Курсовая работа: Синтез и анализ эксплуатационных параметров автомобиля
Вместимость автомобиля как его способность единовременно и качественно
перевозить наибольшее количество пассажиров, грузов или специального
оборудования можно оценить по значению коэффициента использования грузоподъемности:
, (1.14)
комфортности и безопасности пассажиров или количественной и
качественной сохранности грузов и специального оборудования. При перевозке сыпучих
грузов малой плотности лимитирующим показателем грузовместимости обычно
является удельная объемная грузоподъемность
, (1.15)
где qv – удельная объемная грузоподъемность, т/м3;
q - грузоподъемность, т;
Vк – объем кузова, м3;
rг – плотность груза, т/м3.
При оценке основных эксплуатационных свойств автомобиля с помощью
его динамического паспорта более удобным показателем вместимости является
коэффициент полной нормальной загрузки. С учетом (1.15) расчетный коэффициент
нормальной загрузки
, (1.16)
где kv - коэффициент использования объема кузова,
обеспечивающий количественную и качественную сохранность груза.
При перевозке сыпучих грузов в бортовой платформе или кузове самосвала
можно принять kv » 0,95.
Вместимость затаренных грузов зависит от размеров тары и способа укладки
и оценивается графоаналитически по схеме кузова, выполненной на миллиметровой
бумаге формата А4.
Значения коэффициента нормальной нагрузки ведущих колес неполноприводного
автомобиля в снаряженном состоянии lо и полностью груженого lq можно определить по
данным технической характеристики как отношения массы, приходящейся на ведущие
колеса, к общей массе (снаряженной или полной).
Все показатели таблицы 1. имеют широкие интервалы значений и для
развития оперативной эрудиции требуют запоминания вместе с терминологической
характеристикой дорожной обстановки. Например, обозначение 0,05 £ j £ 0,80 нижним пределом
0,05 характеризует очень скользкий гололед и наиболее сложные условия движения,
а верхним пределом 0,80 – сухой шероховатой асфальтобетон и возможность
движения одиночного автомобиля и расчетной скоростью. При этом коэффициент
сопротивления качению 0,012 £ f £ 0,30 может иметь
значение, близкое к его нижнему пределу, например 0,02, но не к верхнему 0,30,
обозначающему переувлажненное поле во время уборки силосной массы, сахарной
свеклы или картофеля с погрузкой при движении со скоростью менее 10 км/ч.
Достоверный прогноз условий автоперевозок может обеспечить их своевременность,
экономичность и безопасность.
1.3
Составление
кинематической схемы и расчет КПД трансмиссии
Кинематическую схему трансмиссии в стандартных обозначениях структурных
элементов составляем на листе1 формата А1 по данным технического описания и
каталога, выделяя все нагруженные детали и сопряжения, а также регулируемые в
процессе эксплуатации и после ремонта.
Суммарную мощность, теряемую в трансмиссии, определяем по формуле
Nтр = (1 – 0,98k×0,97l×0,995m)
Ne + Nтр o, (1.13)
а КПД трансмиссии – по формуле
hтр = 0,98k×0,97l×0,995m – , (1.14)
где k и l – число соответственно цилиндрических и конических или
гипоидных зубчатых пар, через которое последовательно передается мощность;
m – число карданных шарниров, через которое передается мощность;
m=4
Nтр o – мощность, теряемая в трансмиссии на холостом
ходу, кВт; принимаем из интервала (о,03 – 0,05) Nemax.
Надежность и безопасность автомобиля, дороги и водителя
Надежность, включая в себя безотказность, ремонтопригодность и сохраняемость,
являются комплексным общетехническим свойством любого изделия, в том числе
автомобиля, автомобильной дороги и улично-дорожной сети. Однако СНиП 2.05.02. –
85 и СНиП 2.07.01 -89* соответственно автомобильные дороги и улично-дорожные
сети общетехнической надежностью не оценивают.
С учетом ГОСТ 27.002-89 надежность автомобиля – это свойство
автомобиля сохранять во времени в установленных пределах знания всех параметров,
характеризующих способность выполнять требуемые функции (транспортную работу) в
заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и
транспортирования. автомобильные дороги и улично-дорожные сети могут иметь
подобное определение своей надежности – свойства автомобильной дороги и
улично-дорожные сети сохранять во времени в установленных пределах значения
всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции
(обеспечивать движение транспортных средств) в заданных режимах и условиях
содержания, ремонта и эксплуатации. Однако одним определением безнадежные
российские дороги и улично-дорожные сети в надежные без содержания, ремонта,
реконструкции и строительства не превратить.
Безотказность автомобиля – это свойство автомобиля непрерывно сохранять
работоспособное состояние в течение некоторого времени или наработки. При таком
определении безотказность живучесть автомобиля – это свойство автомобиля
сохранять ограниченную работоспособность при воздействиях, не предусмотренных
условиями нормальной эксплуатации, но возникающих в реальной эксплуатации на
российских дорогах и улицах, а безопасность автомобиля - это свойство
автомобиля не создавать угрозу для жизни и здоровья участникам дорожного
движения в случае нарушения работоспособного состояния (отказа). Однако у
конструктивного безопасного и технически исправного автомобиля отказ в форме
неуправляемости траекторией и скоростью движения может возникнуть из-за
предельно опасного состояния дороги, спроектированной и построенной согласно
СНиП 2.05.02-85, но оледеневшей и недопустимо скользкой или имеющей засыпанные
снегом просадки и выбоины на проезжей части и обочинах. Поэтому вероятную
опасность автомобиля, дороги и среды как их объективную особенность создавать
угрозу для жизни и здоровья водителя и других участников дорожного движения
необходимо определить одинаково и синтезировать результаты их раздельного
анализа в прогнозируемую вероятность опасностей динамичной системы ВАДС,
исходно опасной, а не безопасной. Так называемая »конструктивная безопасность
автомобиля» является рекламно-техническим термином, противоречащим юридическому
определению автомобиля как средства повышенной опасности, особенно при
управлении опасным водителем и движении по опасной дороге в опасной среде.
Проведенные в Англии исследования показали, что 80% водителей не
совершают ДТП, 15% водителей совершают 70% всех ДТП, 5% водителей совершают 30%
всех ДТП. Наши исследования показали, что 69% всех водителей не совершают ДТП,
12% совершают 33% всех ДТП, а 19% водителей совершают оставшиеся 67% ДТП» [ c.
139]. Следовательно, большинство безопасных водителей как-то обнаруживает
опасности для движения и предотвращает ДТП, а меньшинство опасных водителей
совершает ДТП, превращая себя и других в жертвы.
2. Расчет и построение динамического паспорта
При заданных модели автомобиля, скорости встречного или попутного
ветра uw=0 м/с и коэффициенте
сцепления колес с сухим шероховатым покрытием jос исходными данными для
расчета и построения графиков динамического (тягово-тормозного паспорта)
паспорта на листе 2 формата А1 являются:
- грузоподъемность q=6 т;
- собственная масса в снаряженном состоянии mо=4,3 т;
- коэффициенты нормальной нагрузки ведущих колес («развесовка»)
lо=0,51 и lq=0,75;
- радиус качения ведущих колес rк=0,48 м, принимаемый равным
статическому и динамическому радиусам;
- передаточные числа трансмиссии uтр на всех передачах
переднего хода;
- внешняя скоростная характеристика двигателя, рассчитанная в 1 и
перенесенная в таблицу 4
При наличии действительных
значений этих показателей задаваемая по желанию студента модель автомобиля и
условия его использования могут быть любыми.
Теоретическую скорость uт определяем расчетом при
коэффициенте буксования d=0 на всех передачах и всех табличных значениях
частоты вращения n.
Силу сопротивления воздуха Рw при табличных значениях
расчетной скорости uт и заданной скорости uw встречного (+) или
попутного (-) ветра определяем по формуле
Рw = kw F (uт ± uw)2×10-3, (2.1)
где Рw – сила сопротивления воздуха, кН;
uт и uw - скорости автомобиля и
ветра, м/с;
kw – коэффициент обтекаемости, Н с2/м4;
согласно [1, с. 42] kw принимаем из интервалов:
- 0,20 – 0,35 – легковые автомобили;
- 0,45 – 0,55 – автобусы капотной компоновки;
- 0,35 – 0,45 – автобусы вагонной компоновки;
- 0,50 –
0,70 – грузовые автомобили с бортовой платформой и самосвалы;
- 0,55 – 0,65 – автоцистерны;
- 0,50 – 0,60 – автофургоны;
- 0,85 – 0,95 – автопоезда;
- 0,15 – 0,20 – гоночные автомобили;
F – площадь лобового сопротивления, м2; согласно [1, с.
42] определяем по формулам:
F = B Нг – грузовые автомобили с шириной колеи передних
колес В и габаритной высотой Нг, м2;
F = 0,8 B Нг – легковые автомобили с габаритной шириной
Вг и габаритной высотой Нг, м2.
Рассчитанные по формуле (1.13) значения КПД трансмиссии hтр заносим в таблицу 4.
Полную окружную силу ведущих колес Рко определяем по
формуле
Таблица 4 Расчетная динамическая характеристика снаряженного автомобиля
при факторе обтекаемости kwF=22 Н с2/м2 и скорости ветра uw=0м/с
Передача |
n, об/мин |
Vt, км/ч |
Pw, кН |
Me, кНм |
Нтр |
Pко. кН |
Do |
Ne,кВт |
Gт. кг/ч |
Не |
Uтр |
1 |
3240 |
12,21 |
0,038 |
0,309 |
0,85 |
26,15 |
0,62 |
105,09 |
29,95 |
0,29 |
48 |
3040 |
11,46 |
0,033 |
0,335 |
0,85 |
28,36 |
0,67 |
106,87 |
30,78 |
0,28 |
48 |
2840 |
10,71 |
0,029 |
0,357 |
0,85 |
30,21 |
0,72 |
106,40 |
30,96 |
0,28 |
48 |
2640 |
9,95 |
0,025 |
0,375 |
0,85 |
31,72 |
0,75 |
103,92 |
30,40 |
0,28 |
48 |
2440 |
9,20 |
0,022 |
0,389 |
0,84 |
32,87 |
0,78 |
99,69 |
29,31 |
0,28 |
48 |
2240 |
8,44 |
0,018 |
0,399 |
0,84 |
33,67 |
0,80 |
93,95 |
27,90 |
0,28 |
48 |
2040 |
7,69 |
0,015 |
0,406 |
0,84 |
34,10 |
0,81 |
86,94 |
26,34 |
0,27 |
48 |
2 |
3240 |
22,21 |
0,126 |
0,309 |
0,85 |
14,38 |
0,34 |
105,09 |
29,95 |
0,29 |
26,4 |
3040 |
20,84 |
0,111 |
0,335 |
0,85 |
15,60 |
0,37 |
106,87 |
30,78 |
0,28 |
26,4 |
2840 |
19,47 |
0,096 |
0,357 |
0,85 |
16,62 |
0,39 |
106,40 |
30,96 |
0,28 |
26,4 |
2640 |
18,10 |
0,083 |
0,375 |
0,85 |
17,45 |
0,41 |
103,92 |
30,40 |
0,28 |
26,4 |
2440 |
16,73 |
0,071 |
0,389 |
0,84 |
18,08 |
0,43 |
99,69 |
29,31 |
0,28 |
26,4 |
2240 |
15,35 |
0,060 |
0,399 |
0,84 |
18,52 |
0,44 |
93,95 |
27,90 |
0,28 |
26,4 |
2040 |
13,98 |
0,050 |
0,406 |
0,84 |
18,75 |
0,44 |
86,94 |
26,34 |
0,27 |
26,4 |
3 |
3240 |
39,62 |
0,400 |
0,309 |
0,85 |
8,06 |
0,18 |
105,09 |
29,95 |
0,29 |
14,8 |
3040 |
37,17 |
0,352 |
0,335 |
0,85 |
8,74 |
0,20 |
106,87 |
30,78 |
0,28 |
14,8 |
2840 |
34,72 |
0,307 |
0,357 |
0,85 |
9,32 |
0,21 |
106,40 |
30,96 |
0,28 |
14,8 |
2640 |
32,28 |
0,265 |
0,375 |
0,85 |
9,78 |
0,23 |
103,92 |
30,40 |
0,28 |
14,8 |
2440 |
29,83 |
0,227 |
0,389 |
0,84 |
10,14 |
0,23 |
99,69 |
29,31 |
0,28 |
14,8 |
2240 |
27,39 |
0,191 |
0,399 |
0,84 |
10,38 |
0,24 |
93,95 |
27,90 |
0,28 |
14,8 |
2040 |
24,94 |
0,158 |
0,406 |
0,84 |
10,51 |
0,25 |
86,94 |
26,34 |
0,27 |
14,8 |
4 |
3240 |
61,72 |
0,970 |
0,309 |
0,85 |
5,17 |
0,10 |
105,09 |
29,95 |
0,29 |
9,5 |
3040 |
57,91 |
0,854 |
0,335 |
0,85 |
5,61 |
0,11 |
106,87 |
30,78 |
0,28 |
9,5 |
2840 |
54,10 |
0,745 |
0,357 |
0,85 |
5,98 |
0,12 |
106,40 |
30,96 |
0,28 |
9,5 |
2640 |
50,29 |
0,644 |
0,375 |
0,85 |
6,28 |
0,13 |
103,92 |
30,40 |
0,28 |
9,5 |
2440 |
46,48 |
0,550 |
0,389 |
0,84 |
6,51 |
0,14 |
99,69 |
29,31 |
0,28 |
9,5 |
2240 |
42,67 |
0,464 |
0,399 |
0,84 |
6,66 |
0,15 |
93,95 |
27,90 |
0,28 |
9,5 |
2040 |
38,86 |
0,384 |
0,406 |
0,84 |
6,75 |
0,15 |
86,94 |
26,34 |
0,27 |
9,5 |
5 |
3240 |
90,90 |
2,104 |
0,309 |
0,85 |
3,51 |
0,03 |
105,09 |
29,95 |
0,29 |
6,45 |
3040 |
85,29 |
1,852 |
0,335 |
0,85 |
3,81 |
0,05 |
106,87 |
30,78 |
0,28 |
6,45 |
2840 |
79,68 |
1,617 |
0,357 |
0,85 |
4,06 |
0,06 |
106,40 |
30,96 |
0,28 |
6,45 |
2640 |
74,07 |
1,397 |
0,375 |
0,85 |
4,26 |
0,07 |
103,92 |
30,40 |
0,28 |
6,45 |
2440 |
68,46 |
1,193 |
0,389 |
0,84 |
4,42 |
0,08 |
99,69 |
29,31 |
0,28 |
6,45 |
2240 |
62,85 |
1,006 |
0,399 |
0,84 |
4,52 |
0,08 |
93,95 |
27,90 |
0,28 |
6,45 |
2040 |
57,23 |
0,834 |
0,406 |
0,84 |
4,58 |
0,09 |
86,94 |
26,34 |
0,27 |
6,45 |
, (2.2)
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 |