Методическое пособие.Основы автомобилестроения (848458)
Текст из файла
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ
ФГБОУ ВО «Уральский государственный горный университет»
ОСНОВЫ АВТОМОБИЛЕСТРОЕНИЯ
Учебно-методическое пособие по выполнению курсового проекта
СОДЕРЖАНИЕ
| ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………… | 3 |
| 1. НАЗНАЧЕНИЕ И ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К АВТОМОБИЛЯМ……………………………………………………. | 3 |
| 2. ВЫБОР ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ АВТОМОБИЛЕЙ………... | 5 |
| 3. ОБЩИЙ РАСЧЕТ АВТОМОБИЛЯ………………………………… | 5 |
| 3.1. Расчет сил сопротивлений движению автомобиля……….. | 5 |
| 3.2. Определение мощности двигателя…………………………. | 6 |
| 3.3. Оценка тягово-скоростных свойств автомобилей………… | 7 |
| 4. ОБОСНОВАНИЕ КОМПОНОВОЧНОЙ СХЕМЫ АВТОМОБИЛЯ…………………………………………………………. | 8 |
| 5. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПОКАЗАТЕЛЕЙ АВТОТРАНСПОРТА ОТЕЧЕСТВЕННОГО И ЗАРУБЕЖНОГО ПРОИЗВОДСТВА………………………………………………………. | 11 |
| ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………. | 11 |
| ПРИЛОЖЕНИЯ…………………………………………………………. | 13 |
| Приложение 1. Исходные данные………………………………. | 13 |
| Приложение 2. Характеристики автомобилей…………………. | 14 |
| Приложение 3. Пример общего расчета автомобиля………….. | 20 |
ВВЕДЕНИЕ
Современное автомобилестроение предлагает большое разнообразие моделей, которые различаются назначением, техническими характеристиками, экономичностью, производительностью, степенью соблюдения экологических норм, удобством работы, ценой и рядом других показателей качества.
Одна из причин этого многообразия – конкуренция между фирмами-производителями техники. Для привлечения потенциальных покупателей производители стремятся предложить продукцию, максимально удовлетворяющую запросы разных групп потребителей. С этой целью производители автомобилей сокращают время разработки новых моделей, в конструкцию которых заложены передовые технические решения. Основным направлением технического прогресса в создании конкурентоспособных автомобилей является поиск и внедрение прогрессивных конструкторских разработок, повышение технического уровня машин и их эксплуатационных характеристик.
Создание новых и совершенствование существующих машин ориентировано на последние достижения мирового машиностроения, на параметры и показатели работы машин, отвечающие международным стандартам.
Современный уровень подготовки специалистов должен соответствовать такой базе знаний, которая обеспечивает возможность свободно ориентироваться в многообразии существующих машин, их конструктивных особенностей и готовность к появлению новой более сложной и совершенной техники.
Цель настоящего пособия – помочь освоить теоретические основы работы и конструктивные особенности машин; понять процессы, протекающие в отдельных механизмах и системах машин, их взаимодействие с внешней средой; оценить влияние многообразных факторов на эксплуатационные свойства; обосновать исходные данные для расчета и выбора функциональных элементов автотранспорта.
1. НАЗНАЧЕНИЕ И ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ
К АВТОМОБИЛЯМ
Автомобиль – машина, предназначенная для перевозки грузов или людей, а также для размещения на нем специального оборудования.
Любой автомобиль должен удовлетворять определенным конструктивным и эксплуатационным требованиям.
Конструктивные требования сводятся к следующему:
• обеспечение возможно меньших веса конструкции и стоимости при максимальных надежности и долговечности;
• исполнение заданных заказчиком характеристик, в том числе требуемых грузоподъемности, максимальной скорости, запаса хода, гарантийного срока службы и т. п.;
• обеспечение возможности эксплуатации в разных климатических условиях, например, при температуре от -55 до +45 °С, в горных районах с высокой относительной влажностью (тропический климат), в Арктике и др. В таких условиях эксплуатации требуется дополнительная защита водителя и пассажиров от внешних воздействий (жары, холода, пыли и т. п.). В зависимости от назначения машины и предполагаемых условий эксплуатации может потребоваться герметизация кабины, установка усиленной теплоизоляции, отопительно-вентиляционных установок или устройств кондиционирования воздуха и т. д.;
• возможность установки специального оборудования;
• дополнительные требования, предъявляемые к автомобилю, если он является специализированным транспортным средством. В частности, к автомобилю высокой проходимости могут быть предъявлены требования, обусловленные его назначением или предполагаемыми условиями эксплуатации.
К конструктивным требованиям относятся также требования соответствующих стандартов и нормалей в отношении необходимого комфорта для водителя и пассажиров, обзорности, соблюдения установленных габаритных размеров и нагрузки на колеса, расположения внешних световых приборов и т. п.
Вследствие большого разнообразия природных условий необходимо особенно внимательно подходить к определению требуемых качеств автомобиля по проходимости.
Следует учитывать также, что оптимальное конструктивное решение не может быть универсальным и хорошее решение для одних условий эксплуатации может оказаться непригодным для других условий.
Наиболее экономичным является создание транспортных средств, предназначенных для определенного диапазона условий эксплуатации.
Эксплуатационные требования должны предусматривать определенную стойкость деталей к коррозии и изнашиванию; применение ограниченного числа сортов смазочно-охлаждающих технологических сред (СОТС) и топлив; максимальные промежутки между периодическими техническими обслуживаниями; легкий доступ к основным агрегатам, удобство их обслуживания и возможность быстрой смены; минимальное число точек, требующих периодического ухода (точек смазывания, креплений и др.); минимальное количество необходимого для обслуживания инструмента; минимальную номенклатуру запасных частей.
2. ВЫБОР ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ АВТОМОБИЛЕЙ
Главным параметром автомобиля является грузоподъемность Г, т.
Эксплуатационная масса составляет:
Мэ ≈ 0,8Г, т.
Мощность приводного двигателя ориентировочно составит:
Рдв = (8 ÷ 10)Г, кВт.
3. ОБЩИЙ РАСЧЕТ АВТОМОБИЛЯ
3.1. Расчет сил сопротивлений движению автомобиля
Сопротивление движению состоит из основного сопротивления и дополнительных (от уклона, на криволинейном участке, от воздушной среды).
Основное сопротивление движению Wо
Wо = Маgwо,
где wо – удельное основное сопротивление движению, Н/кН.
Удельное основное сопротивление движению автосамосвала зависит от типа и состояния дороги. Ориентировочные значения wо для различных типов карьерных дорог приведены в табл. 1.
Таблица 1
Значения удельного основного сопротивления движению машин на дорогах
с различными покрытиями
| Дороги | Тип покрытия | wо, Н/кН |
| Главные откаточные | Бетонное, асфальтобетонное, гудронизированное шоссе, брусчатка Гравийное покрытие Щебеночное покрытие | 15 – 20 25 – 30 30 – 45 |
| Забойные и отвальные дорожные проезды | Грунтовые укатанные проезды в забоях Грунтовые укатанные проезды на отвалах Грунтовые неукатанные проезды | 50 – 80 До 150 250 – 300 |
Дополнительное сопротивление от уклона Wi определяется также через соответствующие удельные значения:
Wi = Маgwi.
Удельное дополнительное сопротивление от уклона wi (Н/кН) численно равно числу тысячных уклона.
Дополнительное сопротивление на криволинейных участках Wк
Wк = Маgwкр,
где wкр – удельное дополнительное сопротивление на кривых участках дороги, Н/кН, определяемое по эмпирической формуле: wкр = 30·(200 – – R)/200 (здесь R – радиус криволинейного участка, м).
Дополнительное сопротивление воздушной среды Wв зависит от лобового сечения автомобиля и коэффициента обтекаемости:
,
где λп – коэффициент обтекаемости (для карьерных автосамосвалов λп = = 5,5 ÷ 7); Ω – площадь лобового сечения автомобиля (приблизительно равная произведению ширины автомобиля на его высоту), для машин грузоподъемностью 30 – 180 т изменяется от 10 до 31,5 м2; v – скорость движения автомобиля; vв – составляющая скорости ветра (знак «+» – при встречном ветре, а знак «–» – при попутном).
Составляющая скорости ветра:
vв = vветcosβ,
где vвет – скорость ветра; β – угол между направлением ветра и направлением движения автомобиля.
Таким образом, полное сопротивление движению составляет
.
3.2. Определение мощности двигателя
Мощность двигателя:
Рдв = Fтv/η·ηо.м,
где Fт – сила тяги; η – кпд трансмиссии; ηо.м – коэффициент, учитывающий отбор мощности на вспомогательные устройства автомобиля.
Сила тяги определяется из основного уравнения движения автомобиля и составит
Fт = W + aMпр,
где Mпр – приведенная масса транспортной машины; а – ускорение машины.
Приведенная масса машины равна
Мпр = δМа,
где δ – коэффициент, учитывающий инерцию вращающихся масс машины.
Коэффициент инерции вращающихся масс автосамосвала δ зависит от типа автосамосвала и режима его работы. Для автосамосвалов с гидромеханической передачей при движении с грузом 
, порожняком 
; с электромеханической передачей соответственно 
и 
.
Главным ограничением силы тяги является ограничение по сцеплению ведущих колес автосамосвала с дорожным покрытием, т. е.
,
где Kсц – коэффициент сцепной массы Мсц; ψ – коэффициент сцепления колеса с дорогой (табл. 2).
Величина коэффициента сцепной массы 
для автомобилей с колесной формулой – 4 × 2, 4 × 4, 6 × 2, 6 × 4 и 6 × 6 составляет соответственно 0,65; 1,0; 0,4; 0,7 и 1.
Таблица 2
Значения коэффициента сцепления ψ для дорог различного типа и состояния
| Дорожное покрытие | При сухом дорожном покрытии | При мокром дорожном покрытии | При загрязненном дорожном покрытии |
| Постоянные дороги | |||
| Щебеночное (с поверхностной обработкой) | 0,57 – 0,75 | 0,43 – 0,55 | 0,4 |
| Асфальтовое покрытие | 0,7 | 0,4 | 0,25 |
| Асфальтобетонное и бетонное покрытие | 0,7 | 0,45 | 0,3 |
| Временные дороги | |||
| Забойные укатанные проезды | 0,6 | 0,4 – 0,5 | – |
| Отвальные укатанные проезды | 0,4 – 0,58 | 0,2 – 0,34 | – |
| Примечание. На покрытых снегом дорогах коэффициент сцепления снижается до 0,2-0,3; при гололеде – до 0,15-0,2. | |||
3.3. Оценка тягово-скоростных свойств автомобилей
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
