количество изделий, которое может быть размещено на грузовой платформе по ширине;

∆b - толщина прокладки и расстояние между изделиями;

b ₁ — толщина бокового ограждения.

Таким образом грузоподъёмность полуприцепа определяются в зависимости от его размеров, конструктивной схемы и типа.

Определяем ширину грузовой площадки специализированных полуприцепов.

Ширина грузовой площадки b _п устанавливается, исходя из полноты загрузки транспортного средства с учётом существующих ограничений по его ширине.

Учитывая существующее ограничение по ширине, можно записать следующее неравенство, которое должно обязательно соблюдаться при одновременной перевозке нескольких изделий по ширине.

Когда ширина первого изделия превышает 2,5 м, транспортное средство также в этом случае будет иметь ширину, превышающую требования государственного стандарта, и перевозка таких изделий должна осуществляться с соблюдением специальных требований по обеспечению безопасности движения.

Определяем длину грузовой площадки специализированных полуприцепов.

Длина грузовой площадки транспортного средства - l _п зависит не только от длины перевозимого груза l , но и от ряда других факторов, косвенно влияющих на размер l _п . Высота перевозимого груза определяет конструктивную схему транспортного средства, тем самым устанавливая возможность перевозки изделий со свесом l _с для высокорамной и полунизкорамной схемы (рис. 4.1 а. в) или без свеса за край платформы для низкорамной схемы (рис. 4.1 б).

где:

Q _c - допускаемая нагрузка на седельно - сцепное устройство тягача.

т _с - часть собственной массы полуприцепа, приходящейся на седло.

Величины нагрузок на седельно - сцепное устройство тягача Q ₁ и тележку полуприцепа Q ₂ от действия перевозимого груза также влияют на длину грузовой площадки, так как перераспределение массы груза, приходящейся на седло и тележку, осуществляется за счет его перемещения вдоль грузовой площадки.

где:

Q _m - допускаемая нагрузка на тележку,

т _т , - часть собственной массы полуприцепа, приходящейся на тележку.

Исходя из необходимости полного использования грузоподъёмности транспортного средства, зависящей от правильной загрузки седла и тележки, определение длины грузовой площадки для высокорамной, низкорамной и полу-

низкорамной схем несколько различно и должно быть рассмотрено отдельно. При этом, независимо от количества изделий, располагаемых по длине грузовой площадки, нагрузки Q ₃ и Q ₄ в местах опирания изделий принимаются так, если бы это был неделимый груз, имеющий межопорное расстояние l ₁₀ с массой, приложенной в центре его тяжести (рис. 4.1).

Высокорамная схема

Нахождение длины грузовой площадки осуществляется в два этапа. Первоначально устанавливается наименьшее возможное значение длины грузовой площадки / _и , исходя из длины перевозимых изделий.

где:

п _д - количество рядов изделий, укладываемых по длине платформы;

l - длина изделия.

Для полученного размера l ¹ _п , используя данные по весовым и линейным параметрам рассматриваемого изделия (груза) и данные Табл. 4.4, находим необходимые для дальнейших расчётов значения:

после чего определяются фактические значения нагрузок, приходящихся на седло и тележку Q ₁ ^Ф и Q ₂ ^Ф

Полученные фактические нагрузки не должны превышать допускаемых

Q ₁ ^Ф < Q ₁ * Q ₂ ^Ф < Q ₂ .

В случае превышения фактических значений над допускаемыми, производится корректировка длины грузовой площадки l _n ¹ в сторону увеличения на величину ∆ l _i до приведения в соответствие фактических нагрузок с допускаемыми.

Окончательная длина грузовой площадки l _n = l _n ¹ + ∆ l _i соответственно изменяется и Z ₆ = Z _б ¹ + ∆ l _i .

Таблица 4.4

Конструктивные и технологические размеры для определения длины грузовой площадки полуприцепа, мм

В числителе приводится размер для одноосных тележек, в знаменателе для двухосных.

Размер l ₅ для высокорамной схемы приведен из условия толщины переднего борта l ₆ ≈ 200 мм.

Корректировку собственной массы полуприцепа и его грузоподъёмности необходимо производить при ∆ l _i > 1м (Табл. 4.2 и Табл. 4.3).

Низкорамная схема.

Для низкорамной схемы длина грузовой площадки, устанавливаемой первоначально равна:

Так же, как и для высокорамной схемы, используя данные Табл. 4.4 по весовым и линейным параметрам рассматриваемого изделия (груза), находим: Q ₁ , Q ₂ , h ₁ , h ₂ и Z _б ¹

В случае превышения фактических значений нагрузок над допустимыми, производится увеличение длины грузовой площадки на величину ∆ l _i .

После чего определяем фактические значения нагрузок на седло и на тележку:

Полунизкорамная схема

Тогда l _п = l _п ¹ + ∆ l _i , и Z ₆ = Z ₆ ¹ + ∆ l _i

Корректировка собственной массы и грузоподъёмности полуприцепа производится при ∆ l _б >1м (Табл. 4.2 и Табл. 4.3).

Для полунизкорамная схемы длина грузовой площадки, устанавливаемой первоначально равна:

после чего находим: Q ₁ , Q ₂ , l ₁ , l ₂ и Z _б

После чего определяем фактические значения нагрузок на седло и на тележку:

В случае превышения фактических значений нагрузок над допускаемыми, производится увеличение длины грузовой площадки на величину ∆ l _i .

Тогда

Корректировка собственной массы и грузоподъёмности полуприцепа производится так же, как и в предыдущих случаях, если ∆ l _i > 1 м (Табл. 4.2 и Табл. 4.3).

Для каждого типоразмера транспортного средства количество одновременно перевозимых изделий ограничивается грузоподъёмностью полуприцепа, эффективность применения которого оценивается коэффициентом использования грузоподъёмности.

где:

М _ф _ фактическая загрузка транспортного средства определенным видом железобетонных конструкций.

Учитывая, что железобетонные конструкции являются неделимыми и совпадение грузоподъёмности полуприцепа с его фактической загрузкой весьма редко, в практических расчётах при выборе типоразмера транспортного средства

допускаются отклонения фактической загрузки от грузоподъёмности в пределах 0,7-1,1.

Перегрузка транспортного средства является нежелательной, так как, исходя из условий безопасности дорожного движения, в этих случаях скорость движения автопоезда должна быть снижена.

С использованием изложенных выше методических положений построен типоразмерный ряд специализированных полуприцепов по главному параметру, который имеет следующий вид (Табл. 4.5).

Таблица 4.5

Параметрический ряд специализированных полуприцепов по главному параметру для перевозок железобетонных конструкций

С учётом транспортных условий САТС, предназначенных для перевозок железобетонных конструкций: габаритно - массовых параметров грузов, технологии их перевозки, обеспечения сохранности грузов и удобства проведения погрузочно - разгрузочных работ, а также особенностей конструкции АТС каждой специализации и на основе критериальной оценки экономической эффективности отобранных типоразмеров по интегральному показателю (п. 3.4), составлены параметрические ряды специализированных автотранспортных средств для перевозки каждого вида изделий, установлены основные параметры по каждому типоразмеру транспортного средства, его конструктивная схема и форма кузова, обеспечивающая заданную технологию перевозки. (Табл. 4.6.)