Graevinsko-arhitektonski fakultet u Niu

gRAEVINSKO ARHITEKTONSKI FAKULTET U NIUSEMINARSKI RADiz predmeta Putevi ||tema: Dinamike i geometriske analize trase puta

Profesor: dr Aca MilieviStudenti: Alen Muanovi 6812/09 Nenad Nikoli 6817/09Sadraj:1.1 Uvod2.1 Vozno-dinamike analize2.2 Poreenje varijantnih reenja po kriterijumima brzine, vremena putovanja i2.3 Proraun vremena vonje i potronje pogonskog goriva2.4 Grassman-ov postupak3.1 Analize trasa

Uvod

Brzina vonje, vreme putovanja i potronja pogonskog goriva bitno utiu na svemogue posledice izgradnje i eksploatacije puta. Opte je poznato da na tekimdeonicama puta dolazi do usporenja u saobraaju, javljaju se vremenski gubici, javlja sepotreba za dodatnom kolovoznom trakom za spora vozila, dolazi do vee emisijetetnih izduvnih gasova kao i do veih trokova transporta usled vee potronje goriva.Tri najbitnija parametra svih prethodno navedenih efekata su brzina, vreme i potronjagoriva jer se, ako su oni poznati, mogu lako izraunati i brojano izraziti svi prethodnonavedeni efekti. Grassman-ov postupak za proraun vremena vonje i potronjepogonskog goriva daje vrlo precizne numerike podatke o vremenu vonje i potronjigoriva.Bitnosti pomenutih parametara potvruje HDM VOC model koji primenjujeSvetska banka za obnovu i razvoj za proraun eksploatacionih trokova razvijen zazemlje u razvoju. Po HDM modelu, vreme putovanja putnika, vreme prevoza tereta igorivo su komponente prorauna trokova korisnika.Trend rasta cena goriva na svetskom tritu u proteklih desetak godina upuujena to da e cena goriva dobijati sve vie na znaaju i uzimati sve vei udeo u ukupnimtrokovima korisnika.

2.1 Vozno-dinamike analizeVoznodinamike analize podrazumevaju analizu kretanja putnikih i teretnihvozila radi definisanja merodavnih parametara za dimenzionisanje elemenata plana iprofila i odreivanje eksploatacionih efekata posmatrane trase.Voznodinamike analize mogu nam unapred ukazati, pre nego to se projekatizvede na terenu, na mogue nedostatke projektovanog reenja, i dati namnajpovoljnije reenje po kriterijumima sigurnosti, udobnosti vonje, kapacitetasaobraajnice, ekonominosti i minimalnih ekolokih posledica.Ove analize se sprovode kako za pojedinana vozila tako i za saobraajni tok.Kada su u pitanju pojedinana vozila (uzimaju se merodavna vozila) ove analize namprvenstveno slue za ocenu sigurnosti vonje, udobnosti, vremena putovanja ipotronje goriva. Kada su u pitanju saobraajni tokovi (merodavna saobraajnaoptereenja) ove analize slue za ocenu efekata eksploatacije po pitanjuekonominosti, kapaciteta i minimalnih ekolokih posledica.Vozno dinamike analize koristimo za:2.2 Poreenje varijantnih reenja po kriterijumima brzine, vremena putovanja ipotronje goriva Osnovne odluke pri trasiranju (izbor izmeu brdskih i dolinskih varijanata) Dimenzionisanje elemenata poprenog i podunog profila Optike analize puteva i dimenzionisanja saobraajno tehnike opreme Odluke o graenju dodatnih traka za spora vozila na usponima i padovima Izbor najpovoljnije rute za daljinske transporteVoznodinamike analize se pre svega rade na nivou idejnog projekta i slueodabir optimalne varijante idejnog reenja. Kljuni parametar kod ovih analiza je brzinakoja je ujedno neophodna da bi se odredili ostali bitni parametri poput vremena vonje,potronje goriva i ekolokih posledica.2.3 Proraun vremena vonje i potronje pogonskog gorivaVreme vonje i potronja pogonskog goriva su kljuni parametri pri ocenivarijantnih reenja. Ove analize bi trebalo raditi kako pri projektovanju novihmagistralnih i regionalnih puteva tako i pri rekonstrukciji postojeih.Ove analize se sprovode za merodavna teretna vozila pri slobodnomsaobraajnom toku. Merodavna teretna vozila su ona vozila koja predstavljajureprezentativni uzorak voznog parka drave u kojoj se ove analize rade. Kao kriterijumza poreenje vozila se najee koristi odnos efektivne snage motora i bruto teinevozila.Analitike jednaine brzina, vremena vonje, i potronje goriva predstavljaju ustvari integrale osnovnih jednaina kretanja. Meutim, mnogi parametri koji figuriu utim jednainama su diskontinualne funkcije (menjaju se u zavisnosti od stepenaprenosa) i njihovo reenje nije mogue u zatvorenom obliku. Umesto preko analitikihjednaina do reenja se lake moe doi nekom od numerikih ili grafikih metoda.Najee koriene metode za proraun vremena vonje i potronje pogonskoggoriva su: Mller-ov priblini postupak Mller-ov t postupak Grassman-ov postupak

2.4 Grassman-ov postupak

Grassman-ov postupak se nastavlja na Mller-ove postupke i on u stvaripredstavlja poboljanje Mller-ovih postupka. To poboljanje se pre svega odnosi naskraenje vremena potrebnog za proraun i na prilagoavanje postupka za elektronskuobradu.Testiranjem modela u praksi dobijeno je da se rezultati prorauna i rezultatidobijeni test vonjom razlikuju manje od 3% to predstavlja sasvim zadovoljavajuutanost .Opte postavke metode Promena stepena prenosa se vri pri obrtaju radilice motora 90% odmaksimalnog broja obrtaja, a vreme potrebno za promenu stepenaprenosa iznosi 1,2 sec Ukoliko nije poznata koiona snaga motora i motorne konice uzima se dase vozilo na padu kree 20% veom brzinom na padu nego na usponuiste apsolutne vrednosti Kod vozila sa dizel motorom pri kretanju na padu gde su otpori puta manjiod otpora vazduha se uzima da je potronja goriva jednaka nuli dok sekod vozila sa SUS-motorima uzima da je potronja jednaka kao pripraznom hodu Frikcione konice se primenjuju samo kod izuzetno strmih deonica

Iz prethodnih jednaina mogue je konstruisati normalni dijagram vue i normalnidijagram koenja koji su osnova za proraun vremena vonje i potronju goriva.Potronja goriva zavisi od pogonskih karakteristika merodavnog vozila i odreima kretanja vozila. Postoje tri osnovna stanja kada je u pitanju potronja goriva.Kada se vozilo kree promenljivom brzinom i kada se kree konstantnom brzinom a pritom je pod punim optereenjem uzima se da je potronja goriva maksimalna. Kada sevozilo kree konstantnom brzinom pri deliminom optereenju motora potronja jemanja od maksimalne i odreuje se na osnovu stepena optereenja motora. Kada sevozilo kree na padu veem od pada koenja tada se uzima da je potronja gorivajednaka nuli kod dizel motora odnosno jednaka minimalnoj potronji kod SUS-motora.

Pri tom kada je D=wp stepen optereenja motora e biti jednak jedinici a usluaju kada su otpori puta jednaki otporima strujanja vazduha (|wp| = |wv|) stepen jejednak nuli.

U zavisnosti od stepena optereenja motora odreuje se stepen punjenjastublina motora gorivom (d). Stepen punjenja stublina se kree od d=1 za stepenoptereenja =1 do d=0.3 za stepen optereenja =0.

Poduni profil puta je neophodan podatak jer on zajedno sa otporomkotrljanja ini otpor puta. Vertikalne krivine, gde se nagib puta (in) linearnomenja, aproksimira se nizom deonica sa konstantnim nagibom pri tom dadeonice ne budu due od 200m. Ovim se znatno pojednostavljuje a samimtim i ubrzava ceo proraun.

Nagib pojedinane deonice iznosi

gde jeip - poetni nagib vertikalnog zaobljenjak - broj korakaik - krajnji nagib vertikalnog zaobljenjan broj intrervala sa konstantnim nagibomNagibi koji figuruu u prethodnoj formuli imaju znak + za uspon i - za pad.

Dinamiki faktor se prevashodno troi za savladavanje otpora puta dok serazlika dinamikog faktora i otpora puta moe iskoristiti za ubrzanje vozila.

Kada smo sraunali ukupan preeni put i vreme vonje po svakom brzinskomspoju moemo izraunati srednji broj obrtaja motora:

3.1 Analize trasa

. 3

. 3-01-

. 3-01-

Literatura:Ekonomsko vrednovanje i poreenje razmatranih varijanata trase puta, Graevinsko-arhitektonski fakultet u Niu Prof. dr Dragorad Damjanovi, prof. dr Aca Milievi, dipl. in. gra. Duan CvetkoviProjektovanje puteva, Beograd, 1983. god. J. Katani, V. Anus, M. Maletin

1

2