CC BY
47
УДК 629.114.4.001.2
Н. Н. Буторин
Буторин Николай Николаевич родился в 1923 г., окончил в 1951 г. Архангельский лесотехнический институт, кандидат технических наук, профессор кафедры промышленного транспорта Архангельского государственного технического университета. Имеет около 40 печатных работ.
СРЕДНЯЯ ТЕХНИЧЕСКАЯ СКОРОСТЬ И РАСХОД ТОПЛИВА АВТОМОБИЛЬНОГО ПОЕЗДА
Исследована зависимость средней технической скорости движения и расхода топлива лесовозных автомобилей от характера конкретного продольного профиля дороги.
лесовозный автопоезд, скорость движения, расход топлива.
На производительность автотранспорта на вывозке леса существенно влияет скорость движения, которая согласно работе [1] зависит от типа дорожного покрытия, работе [2] - от наибольшего подъема в грузовом направлении.
По нашему мнению, неправильно определять скорость движения в зависимости от максимального подъема, так как его протяженность, как правило, составляет небольшую часть длины дороги и обычно различна на разных дорогах. При этом не принимается во внимание характер остальной части продольного профиля.
Степень неровности продольного профиля дороги оценивают дисперсией продольных уклонов, а общий подъем на всем протяжении участка дороги - средним арифметическим уклоном.
В представленной работе исследована связь средней технической скорости движения с максимальным подъемом в грузовом направлении, средним арифметическим значением продольных уклонов и их дисперсией.
Были рассмотрены 67 участков продольных профилей из разных проектов лесовозных дорог протяженностью от 4 до 11 км. Проектную линию этих профилей определяли по программе SplSec. Уклоны продольного профиля вычисляли по каждому пикету. Статистическую обработку продольных уклонов производили по программе иЫ. По этим программам вычисляли наибольший подъем в грузовом направлении, среднее арифметическое значение продольных уклонов и их дисперсию.
По программе SplAvto находили время движения автомобиля МАЗ-509А с полуприцепом ГКБ-9363-011 по заданному участку профиля и среднюю техническую скорость при движении как в грузовом, так и в порожняковом направлении.
Зависимость средней технической скорости движения от наибольшего подъема в грузовом направлении, среднего продольного уклона и дисперсии исследовали методом множественной линейной регрессии по [4]. Была составлена соответствующая программа МпСог, с помощью которой
получено уравнение
V = 14,3 + 0,00113т - 0,04 х - 0,00414а, где V - средняя техническая скорость, м/с;
х - среднее арифметическое значение продольных уклонов на профиле,
%о;
т - максимальный подъем в грузовом направлении, %о; а - дисперсия уклонов,
1
ст = ■
п-1
п
2>;
i= 1
2 —2 - nx
где n - число пикетов на расчетном продольном профиле дороги; х, - продольные уклоны, вычисляемые по пикетам.
Коэффициент множественной корреляции равен 0,980. Коэффициенты частной корреляции: для среднего арифметического 0,453, для максимального продольного подъема 0,0525, для дисперсии уклонов 0,948. Обусловленность нормальной системы уравнений при вычислении множественной корреляции была равна 7788.
На рис. 1 приведены графики исследованных зависимостей v(ct). v( х) и v(m) для гравийного покрытия дороги без учета смежных фак-
Рис. 1. Зависимость средней скорости движения автопоезда от дисперсии уклонов (а), среднего уклона (б) и максимального подъема (в)
торов [4]. Из графиков видно, что основой для определения средней технической скорости движения лесовозных автопоездов должна быть дисперсия уклонов продольного профиля дороги. Максимальный и средний арифметический уклоны практически не влияют на среднюю техническую скорость автолесовоза.
Расчеты были выполнены для различных вариантов дорожных покрытий. Согласно [3] удельные сопротивления движению автомобиля для асфальтобетонного (индекс 1), щебеночного (2), гравийного (3) и грунтового (4) покрытий находили по формулам:
^ = 68,7 + 6,62 V; w2 = 221 + 11,1 V;
^3 = 120 + 5,88 V; W4 = 210 + 0,4 V2.
Для этих же видов покрытий найдены зависимости средней технической скорости (км/ч) от дисперсии уклонов:
V! = 52,85 - 0,01344а; у2 = 41,34 - 0,0008468а; у3 = 51,07 - 0,01299а; у4 = 4067 - 0,01125а.
Программа SplAvto позволяет также определить расход топлива (£, кг/км). Нами получено следующее уравнение линейной множественной регрессии для расхода топлива, рассчитанного как в грузовом, так и в порожняковом направлении:
£ = 0,269 - 0,000311 т + 0,009 х + 0,000125а.
Коэффициент множественной корреляции равен 0,95. Коэффициенты частной корреляции: для среднего арифметического 0,915, для максимального продольного подъема 0,275, для дисперсии уклонов 0,873. Обу-
Рис. 2. Зависимость расхода топлива от тех же показателей профиля дороги
словленность нормальной системы уравнений при вычислении множественной корреляции равна 8138.
Графики зависимостей g(a), g( х) и g(m) приведены на рис. 2. Как видно из графиков, расход топлива зависит от дисперсии уклонов и среднего арифметического уклона; от максимального уклона он практически не зависит.
Формулы для расчета расхода топлива (кг/км) в зависимости от среднего уклона и дисперсии уклонов для разных покрытий имеют вид: g! = 0,224 + 0,00773 х + 0,000122а; g2 = 0,435 + 0,00992_х + 0,0000а; g3 = 0,264 + 0,00874 х + 0,000103а; g4 = 0,353 + 0,00984 х + 0,0000603а. Программы SplSec, Ukl, MnCor и SplAvto хранятся на кафедре промышленного транспорта АГТУ.
Результаты исследования убеждают, что скорости движения и расход топлива автолесовозов существенно зависят от характера продольного профиля дороги. Полученные данные можно использовать при разработке норм производительности и расхода топлива при вывозке леса.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Единые нормы выработки и расценки на лесозаготовительные работы. Утв. Госкомитетом СССР по труду и социальным вопросам и секретариатом ВЦСПС. Постановление 346/20-23 от 24 нояб. 1980 г. - М., 1982. - 76 с.
2. Единые нормы выработки и расценки на лесозаготовительные работы. -М.: Экономика, 1989. - 84 с.
3. Крагельский И. В., Виноградова И. Э. Коэффициенты трения. - М.: Машгиз, 1962. - 220 с.
4. Езекиэл М., Фокс К.А. Методы анализа корреляций и регрессий. - М.: Статистика, 1966. - 558 с.
Архангельский государственный технический университет
Поступила 09.11.2000 г.
N.N. Butorin
Average Technical Speed and Fuel Consumption of the Train-type Vehicle
The dependence of the average technical travelling speed and fuel consumption for the log trucks on specific longitudinal road section is analyzed.
