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MAX VEICOLO PIENO

v = 4,65 m/s = 16,74 km/h

P

Diminuendo il carico si ha che anche la T diminuisce, mentre la velocità

MAX

massima aumenta. Risolvendo le formule sopra utilizzando le resistenze

corrispondenti alle condizioni di carico semipieno e vuoto si ha:

T = 21,28 kN

MAX VEICOLO SEMIPIENO

v = 5,78 m/s = 20,81 km/ha

P

T = 16,14 kN

MAX VEICOLO VUOTO

v = 7,62 m/s = 27,43 km/h

P 16

PROGETTO DI UNA LINEA DI TRASPORTO COLLETTIVO

I valori ottenuti rappresentano la forza massima trasmessa al suolo nei tre casi

studiati, nel successivo paragrafo verificheremo che tali valori non superino il

rispettivi limiti di aderenza così da evitare fenomeni di slittamento e

pattinamento.

3.5 Verifica di aderenza in avviamento

Per verificare l’aderenza in avviamento ed evitare fenomeni di slittamento è

necessario assicurarsi che la forza di trazione risulti maggiore delle resistenze e

che la T risulti inferiore al valore limite di aderenza F . Quest’ultima è

MAX a

proporzionale alla forza verticale P agente sull’asse delle ruote, secondo un

coefficiente f detto coefficiente di aderenza. Si deve quindi verificare:

a

dove:

Con 2/3 rapporto tra le ruote motrici e le ruote totali (4/6).

Nel caso di sede inclinata di un angolo % si deve prendere in considerazione solo

la componente di peso normale alla superficie stradale, tuttavia in seguito si farà

sempre l’ipotesi, verificata in ambito urbano, di pendenza nulla.

Il coefficiente di aderenza f viene determinato sperimentalmente ed è sempre di

a

incerta valutazione data la varietà delle superfici a contatto e delle possibili

velocità.

Nella pratica i valori di f possono essere così schematizzati:

a

• 0,6 ÷ 0,85 per superfici lavate asciutte

• 0,4 ÷ 0,65 per superfici bagnate pulite

• 0,3 ÷ 0,4 per superfici bagnate sporche (prima pioggia)

• 0,15 ÷ 0,25 per superfici unte o ghiacciate 17

PROGETTO DI UNA LINEA DI TRASPORTO COLLETTIVO

E’ buona norma nella progettazione stradale, riferirsi a valori di sicurezza del

coefficiente di aderenza a pavimentazione stradale sporca e bagnata, così da

progettare in favore della sicurezza. In tutti gli altri casi infatti, essendo

maggiore il valore di f , la verifica resterà soddisfatta; per questo motivo

a

abbiamo utilizzato f pari a 0,3.

a

La verifica di aderenza illustrata viene effettuata nelle tre situazioni di veicolo

pieno, semipieno e vuoto; questo perché l’aderenza, come già detto, dipende dal

peso gravante sulle ruote motrici.

Come si può vedere anche graficamente [A.17], l’aderenza risulta soddisfatta:

VEICOLO PIENO 26,45 < 27,53 VERIFICATA

VEICOLO SEMIPIENO 21,28 < 22,10 VERIFICATA

VEICOLO VUOTO 16,14 < 16,68 VERIFICATA

3.6 Verifica di aderenza in frenatura

La verifica di aderenza in frenatura viene effettuata al fine di verificare che non

avvenga il fenomeno di pattinamento. In questo caso la verifica risulta essere

soddisfatta se:

Dove f è lo stesso coefficiente descritto sopra pari a 0,3 mentre P rappresenta il

a

peso totale che nella fase di frenatura risulta essere equamente distribuito su

tutte le ruote.

La forza frenante F può essere determinata dall’equazione del moto:

f 18

PROGETTO DI UNA LINEA DI TRASPORTO COLLETTIVO

Dove: decelerazione costante in frenatura

massa virtuale, che tiene conto delle

presenza delle masse rotanti

Ponendo &=0,2 e trascurando le resistenze a favore della sicurezza si ottiene:

Che risolta per le tre condizioni di carico fornisce:

VEICOLO PIENO F = 20,20 kN < 41,28 kN VERIFICATA

f

VEICOLO SEMIPIENO F = 16,22 kN < 33,15 kN VERIFICATA

f

VEICOLO VUOTO F = 12,24 kN < 25,02 kN VERIFICATA

f

3.7 Diagramma di trazione

Il diagramma di trazione descrive graficamente il moto di un veicolo lungo una

tratta compresa fra due fermate consecutive. Nella scelta delle tratte si è fatta

distinzione tra centro e periferia, in particolare si è scelta come distanza tra 2

fermate consecutive:

400 m in periferia

• 300 m in centro

• 19

PROGETTO DI UNA LINEA DI TRASPORTO COLLETTIVO

Per tracciare il diagramma si deve integrare l’equazione del moto, cioè

determinare lo spazio percorso in funzione del tempo:

In ogni tratta si possono distinguere le seguenti fasi:

AVVIAMENTO v > 0 dv/dt > 0 T-R > 0

REGIME v > 0 dv/dt = 0 T-R = 0

LANCIO v > 0 dv/dt < 0 F = 0

FRENATURA v > 0 dv/dt < 0 F < 0

SOSTA v = 0 dv/dt = 0 T = R = 0

Per semplicità non è stata considerata la fase di lancio, in ogni tratta si avranno

quindi in sequenza: Avviamento-Regime-Frenatura-Sosta, inoltre in frenatura

2

abbiamo utilizzato una decelerazione costante di 1,2 m/s .

Per quanto riguarda la fase di regime, ovvero la fase a velocità costante (a=0),

sono state scelte le seguenti velocità:

40 km/h in periferia

• 20 km/h in centro

Che corrispondono ai limiti di velocità stabiliti nelle rispettive zone al fine di

mantenere le condizioni di sicurezza.

Riportando il moto del veicolo in un piano v-t si ha che l’area sottesa al

diagramma individua lo spazio percorso, che dovrà essere pari a 300m e 400m

rispettivamente in centro e in periferia. Occorre quindi determinare lo spazio

percorso in funzione del tempo nelle varie fasi. 20

PROGETTO DI UNA LINEA DI TRASPORTO COLLETTIVO

AVVIAMENTO

Nella fase di avviamento i calcoli risultano essere notevolmente complessi in

quanto l’accelerazione non è costante; per determinare tempo e spazio di

avviamento si è scelto quindi di integrare l’equazione del moto utilizzando il

metodo delle differenze finite.

Per prima cosa si divide l’intervallo da v=0 a v=v in n intervalli finiti di

R

velocità 'v e per ogni intervallo si calcola il valore medio della velocità. Si

i

valuta poi per ogni intervallo la risultante (T-R) supposta costante e pari al valor

i

medio nell’intervallo, infine si determinano gli intervalli di tempo come:

le accelerazioni

e gli spazi percorsi

Con questi dati è ora possibile calcolare il tempo di avviamento

e lo spazio percorso in avviamento 21

m t s

Intervallo T R T-R

ΔVi Δt Δs

V v i TOT i TOT

mi

km/h km/h kN kN kN kg s s m m

km/h

0 2 2 1 442,80 1,65 441,15 16.758 0,02 0,02 0,01 0,01

2 4 2 3 147,60 1,67 145,93 16.758 0,06 0,08 0,05 0,06

4 6 2 5 88,56 1,71 86,85 16.758 0,11 0,19 0,15 0,21

6 8 2 7 63,26 1,76 61,50 16.758 0,15 0,34 0,29 0,50

8 10 2 9 49,20 1,83 47,37 16.758 0,20 0,54 0,49 0,99

10 12 2 11 40,25 1,92 38,33 16.758 0,24 0,78 0,74 1,74

12 14 2 13 34,06 2,03 32,04 16.758 0,29 1,07 1,05 2,79

14 16 2 15 29,52 2,15 27,37 16.758 0,34 1,41 1,42 4,20

16 18 2 17 26,05 2,29 23,76 16.758 0,39 1,81 1,85 6,05

18 20 2 19 23,31 2,45 20,85 16.758 0,45 2,25 2,36 8,41

20 22 2 21 21,09 2,63 18,46 16.758 0,50 2,76 2,94 11,35

22 24 2 23 19,25 2,82 16,43 16.758 0,57 3,32 3,62 14,97

24 26 2 25 17,71 3,04 14,68 16.758 0,63 3,96 4,41 19,38

26 28 2 27 16,40 3,27 13,13 16.758 0,71 4,67 5,32 24,69

28 30 2 29 15,27 3,51 11,75 16.758 0,79 5,46 6,38 31,08

30 32 2 31 15,15 3,78 11,37 16.758 0,82 6,28 7,05 38,12

32 34 2 33 14,24 4,06 10,17 16.758 0,92 7,19 8,39 46,51

34 36 2 35 13,42 4,36 9,06 16.758 1,03 8,22 9,99 56,50

36 38 2 37 12,70 4,68 8,01 16.758 1,16 9,38 11,94 68,44

38 40 2 39 12,05 5,02 7,03 16.758 1,33 10,71 14,35 82,80

PROGETTO DI UNA LINEA DI TRASPORTO COLLETTIVO

FRENATURA

In frenatura, essendo la decelerazione costante, lo spazio percorso è pari

graficamente all’area del triangolo, che può essere calcolato come:

Dove:

v velocità di regime nota

• R

t tempo di frenatura, ovvero il tempo impiegato per arrestare

• f

completamente il veicolo, ottenibile come: Con a=1,2 m/s

2

Conoscendo la velocità di regime è possibile quindi determinare tempo e spazio

di frenatura.

REGIME

Definendo S la lunghezza della tratta, lo spazio percorso in fase di regime si

t

ottiene come:

mentre il tempo di regime 22

PROGETTO DI UNA LINEA DI TRASPORTO COLLETTIVO

SOSTA

Nella fase di sosta lo spazio percorso è nullo, mentre il tempo di sosta t viene

s

scelto pari a 20 secondi.

Si ottengono i seguenti risultati:

CENTRO

S S S S t t t t v v

t a r f a r f s mt ct

300 8,41 278,72 12,87 2,25 50,13 4,63 20 18,94 14,02

PERIFERIA

S S S S t t t t v v

t a r f a r f s mt ct

400 82,8 265,76 51,44 10,71 23,92 9,26 20 32,81 22,54

(S in metri, t in secondi e v in km/h)

A fine capitolo vengono riportati i diagrammi di trazione per le zone di centro,

periferia e periferia con semaforo [A.18]. Quest’ultimo diagramma riporta il

caso in cui il veicolo non riesce a raggiungere nella prima parte la fase di regime

per via della presenza di un ostacolo (semaforo dopo 100m), si può vedere che

alla fase di avviamento segue subito una fase di frenatura e, dopo uno sosta di

20 secondi, si ha di nuovo nella seconda parte il normale andamento

Avviamento-Regime-Frenatura. 23

A.17

VEICOLO PIENO

Caratteristica ideale di trazione e caratteristica resistente

Diagramma della potenza resistente

VEICOLO SEMIPIENO

Caratteristica ideale di trazione e caratteristica resistente

Diagramma della potenza resistente

VEICOLO VUOTO

Caratteristica ideale di trazione e caratteristica resistente

Diagramma della potenza resistente

!"#$%& A.18

'()*+),,)-.(-/+)0(123

Velocità media

[km/h] Velocità commerciale

Velocità Tempo [s]

'()*+),,)-45)0(1-/3,51

[m]

Spazio Tempo [s]

!"#$%"#$&

'()*+),,)-.(-/+)0(123

Velocità media

[km/h] Velocità commerciale

Velocità Tempo [s]

'()*+),,)-45)0(1-/3,51

[m]

Spazio Tempo [s]

!"#$%"#$&'(")&%*#*

+,-./-00-'1,'2/-3,456

[km/h]

Velocità Velocità media

Velocità commerciale

Tempo [s]

+,-./-00-'78-3,4'26084

[m]

Spazio Tempo [s]

PROGETTO DI UNA LINEA DI TRASPORTO COLLETTIVO

CAPITOLO IV

4.1 Dimensionamento della linea

Con il dimensionamento della linea si devono determinare il numero di corse

all’ora necessarie a soddisfare la domanda; calcolata utilizzando il flusso

sull’arco più carico della linea. Il numero di corse è definito da:

Con: capacità di carico del veicolo

• C

c

! coefficiente di riempimento = 0,9

Dall’inverso del numero di corse all’ora si ottiene la caden

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Publisher
A.A. 2010-2011
63 pagine
7 download
SSD Ingegneria civile e Architettura ICAR/05 Trasporti

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher icamo di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Tecnica ed economia dei trasporti e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Università degli Studi di Bologna o del prof Rupi Federico.