Lập biểu đồ tốc độ xe chạy

chương 8 LẬP BIỂU ĐỒ TỐC ĐỘ XE CHẠY 8.1.MỤC ĐÍCH : Tốc độ xe chạy và thời gian xe chạy là hai yếu tố quan trọng nói lên chất lượng sử dụng của một tuyến đường. Ảnh hưởng đến chi phí vận doanh và khai thác, làm chỉ tiêu so sánh để chọn phương án trong bài toán về kinh tế kỹ thuật. Biểu đồ vận tốc được lập với giả thiết sau: Xe chạy trên tuyến không gặp trở ngại gì, không bị ảnh hưởng của dòng xe Người lái xe luôn điều khiển xe chạy theo đúng lý thuyết(sang số, hãm phanh kịp thời , …). Xe chạy tốc độ lớn nhất có thể đạt được ứng với điều kiện đường cụ thể. 8.2.ĐẶC ĐIỂM CỦA BIỂU ĐỒ VẬN TỐC XE CHẠY : Đồ thị tốc độ xe chạy thường được vẽ trực tiếp trên trắc dọc, trong đó : - Trắc dọc là chiều dài tuyến có cùng tỷ lệ. - Trục tung là tốc độ xe chạy, thường vẽ với tỷ lệ 1cm = 5-10 Km/h. - Đồ thị vẽ cho xe đại diện chạy trên đường (loại xe phổ biến). - Vẽ cho cả hai hướng đi và về. 8.3.TRÌNH TỰ VẼ 8.3.1 XÁC ĐỊNH TỐC ĐỘ XE CHẠY TRÊN ĐOẠN DỐC THEO ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG SỨC KÉO: Vcb Tính toán cho loại xe tải đại diện trên đường: chọn xe tải trọng trục 4T(là xe chiếm số đa, chiếm tới 45%) Ta có: D = f i Với: D: Nhân tố động lực học của xe tính toán. f: là hệ số cản lăn, với Vtk > 50 km/h thì f được xác định theo công thức: f0 : hệ số sức cản lăn khi tốc độ xe chạy V50 Km/h, f0 = 0,02 ứng với mặt đường BTN. i: Độ dốc dọc của từng đoạn tuyến: i > 0: khi lên dốc. i < 0: khi xuống dốc. Sau khi xác định được D, tra biểu đồ nhân tố động lực của xe tính toán ứng với nhân tố D tính được ta xác định được vận tốc cân bằng của đoạn tuyến Vcb. Đối với những đoạn đường xuống dốc hoặc i = 0 không xác định được vận tốc cân bằng do đó vận tốc cân bằng được lấy là vận tốc tối đa của Xe tải ZIL – 130 là 80km/h. Kết quả tính toán được lập thành bảng như sau: TỐC ĐỘ CÂN BẰNG PHƯƠNG ÁN I (A đến B) Điểm đầu Điểm cuối f i( %) D = f + i Vcb( km/h) A Km0+800 0.022 0.005 0.027 75 Km0+800 Km1+300 0.022 -0.006 0.016 80 Km1+300 Km1+850 0.022 0.000 0.022 80 Km1+850 Km2+218 0.022 0.005 0.027 75 Km2+218 Km2+688 0.022 -0.006 0.016 80 Km2+688 Km2+970 0.022 0.000 0.022 80 Km2+970 Km3+497 0.022 0.061 0.083 40 Km3+497 Km4+026 0.022 0.010 0.032 69 Km4+026 Km4+450 0.022 0.044 0.066 44 Km4+450 Km5+186 0.022 -0.051 -0.029 80 Km5+186 Km6+300 0.022 -0.015 0.007 80 Km6+300 Km6+587 0.022 0.000 0.022 80 Km6+587 Km7+030 0.022 0.064 0.086 39 Km7+030 Km7+700 0.022 0.008 0.030 70 Km7+700 Km8+300 0.022 0.032 0.054 55 Km8+300 B 0.022 -0.045 -0.023 80 TỐC ĐỘ CÂN BẰNG PHƯƠNG ÁN II (A đến B) Điểm đầu Điểm cuối f i( %) D = f + i Vcb( km/h) A Km0+800 0.022 0.005 0.027 75 Km0+800 Km1+300 0.022 -0.006 0.016 80 Km1+300 Km1+815 0.022 0.000 0.022 80 Km1+815 Km2+080 0.022 0.030 0.052 57 Km2+080 Km2+287 0.022 -0.042 -0.020 80 Km2+287 Km2+538 0.022 0.000 0.022 80 Km2+538 Km2+908 0.022 0.009 0.031 70 Km2+908 Km6+920 0.022 0.000 0.022 80 Km6+920 Km7+177 0.022 0.067 0.089 39 Km7+177 Km7+775 0.022 0.006 0.028 72 Km7+775 Km8+515 0.022 0.035 0.057 53 Km8+515 B 0.022 -0.029 -0.007 80 XÁC ĐỊNH VẬN TỐC HẠN CHẾ Vận tốc hạn chế khi: * Vhc do đường cong nằm : Với Rmin ≤ R ≤ Rosc thì Vhc = Vthiết kế = 60 Km/h. Với R > Rosc thì Vhc tính theo công thức : Trong đó : m = 0,08 (hệ số lực ngang). in = 2% (độ dốc ngang của mặt đường bêtông nhựa nóng). Dấu (+) : khi xe chạy ở phần mặt đường nghiêng về phía bụng đường cong. Dấu (-) : khi xe chạy ở phần mặt đường nghiêng về phía lưng đường cong. * Tại nơi có tầm nhìn hạn chế trên đường cong đứng lồi. * Tại nơi có đường cong đứng lõm. Vhc = 2,55 * Tại nơi có độ dốc dọc lớn, khi xuống dốc : Bảng tốc độ hạn chế khi xe chạy xuống dốc Độ dốc âm i(%) 11,0 9,0 7,0 6,0 5,0 4,0 Vhc (Km/h) 20 25 40 60 80 100 120 * Theo chất lượng mặt đường : Trong điều kiện thiết kế mới hoặc không có điều kiện khảo sát thì : Mặt đường cấp thấp và quá độ Vhc = 40 Km/h. Mặt đường tráng nhựa và quá độ tốt Vhc = 60 Km/h. Mặt đường cấp cao đơn giản và bê tông lắp ghép Vhc = 80 Km/h. Mặt đường cấp cao chủ yếu không hạn chế. * Qua cầu nhỏ và cống không hạn chế tốc độ. Qua cầu trung và cầu lớn tùy trường hợp mà quyết định. * Qua khu dân cư Vhc = 35 Km/h. * Vhc theo điều kiện kỹ thuật của xe : đối với xe tải trung vận tốc hạn chế do điều kiện kỹ thuật bằng 80 Km/h. Nhận xét :vận tốc hạn chế tại một vị trí được lấy là Vhc nhỏ nhất trong các giá trị trên. Vận tốc hạn chế khi xe vào đường cong nằm có bán kính bé: Vận tốc hạn chế khi xe vào đường cong nằm có bán kính bé được xác định theo công thức: Trong đó: Vhc: Vận tốc hạn chế trong đường cong, km/h. R: Bán kính đường cong nằm. : Hệ số lực ngang: , chọn Phương án 01 R (m) 800 150 250 400 1000 200 300 400 1500 Ghi chú Vhc (Km/h) 110 55 64 78 123 60 68 78 138 >55 Phương án 02 R (m) 800 150 1000 150 500 200 1500 400 400 150 1600 Ghi chú Vhc (Km/h) 110 55 123 55 87 60 151 78 78 55 143 >55 Vận tốc hạn chế khi xe vào đường cong đứng (lõm) Phương án 1 Lý trình Km2+970 Km4+026 Km5+186 Km6+300 Km6+587 Km7+700 Ghi chú R (m) 2500 7000 4000 14000 3500 6000 Vhc (Km/h) 113 188 142 266 133 174 >80 Phương án 2 Lý trình Km1+815 Km2+287 Km6+920 Km7+775 Ghi chú R (m) 4000 2000 2000 2500 Vhc (Km/h) 142 101 101 113 >80 Vận tốc không hạn chế trong đường cong đứng. XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀI TĂNG – GIẢM TỐC – CHIỀU DÀI HÃM XE Chiều dài tăng – giảm tốc: Khi xe chạy từ đoạn dốc này sang đoạn dốc khác, cần có thời gian điều chỉnh tốc độ cho phù hợp với điều kiện tốc độ, vận tốc hạn chế.Trong khoảng thời gian này xe sẽ di chuyển được một đoạn đường gọi là đoạn tăng hoặc giảm tốc độ. Trong đó: * St,g: chiều dài tăng hay giảm tốc (m) * V1, V2: Vận tốc trước và sau khi tăng hoặc giảm tốc, km/h: thường lấy cách nhau nhỏ hơn 10km/h. * Dtb: Trị số trung bình nhân tố động lực tính ứng với V1 và V2: Hoặc * f = 0.022: Hệ số sức cản lăn. * i: Độ dốc dọc: khi lên dốc thì dùng dấu “+”, khi xuống dốc thì dùng dấu “-“. Dấu trước công thức: khi tăng tốc thì dùng dấu “+” và giảm tốc dùng dấu “-“. Chiều dài hãm xe: Khi xe đang chạy ở tốc độ cao nhưng do điểu kiện về đường xe phải giảm tốc độ để đảm bảo khi tới đoạn đường đang xét, tốc độ không được vượt quá tốc độ hạn chế đối với đoạn đường đó (nơi có bán kính đường cong bé, nơi không đảm bảo tầm nhìn ...). Dựa vào tốc độ cân bằng đoạn đường xe đang chạy và tốc độ hạn chế của đường mà xe sắp vào, ta cần tính chiều dài cần phải hãm xe trước khi xe vào đoạn đường khó khăn. Với: Vl, V2: Vận tốc trước và sau khi hãm xe . K: Hệ số sử dụng phanh: đối với xe tải K = 1,3 ¸ 1,4 : Hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường lấy = 0,5 i: Độ dốc dọc: khi lên dốc dùng dấu “+”, khi xuống dốc dùng dấu “-“. Trường hợp chiều dài đoạn tăng tốc và giảm tốc tính được lớn hơn chiều dài đoạn đường thực tế để tốc độ đạt tới tốc độ cân bằng động lực thì phải dựa vào chiều dài đoạn đường thực tế để tính ngược lại tốc độ V2. Kết quả tính toán được thể hiện trong bảng sau: BẢNG TÍNH CHIỀU DÀI TĂNG – GIẢM TỐC – CHIỀU DÀI HÃM XE PHƯƠNG ÁN I: HƯỚNG TỪ A ĐẾN B (Xem bảng 5 – Phụ Lục) BẢNG TÍNH CHIỀU DÀI TĂNG – GIẢM TỐC – CHIỀU DÀI HÃM XE PHƯƠNG ÁN II: HƯỚNG TỪ A ĐẾN B (Xem bảng 6 – Phụ Lục) Dựa vào tốc độ cân bằng, tốc độ hạn chế, chiều dài giảm tốc và chiều dài hãm xe, vẽ được biểu đồ tốc độ xe chạy trên trắc dọc ứng với từng đoạn. XÁC ĐỊNH THỜI GIAN VÀ TỐC ĐỘ TRUNG BÌNH XE CHẠY Dựa vào biểu đồ vận tốc xe chạy lý thuyết ta tính được thời gian và tốc độ xe chạy trên tuyến. Thời gian xe chạy: (phút) Trong đó: T: Tổng thời gian xe chạy toàn tuyến (phút) li: chiều dài (m) trên từng đoạn. Vi: vận tốc trung bình (km/h) trên từng đoạn. Trong mỗi đoạn tốc độ xe chạy coi như không đổi. Tốc độ xe chạy trung bình toàn tuyến. (km/h) THỜI GIAN XE CHẠY PHƯƠNG ÁN I (Xem bảng 7 – Phụ Lục) Vậy thời gian đi từ A đến B phương án 1 là: 8.3868 phút ; Thời gian xe chạy trên tuyến từ A đến B: T = 8.1417 (phút) Vậy vận tốc xe chạy trung bình: Km/h THỜI GIAN XE CHẠY PHƯƠNG ÁN II (Xem bảng 8 – Phụ Lục) ; Tổng thời gian xe chạy toàn tuyến từ A đến B: T = 7.9437 (phút) Vậy vận tốc xe chạy trung bình: Km/h PHƯƠNG Tốc độ ÁN Thời gian Chiều dài trung bình (phút) (m) (km/h) I 8.3868 8500.00 60.81 II 7.9437 8717.36 65.84