Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

• Введение
• 1. Характеристика Урала-4320
• 1.1 Основные параметры автомобиля Урал-4320
• 1.2 Конструкция Урал-4320
• 2. Характеристика груза
• 2.1 Перевозка грузов пакетами на поддонах
• 3. Размещение груза на транспортном средстве
• 4. Определение центров масс транспортного средства, груза и нормальных реакций дорог
• 5. Определение аэродинамических параметров транспортного средства
• 6. Расчет тяговой и динамической характеристик
• 7. Расчет тормозных свойств транспортного средства
• 8. Определение показателей устойчивости, маневренности
• 8.1 Устойчивость автомобиля
• 8.2 Маневренность автомобиля
• Заключение
• Список использованных источников

Введение

В данной курсовой работе дано описание Урал-4320 с учетом завода-изготовителя, указано область применения. Приведён общий вид автомобиля, схема со всеми технологическими размерами и параметрами профильной проходимости, в табличной форме дана краткая техническая характеристика ТС. Приведена характеристика груза и описан метод размещения груза в транспортном средстве. Даны методы расчёта центров масс ТС, груза, тягово-скоростных и тормозных свойств, устойчивости, манёвренности и тормозных характеристик.

1. Характеристика Урала-4320

Урал-4320 - Автомобиль как транспортное средство предназначен для перемещения в пространстве грузов и пассажиров. Его движение осуществляется за счёт взаимодействия ведущих колёс с опорной поверхностью (дорогой). Из-за сложных и разнообразных условий эксплуатации автомобили имеют различное конструктивное исполнение и, как следствие, различные эксплуатационные свойства. Созданный для перемещения с большой скоростью автомобиль, именно в силу своей подвижности, возможности быстро изменять положение на дороге относительно других объектов, как движущихся, так и неподвижных, представляет собой источник повышенной опасности. Инженер по организации дорожного движения должен знать, какими свойствами обладают автомобили, чтобы на дорогах различных категорий вероятность возникновения дорожно-транспортных происшествий была возможно меньшей, а также какие ограничения должны накладываться на параметры движения в соответствии с эксплуатационными свойствами автомобилей и их конструкцией.

Грузовой автомобиль повышенной проходимости двойного назначения с колёсной формулой 6Ч6, производящийся на Уральском автомобильном заводе в Миассе (Россия), в том числе и для использования в вооружённых силах в семействе унифицированных армейских автомобилей "Суша" до 1998 года.

Урал-4320 был разработан для транспортировки грузов, людей и трейлеров на всех типах дорог. Обладает значительными преимуществами по сравнению с аналогичными автомобилями: он легко преодолевает заболоченные участки, брод до 1,5 м, канавы до 2 м, рвы, подъёмы до 60 %. На 1986 год выпущено более миллиона грузовиков. Сегодня производится "Урал" с дизельным 230/300-сильным двигателем (Евро-2).

Ниже приведён общий вид автомобиля УРАЛ 4320 (рисунок 1.1), схема автомобиля УРАЛ 4320 со всеми технологическими размерами и параметрами профильной проходимости (рисунок 1.2) . В таблице 1.1 представлена краткая техническая характеристика автомобиля УРАЛ 4320.[3]

Рисунок 1.1 - Общий вид автомобиля УРАЛ 4320

Рисунок 1.2 - Схема автомобиля УРАЛ 4320 со всеми технологическими размерами и параметрами профильной проходимости

Таблица 1.1 - Краткая техническая характеристика автомобиля УРАЛ 4320

Масса перевозимого груза на автомобиле, кг	6000
Масса размещаемого и перевозимого груза на шасси, кг	6435
Масса автомобиля в снаряженном состоянии, кг	9020
Масса шасси в снаряженном состоянии, кг	8320
Полная масса автомобиля (автопоезда), кг	15320
Распределение нагрузки на дорогу от снаряженного автомобиля, кгс через шины передних колес через шины колес тележки	4425 4595
Распределение нагрузки на дорогу от автомобиля полной массой, кгс: через шины передних колес через шины колес тележки	4835 10485
Полная масса буксируемого прицепа (полуприцепа), кг
Максимальная скорость движения, км/ч: при полной массе автомобиля при полной массе автопоезда	85/82 80/73
Максимальный подъем, преодолеваемый автомобилем, град. (%), не менее: при полной массе автомобиля при полной массе автопоезда	31(60) 19(34)
Контрольный расход топлива на 100 км, л, не более: при скорости 40 км/ч: автомобиля (шасси) автопоезда при скорости 60 км/ч: автомобиля (шасси) автопоезда	30 34 35 -
Запас хода по контрольному расходу топлива, км, не менее: при скорости 40 км/ч: автомобиля (шасси) автопоезда при скорости 60 км/ч: автомобиля (шасси) автопоезда	1100 - 980 -
Наименьший радиус поворота автомобиля по оси следа переднего внешнего (относительно центра поворота) колеса, м, не более	10,8
Путь торможения при движении со скоростью 60 км/ч при применении рабочей тормозной системы, м, не более: при полной массе автомобиля при полной массе автопоезда	36,7 38,5
Путь торможения при движении со скоростью 40 км/ч при применении запасной тормозной системы, м, не более: при полной массе автомобиля при полной массе автопоезда	33,8 35,0
Преодолеваемые препятствия, м: ширина рва (канавы) вертикальной стенки брода с твердым дном	0,6 0,55 0,7
Двигатель
Тип, модель	ЯМЗ-236М 2 дизельный, четырехтактный, с воспламенением от сжатия, шестицилиндровый, V --образный
Рабочий объем, л	11,15
Номинальная мощность, брутто, кВт (л.с.)	132(80)
Максимальный крутящий момент, брутто, Н.м. (кгс.м)	667(68)
Частота вращения, мин -1: при номинальной мощности при максимальном крутящем моменте	2100 1250-1450
Система питания
Основной топливный бак, л	300 (заправочная емкость 290
Трансмиссия
Сцепление	ЯМЗ-236К, фрикционное, двухдисковое, сухое, привод механический с пневматическим усилителем
Раздаточная коробка	Механическая, двухступенчатая, с межосевым цилиндрическим блокируемым дифференциалом, распределяющим момент между передним мостом и тележкой задних мостов в отношении 1:2 с постоянно включенным приводом на передний мост
Передаточные числа: высшая передача низшая передача	13,1 2,15
Коробка передач	ЯМЗ - 236У, механическая, трехходовая, пяти - ступенчатая, с синхронизаторами на второй, третьей, четвертой, пятой передачах
передаточные числа	первая - 5,26; вторая - 2,90; третья - 1,52; четвертая - 1,0; пятая - 0,66; задний ход - 5,48
Карданная передача	открытая, с четырьмя валами, с шарнирами на игольчатых подшипниках. На автомобиле Урал - 4320-- 1911 --30 в приводе к среднему мосту введен дополнительный карданный вал с промежуточной опорой
Мосты	ведущие, картер моста комбинированный, состоит из литой средней части и запрессованных в I нее кожухов полуосей. Передний мост управляемый, с шарнирами равных угловых скоростей дискового типа
Главная передача	двойная, проходного типа, пара конических шестерен со спиральным зубом и пара цилиндрических косозубых шестерен. Главные передачи всех мостов автомобиля взаимозаменяемы Дифференциал - симметричный, конический, с четырьмя сателлитами. Полуоси - полностью разгруженные, соединение со ступицей шлицевое
передаточное число	7,32
Ходовая часть
Рама	штампованная, клепаная
Буксирные приборы	спереди - жесткие буксирные крюки, сзади - тягово-сцепное устройство двухстороннего действия; на седельных тягачах сзади - жесткие буксирные крюки и седельно-сцепное устройство
Подвеска автомобиля: передняя задняя
Колеса	254Г-508 дисковые с тороидальными посадочными полками
Шины	модели ОИ-25 размером 370-508 (14,00-20), норма слойности 14 (PR14) с регулируемым давлением
Давление воздуха в шинах, МПа (кгс/см 2): номинальное	0,32(3,2) 0,35(35)
Пределы регулирования в зависимости от условий эксплуатации	0,32-0,05 (3,2-0,5) 0,35-0,05 (3,5-0,5)
Расположение держателя запасного колеса	Вертикальное, установлен за кабиной
Рулевое управление
Тип передачи	механический, с гидравлическим усилительным механизмом
Рулевой механизм	двухзаходный червяк и боковой зубчатый сектор
передаточное число	21,5
	На автомобиле может быть установлен рулевой механизм типа "винт-шариковая гайка-рейка-сектор" в комплекте с карданным валом
передаточное число	23,55
Усилительный механизм	гидравлический, двухстороннего действия, с клапаном управления золотникового типа, установленным на картере рулевого механизма
Насос усилительного механизма	лопастный, двойного действия, роторного типа, привод от коленчатого вала двигателя
Установка передних управляемых колес	развал колес - 1°, поперечный наклон шкворня - 6°; схождение колес по ободу - 1-3 мм
Тормозная система
Рабочая тормозная система	двухконтурная, со смешанным (пневмогидравлическим) приводом тормозов автомобиля. Колесные тормозные механизмы барабанного типа
Запасная тормозная система	один из контуров рабочей тормозной системы
Стояночная тормозная система	механическая, с пневмоприводом к крану управления стояночным тормозом прицепа. Тормозной механизм барабанного типа, установлен на выходном валу раздаточной коробки
Вспомогательная тормозная система	компрессионная, установлена в системе выпуска газов. Привод пневматический, сблокирован с остановом двигателя
Система электрооборудования
Схема проводки	однопроводная, отрицательные клеммы источников тока соединены с "массой" автомобиля. Номинальное напряжение 24 В
Генератор	Г-288Е, водостойкий, переменного тока, мощностью 1000 Вт. Может устанавливаться генератор 1702.3771
Регулятор напряжения	2712.3702, полупроводниковый, бесконтактный, с двумя уровнями настройки напряжения
Аккумуляторные батареи	две, 6СТ-190
Выключатель аккумуляторных батарей	ВК 860В с дистанционным управлением из кабины
Стартер	25.3708-01, мощностью 8,2 кВт (11,2 л.с.) с электромагнитным тяговым реле с дистанционным управлением
Фара	401.3711 или ФГ 122ВВ 1
Фонари боковых указателей поворота и знака автопоезда	пять, УП 101-Б 1
Задние фонари	два, ФП 133-АБ, трехсекционные, с лампами габаритного огня, лампами указателей поворота, лампами сигнала торможения
Передние фонари	два, ПФ 133-АБ или ПФ 130Б, двухсекционные, с лампами габаритного огня и указателя поворота
Фонарь освещения но - мерного знака	два, ФП 134Б или ФП 131Б
Кабина и платформа
Кабина	трехместная, металлическая, оборудована отопителем
Платформа	Металлическая с задним откидным бортом, оборудована съемной средней скамейкой, откидными боковыми скамейками, надставными бортами, съемным тентом и дугами
Количество мест для перевозки людей	27 (34)
Внутренние размеры платформы, мм: длина ширина	3890 (5685) 2330 (2346)
Внутренние размеры платформы, мм: высота с основными бортами высота с надставными бортами	494 1000
Седельно-сцепное устройство	Двухстепенное. Захваты запорного устройства сцепного шкворня закрываются полуавтоматическим замком, диаметр отверстия под шкворень 50,8 мм
Система регулирования давления воздуха в шинах	Обеспечивает регулирование давления воздуха в шинах краном из кабины водителя

1.1 Основные параметры автомобиля Урал-4320

m_a =15320 кг - масса полностью груженного автомобиля

m_o=9020 кг - масса автомобиля в снаряженном состоянии

m_k1=4835 кг - масса, приходящаяся на передний мост

m_k2=10485 кг - масса, приходящаяся на задний мост

V_amax=85 км/ч - максимальная скорость

N_emax = 240 л.с. = 176,5 кВт - максимальная эффективная мощность двигателя

N_emax-n_N =2100 об/мин - частота вращения коленчатого вала

M_emax=667 кгм - максимальная эффективный момент

B=2000 мм - колея передних колес

L_a=4925 мм - база автомобиля

B_г=2500 мм - габаритная ширина автомобиля

Н_г=2775 мм - габаритная высота автомобиля

B_ш=390 мм - ширина профиля шины

Д_ш=508 мм - посадочный диаметр обода шины

h_ц=1723 мм - положение центра масс по высоте

a=4,2м - расстояние от оси симметрии передних колес до центра масс автомобиля

b=1,9м - расстояние от оси симметрии задних колес до центра масс автомобиля

n_кп=5 - количество передач в коробке

Передаточные числа коробки передач на различных передачах:

U_кп1=5,61;

U_кп2=2,98;

U_кп3=1,64;

U_кп4=1,0;

U_кп5=0,723

g_emin=210 г/л.с. - минимальный удельный эффективный расход топлива

=0,36 - коэффициент суммарного дорожного сопротивления

f_o=0,02 - коэффициент сопротивления качения при малых скоростях

1.2 Конструкция УРАЛ 4320

Конструкция ТС содержит двигатель, кузов, шасси.

Двигатель.

Модель КамАЗ-740.10, дизель, V-o6p. (90°), 8-цнл.,120x120 мм, 10,85 л, степень сжатия 1 7, порядок работы 1-5-4-2-6-3-7-8, мощность 154 кВт (210 л.с.) при 2600 об/мин, крутящий момент 637 Н-м (65 кгс-м) при 1500-1800 об/мин. Форсунки - закрытого типа, ТНДВ - V-обр., 8-секционный, золотникового типа, с топливоподкачивающим насосом низкого давления, муфтой опережения впрыска топлива и всережимным регулятором частоты вращения. Воздушный фильтр - сухой, со сменным картонным фильтрующим элементом и индикатором засоренности. Двигатель оснащен электрофакельным устройством (ЭФУ) и (по заказу) предпусковым подогревателем ПЖД-30.

Рисунок 1.3



Рисунок 1.4

Краткие технические характеристики:

Тип двигателя с воспламенением от сжатия

- Число тактов 4

- Число цилиндров 8

Расположение цилиндров V-образное

Угол развала 90°

Порядок работы цилиндров 1-5-4-2-6-3-7-8

Диаметр цилиндра и ход поршня, мм 120x120

Рабочий объем, л 10,85

Номинальная мощность брутто, кВт (л.с.) 154 (210)

Максимальный крутящий момент, брутто, Нм (кгс.м) 667 (68)

Частота вращения коленвала, мин:

- номинальная 2600 (±50)

- при максимальном крутящем моменте 1600-1800

- на холостом ходу, не более: минимальная 600 ±50 максимальная 2930

Модель ТНВД 33-02 8-секционный, золотникового типа, с топливоподкачивающим насосом низкого давления, муфтой опережения впрыска топлива и всережимным регулятором частоты вращения.

Модель форсунки 33-02

Воздушный фильтр - сухой, со сменным картонным фильтрующим элементом и индикатором засоренности. Двигатель оснащен электрофакельным устройством (ЭФУ) и (по заказу) предпусковым подогревателем ПЖД-30.

Минимальный удельный расход топлива (по внешней скоростной характеристике), г/кВт.ч 310,8

Внешняя скоростная характеристика двигателя КамАЗ-740.10

Таблица 1.1

X	0,2	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	1
ne, об/мин	520	1040	1300	1560	1820	2080	2600
Nе, кВт	35,844	76,632	96,56	114,948	130,86	143,376	154,50
Me, Нм	658,288	703,68	709,363	703,6881	688,666	658,288	567,4904
Ge, г/кВтч	361,2	324,8	315	310,8	312,2	319,2	350
Gm, кг/ч	12,947	24,89	30,42	35,72	40,85	45,76	54,075

Рисунок 1.5

Привод выключения сцепления

Привод выключения сцепления механический, с усилителем пневматического типа. Пневмоцилиндр усилителя установлен на картере коробки передач и воздействует на рычаг вала 18 вилки выключения сцепления.

Управление цилиндром осуществляется посредством пневматического крана 1, который смонтирован на тяге 4. Шланг 8 соединяет кран 1 с пневмосистемой автомобиля.

Коробка передач

В этом автомобиле устанавливается пятиступенчатая коробка передач с шестернями постоянного зацепления на всех передачах и с синхронизаторами включения второй, третьей, четвертой и пятой передач. Все шестерни коробки передач косозубые, кроме шестерни первой передачи и заднего хода.

На автомобиле Урал-4320 устанавливается коробка передач модели 141. Модель 141 - четвертую, пятая передача здесь ускоряющая. Кроме того, на автомобиле Урал-4320 непосредственного действия.

Раздаточная коробка

Раздаточная коробка (Рисунок 1.5) механическая, двухступенчатая, с несимметричным межосевым дифференциалом, установлена на раме автомобиля на четырех резиновых подушках.

Дифференциал планетарного типа с четырьмя сателлитами, солнечной 30 и коронной 29 шестернями. Момент от солнечной шестерни 30 передается на вал 35 привода переднего моста, а от коронной шестерни 29 на вал 21 привода заднего.

При работающем (разблокированном) дифференциале обеспечивается равномерная тяга всех осей, и устраняются дополнительные нагрузки в трансмиссии. В зависимости от дорожных условий дифференциал может быть выключен (заблокирован), и тогда валы привода переднего и заднего мостов вращаются как одно целое.

На валах привода переднего и заднего мостов имеются маслосгонные кольца 23. На наружных поверхностях маслосгонных колец нарезаны винтовые канавки, направляющие масло при вращении валов от манжет в картер. Спираль винтовой канавки выполнена разных направлений: для вала привода переднего моста - левое направление, для вала привода заднего моста - правое. В соответствии с назначением на маслосгонных кольцах выбиты буквы "П" (переднее) и "3" (заднее).

При сборке раздаточной коробки следите, чтобы маслосгонные кольца были правильно установлены, в противном случае неизбежна течь масла через манжеты.

Карданная передача

Крутящий момент от коробки передач к раздаточной коробке и к ведущим мостам автомобиля передается карданными валами (Рисунок 1.6).

Рисунок 1.6

Карданные валы открытого типа, с комплексным уплотнением) игольчатых подшипников в шарнирах.



Рисунок 1.7

Ведущие мосты

Ведущие мосты автомобиля - проходного типа, с верхним расположением главной передачи.

Главная передача моста - двойная, состоит из пары конических шестерен 1 и 14 (Рисунок 1.7) со спиральными зубьями и пары цилиндрических шестерен 4 и 29 с косыми зубьями. К ведомой цилиндрической шестерне болтами прикреплен симметричный конический дифференциал с четырьмя сателлитами.

Рисунок 1.8. Главная передача

Передний мост автомобиля ведущий, управляемый. Конструкция шквор¬невого узла переднего ведущего моста показана на Рисунок 1.8. Крутящий момент на передние ведущие колеса передается через полуоси и шарниры равных угловых скоростей (Рисунок 1.9).

Рисунок 1.9. Мост средний (задний) ведущий

Рисунок 1.10

Шина - камерная. Давление в шине допускается регулировать от 320 до 50 кПа в зависимости от условий эксплуатации.

Колесо 400Г-508 с шиной 1200 X 500-508 (рис. 75). Колесо - дисковое, с разъемным ободом 1, бортовым 6 и разрезным замочным 5 кольцами. Шина - камерная 1200x500-508 модели ИД-П 284 с регулируемым от 0,35 до 0,10 МПа давлением в зависимости от условий эксплуатации.

Особенностью конструкции колеса является наличие тороидальных посадочных полок, обеспечивающих надежную посадку шины на ободе, при указанном выше давлении. Для облегчения сборки и разборки колеса с шиной на основании обода предусмотрен монтажный ручей.

Рулевое управление автомобиля Урал-4320 состоит из колонки рулевого управления, карданной передачи, рулевого механизма, гидравлического усилителя и рулевого привода к управляемым колесам.

В гидравлическую систему усилителя рулевого управления включены кран управления и цилиндр гидроподъемника запасного колеса.

Рисунок 1.11 Рулевое управление автомобиля Урал-4320

Урал-4320 имеет три тормозные системы - рабочую, стояночную и вспомогательную. Последняя по конструкции аналогична вспомогательной тормозной системе автомобиля КамАЗ-4310.

Рабочая тормозная система состоит из шести тормозных механизмов и гидропневматического привоза.

Рисунок 1.12. Тормозной механизм автомобиля УРАЛ-4320

Тормозные механизмы (Рисунок 1.12) барабанные, взаимозаменяемые для всех колес. Колодки 4 тормоза чугунные, литые, установлены на эксцентриковых осях 6. В отверстиях колодок запрессованы бронзовые втулки. В исходное положение колодки стягиваются одной пружиной.

2. Характеристика груза

автомобиль проходимость маневренность

Перевозка грузов автомобильным транспортом регламентируется ГК РФ (гл. 40 "Перевозка"), Уставом автомобильного транспорта, Правилами перевозок грузов автомобильным транспортом и правилами дорожного движения.

Различия в характеристиках кирпича определенного вида в зависимости от мест и условий его применения. Ни для кого не секрет, что применяют различные виды кирпича в прямой зависимости от свойств данного вида. Сразу можно выделить две различные группы, разительно отличающиеся по способу производства и своему составу.

Это керамический кирпич, основным сырьём для которого является глина, и силикатный кирпич, произведённый из песка, извести и различных добавок.

Кроме этого кирпич бывает полнотелый и пустотелый. В полнотелом кирпиче количество пустот не превышает 13%. Достаточно высокая плотность этого вида позволяет использовать его при кладке фундамента, стен подвальных помещений, колонны и своды. При кладке каминов, печей, труб применяется полнотелый кирпич с особыми характеристиками. Пустотелый кирпич может иметь до 45-50% пустот и обладает повышенными теплоизолирующими качествами и благодаря меньшему весу позволяет значительно снизить нагрузку на фундамент.

Размеры кирпича.

ГОСТ 530-2007 от 01.03.2008.определил размер кирпича:

стандартный кирпич (одинарный) 250*120*65мм

полуторный кирпич 250*120*88мм

двойной кирпич 250*120*138мм

Кроме этих основных размеров существуют и другие. Например: кирпич евро 250х 88х 65мм кирпич модульный одинарный 288х 138х 65мм и другие, вариантов может быть существенно больше.

Большинство кирпичных грузов целесообразно предъявлять к перевозке в укрупненном, пакетированном виде. Одним из средств пакетирования являются универсальные контейнеры и поддоны.

Рисунок 2.1: а - с оклеиванием клейкой лентой; б - с креплением при помощи упаковочной ленты; в, г - при помощи бандажей с натяжными приспособлениями; д - при помощи брусков с наклонной гранью для укладки кирпича "в елочку"; е - блочной укладкой изделий

2.1 Перевозка грузов пакетами на поддонах

Транспортные пакеты формируют на складской площадке или непосредственно на технологической линии на поддонах по ГОСТ 18343 размером 1Ч1 м (980Ч980 мм) или технологической таре других размеров по технической документации предприятия-изготовителя.

Масса одного пакета не должна превышать номинальную грузоподъемность поддона.

В технологической документации на изготовление изделий приводят схему крепления изделий в транспортном пакете в зависимости от дальности перевозки и вида транспортного средства.

Сформированные транспортные пакеты должны храниться в один ярус в сплошных штабелях. Допускается установка пакета друг на друга не выше четырех ярусов при условии соблюдения требований безопасности.

Хранение изделий у потребителя должно осуществляться в соответствии с требованиями 8.5 и правилами техники безопасности.

Погрузка и выгрузка пакетов изделий должна производиться механизированным способом при помощи специальных грузозахватных устройств, обеспечивающих сохранность изделий и соблюдение требований техники безопасности при производстве погрузочно-разгрузочных работ.

Погрузка изделий навалом (набрасыванием) и выгрузка их сбрасыванием не допускаются.

Перевозка грузов пакетами на поддонах

Для перевозки кирпича используются специальные автомобили - грузовики с кранами-манипуляторами. Поддоны с кирпичом поднимаются манипулятором в кузов, выставляются на платформе кузова вдоль оси машины и фиксируются стяжными ремнями. При наличии этих специальных приспособлений и правильной упаковки погрузка и выгрузка кирпича проводится с помощью двух грузчиков за считанные минуты, а при транспортировке груз не травмируется.

Рисунок 2.2: 1 - ориентирование грузоподъемника относительно пакета; 2 - захват груза; 3 - транспортное положение грузоподъемника с пакетом; 4 - погрузка пакета в транспортное средство.

3. Размещение груза на транспортном средстве

Одним из важнейших эксплуатационных свойств автомобиля является грузовместимость. Данный параметр зависит от способа укладки тарно-штучных грузов в кузове автомобиля. В практике перевозок тарно-штучных грузов используют следующие способы укладки: плашмя (на большую опорную поверхность), на ребро (на узкую опорную поверхность), на торец. Поскольку большинство тарно-штучных грузов имеет форму параллелепипеда с тремя измерениями- длина, ширина и высота, то выбирается тот вариант способа укладки, при котором грузовместимость имеет наибольшую величину. Результаты укладки заносим в таблицу 3

Таблица 3.1 Способ укладки груза в кузове

Размет кузова, мм	Размер груза, мм	Плашмя	На ребро	На торец
		Варианты укладки
		1	2	3	4	5	6
L=5685	l=250	L/l=21	B/l=14	L/l=21	B/l=14	H/l=2	H/l=2
B=2346	b=120	B/b=29	L/b=43	H/b=4	H/b=4	L/b=43	B/b=29
H=494	h=88	H/h=6	H/h=6	B/h=40	L/h=59	B/h=40	L/h=59
Итого	M1=3654	M2=3612	M3=3360	M4=3304	M5=3440	M6=3422
Коэффициент использования грузоподъемности,	0,852	0,843	0,784	0,771	0,803	0,799

Примечание: - количество единиц груза, уложенных по первому варианту, равное произведению:

(3.1)

коэффициента использования грузоподъемности по формуле:

 (3.2)

где, -количество единиц груза, уложенных в кузове автомобиля по данному варианту;

g_a=1.4 кг - вес единицы груза;

g_i=6000 кг - номинальная грузоподъемность автомобиля.

На основании таблицы 3 строим зависимость коэффициента использования грузоподъемности автомобиля от варианта укладки.

Рис. 3.1 График коэффициента использования грузоподъемности автомобиля.

Принимаем первый вариант укладки груза.

4. Определение центров масс транспортного средства, груза и нормальных реакций дорог

Центр масс ТС рассчитываем для анализа устойчивости и проходимости. Нормальные реакции дороги - для расчета сцепного веса на ведущие колеса в тяговом и тормозном режимах движения.

Рис. 4.1 расчетная схема одиночного транспортного средства

Значения абсцисс центров масс ТС и груза определяется по формулам:

(4.1)

где - абсцисса центра масс ТС (ЦМО) в снаряженном состоянии, м;

- вес ТС в снаряженном состоянии, т;

-часть веса ТС в снаряженном состоянии, приходящаяся на заднюю ось, т;

- база ТС, м.

(4.2)

где Х_А - абсцисса центра масс груженого автомобиля (ЦМГА), м;

Х_г - абсцисса центра масс груза (ЦМГ);

G_г - вес груза в кузове автомобиля, Gг = 6,38 т.

Ордината центра тяжести ТС в снаряженном состоянии:

(4.3)

где - ордината центра тяжести ТС в снаряженном состоянии, м;

rк = 0,5ЧdЧ25,4 + BЧNЧл, (4.4)

где d - посадочный диаметр шины, d = 20;

B - ширина профиля шины, В = 390 мм;

N - отношение высоты к ширине профиля шины, N = 3,23;

л - деформация шины, л = 0,9.

rк = 0,5Ч20Ч25,4 + 390Ч3,23Ч0,9 = 1,39 м,

Нормальные реакции дороги на заднюю тележку

(4.5)

Где - вес груженного автомобиля, т.

Нормальные реакции дороги на переднюю ось

(4.6)

Результаты расчетов для данного раздела представлены в таблице 4.1.

Таблица 4.1 - Показатели размещения груза на АТС

Наименование величины	Обозначение	Единицы измерения	Численное значение
Абсцисса центра масс в снаряженном состоянии (ЦМА)	X0	м	3,36
Вес в снаряженном состоянии	G0	т	15,3
Абсцисса центра масс груза (ЦМГ)	Xг	м	3,19
Вес груза в кузове автомобиля	Gг	т	6,38
Вес груженого автомобиля	GА	т	15,3
Абсцисса центра масс груженого автомобиля (ЦМГА)	XA	м	3,31
База ТС	L	м	4,9
Нормальные реакции дороги на заднюю ось	R2	кН	10,3
Нормальные реакции дороги на переднюю ось	R1	кН	5
Часть веса ТС в снаряженном состоянии, приходящаяся на заднюю ось	G02	т	10,5
Ордината центра масс ТС в снаряженном состоянии	h0	м	2,09
Радиус качения колеса	rк	м	1,39

5. Определение аэродинамических параметров транспортного средства

Фактор сопротивления воздуха.

Он определяется по формуле:

W_в=K_в*F_a, (2)

где K_в - коэффициент сопротивления воздуха;

F_a - площадь Миделева сечения автомобиля;

K_в=0,7 Нс²/м⁴.

Фактор обтекаемости W_в количественно характеризует аэродинамические качества автомобиля и служит для определения сил и мощностей сопротивления воздуха.

Площадь Миделева сечения автомобиля, определяется по формуле:

F_a= Н_г *B_г *KF, (3)

где B_г - габаритная ширина автомобиля;

Н_г - габаритная высота автомобиля;

KF-коэффициент использования площади Миделя;

B_г=2м;

Н_г=3,71м;

KF=0,8;

F_a=2*3,71*0,8=5,93 м²,

_Wв=0,7*5,93=4,15 Нс²/м²,



График 5.1 зависимость сопротивление воздуха от скорости

6. Расчет тяговой и динамической характеристик

Тягово-динамический расчет показателей автомобиля Урал 4320

Коэффициент полезного действия трансмиссии.

КПД трансмиссии можно рассчитать по формуле:

_тр=0,96k*0,97l*0,995m, (1)

где k - количество пар цилиндрических шестерен, участвующих в передаче крутящего момента от двигателя к ведущим колесам;

l- количество пар конических шестерен;

m - количество шарниров.

k =6; l=3; m =10;

_тр=0,966*0,973*0,99510=0.782*0,913*0,951=0,67

Коэффициент учета вращающихся колес.

Этот коэффициент показывает, во сколько раз сила, необходимая для разгона с заданным ускорением как поступательно движущихся масса автомобиля, больше силы, необходимой для разгона только поступательно движущихся масс. Он рассчитывается по формуле:

_вр=1+m(Uk²₁+₂)/m_a, (2)

₁=I_m*Udk²* Uгп²*_тр/ m_a* r_d* r_к, (3)

₂=I_к/ m_a* r_d* r_к, (4)

где I_m - момент инерции маховика двигателя, кгмІ;

I_к - суммарный момент инерции всех колес автомобиля, кгмІ;

m_a - масса полностью груженного автомобиля;

m= m_a;

m_a =15320 кг;

Передаточные числа коробки передач на различных передачах:

U_кп1=5,61;

U_кп2=2,98;

U_кп3=1,64;

U_кп4=1,0;

U_кп5=0,723

₁=0,04-0,06, 2=0,03-0,05. Меньшие значения относятся к более тяжлым автомобилям.

1=0,04, 2=0,03.

_вр1=1+15320 ((5,61)² *0,04 +0,03)/ 15320=2,28,

_вр2=1+ 15320 ((2,98)² *0,04 +0,03)/ 15320=2,25,

_вр3=1+15320 ((1,64)² *0,04 +0,03)/ 15320=1,

в_р4=1+ 15320 ((1)² *0,04 +0,03)/ 15320=1,04,

_вр5=1+15320 ((0,723)² *0,04 +0,03)/ 15320=1,05,

Рисунок 6.1 Динамическая характеристика



Рисунок 6.2 - Функциональная зависимость Рт = f(V)

Д = , (6.5)

где значения РТ и РВ берутся соответственно из графиков РТ = ¦(V) и РВ = ¦(V), Gа - вес автомобиля, Н, т.е. вес в кг умножается на 9,8.

Для определения максимальной скорости ТС на прямой передаче, на графике Д = ¦(V) (рисунок 6.3) строится кривая РСУ = ¦(V) (рисунок 6.4), где

РСУ = , (6.6)

где ¦ - коэффициент сопротивления качению,

¦ = , (6.7)

где ¦_О = 0,014 - 0,018, V - скорость, м/с.

Рисунок 6.4 - Функциональная зависимость Д = ¦(V) и РСУ = ¦(V)

7. Расчет тормозных свойств транспортного средства

Тормозная система обеспечивает служебное и экстренное (аварийное) торможение основной (рабочей) тормозной системой и непосредственным образом влияет на безопасность дорожного движения. Оценочные показатели тормозных свойств регламентированы для различных категорий автомобилей требованиями ГОСТ 25478-91 "Автотранспортные средства. Требования к техническому состоянию по условиям безопасности движения".

Основными показателями тормозных свойств являются установившееся замедление jуст и путь торможения Sm. Установившееся замедление определяется выражением:

j_уст=(_х* cos+ fi)*g, (21)

где g- ускорение свободного падения; g=9,8 м/с²;

В случае экстренного торможения максимальное замедление может быть определено по упрощенной зависимости:

j_{уст max}=_х*g, (22)

при _х=0,4: j_{уст max}=0,4*9,8=3,92, (23)

при _х=0,8: j_{уст ma}x=0,8*9,8=7,84, (24)

Значение тормозного пути рассчитывают по формуле:

S_T=A*V₀+ V₀²/26 j_уст, (25)

где V₀ - начальная скорость торможения, км/ч;

А - коэффициент, характеризующий время срабатывания тормозных механизмов;

_х=0,4, A=0,16

V₀=20(км/ч): S_T=0,16*20+202/26*3,92=7,12 м,

V₀=40(км/ч): S_T=0,16*40+402/26*3,92=22,09 м,

V₀=60(км/ч): S_T=0,16*60+602/26*3,92=44,92 м,

V₀=80(км/ч): S_T=0,16*80+802/26*3,92=75,59 м,

V₀=100(км/ч): S_T=0,16*100+1002/26*3,92=114,12 м,

_х=0,8,A=0,16:

V₀=20(км/ч): S_T=0,16*20+202/26*7,84=5,16 м,

V₀=40(км/ч): S_T=0,16*40+402/26*7,84=14,24 м,

V₀=60(км/ч): S_T=0,16*60+602/26*7,84=27,26 м,

V₀=80(км/ч): S_T=0,16*80+802/26 *7,84= 44,19 м,

V0=100(км/ч): S_T=0,16*100+1002/26* 7,84= 65,06 м,

Таблица 1 Значения тормозного пути автомобиля, м

Коэффициент сцепления	Начальная скорость торможения, км/ч
	20	40	60	80	100
х=0,4	7,12	22,09	44,92	75,59	114,12
х=0,8	5,16	14,24	27,26	44,19	65,06

Рис. 2. Графики зависимости ST= f(V0)

8. Определение показателей устойчивости, маневренности

8.1 Устойчивость автомобиля

Оценочными показателями поперечной устойчивости автомобиля являются:

- угол поперечного уклона дороги при котором автомобиль опрокинуться при прямолинейном движении. Этот угол находят из уравнения статистического равновесия автомобиля:

=arctgB/2h_ц, (26)

где B - колея передних колес, м.

Отношение B/2h_ц- называют коэффициентом поперечной устойчивости автомобиля:

= B/2h_ц,, (27)

=2 /2*1,72=1,72,

=arctg(1,72)=34,97

- критическая скорость движения автомобиля по опрокидыванию, которая определяется по формуле:

где R- радиус кривизны полотна дороги в плане, м;

R=40: V_оп= 76,8 км/ч,

R=60: V_оп= 94,1км/ч,

R=80: V_оп= 108,6км/ч,

R=100: V_оп= 121,5км/ч,

Таблица 2 Значения критической скорости автомобиля по опрокидыванию

R,м	40	60	80	100
Vоп, км/ч	76,8	94,1	108,6	121,5

Критическую скорость автомобиля по заносу определяют при двух значениях коэффициента сцепления _х=0,4 и _х=0,8 различных значениях радиуса поворота по формуле:

_х=0,4

R=40: V_зан= 45 км/ч,

R=60: V_зан= 55,2 км/ч,

R=80: V_зан= 63,7 км/ч,

R=100: V_зан= 71,2 км/ч,

_х=0,8

R=40: V_зан= 63,7 км/ч,

R=60: V_зан= 78,07 км/ч,

R=80: V_зан= 90,15 км/ч,

R=100: V_зан= 100,8 км/ч,

Таблица 3 Значения критической скорости по заносу

R, м	40	60	80	100
х=0,4	45	55,2	63,7	71,2
х=0,8	63,7	78,07	90,15	100,8

Рис. 3. Графики зависимости V_оп=f(R) и V_зан=f(R) при различных значениях х

8.2 Маневренность автомобиля

Принципиальное различие между понятиями "управляемость" и "устойчивость" заключается в том, что устойчивость охватывает ряд свойств автомобиля, обеспечивающих его движение по заданной траектории без воздействия водителя, а управляемость определяется степенью соответствия траектории движения положению управляемых колес.

Основными показателями управляемости автомобиля являются: минимальный радиус поворота автомобиля Rэ, критическая скорость движения по управляемости (по боковому скольжению управляемых колес) Vупр.

Минимальный радиус поворота автомобиля с эластичными шинами определяется выражением:

R_э=L_a/tg(₁) tg₂, (31)

где ₁ и ₂ - углы увода колес соответственно передней и задней осей, град;

- максимальный средний угол поворота управляемых колес автомобиля, рад. Обычно =(0,62-0,7).

Значения углов увода 1 и 2 зависят от конструкции шин и давления воздуха в них, боковых сил и других факторов. Экспериментально установлено, что.

₁=P₁/_ув1, (32)

₂ = P₂/_ув2, (33)

где P₁ и P₂ - боковые силы, действующие на колеса переднего и заднего мостов (тележки), Н;

_ув1 и _ув2 - суммарные коэффициенты сопротивления уводу колес переднего и заднего мостов, Н/град.

Боковые силы, действующие на колеса переднего и заднего мостов, при которых колеса катятся еще без бокового скольжения, определяют по формулам:

P₁=0,4**_х m_k1* g, (34)

P₂=0,4*_х * m_k2* g, (35)

Значения коэффициента сопротивления уводу _ув одного колеса находятся в пределах 300-600 Н/град для легковых автомобилей и 700-1200 Н/град - для грузовых и автобусов. Суммарные значения _ув для колес переднего и заднего мостов (тележки) находят по формуле:

_ув=n_k*_ув, (36)

где n_k =6 - общее количество колес на переднем и заднем мосту автомобиля.

при _ув=1000 Н/град

у_в1=2*1000=2000 Н/град,

_ув2=4*1000=4000 Н/град,

При _х=0,8:

P₁=0,4*0,8* 4835* 9,8=1515,5 Н,

P₂=0,4*0,8* 10485 * 9,8=41101,2 Н,

₁=1515,5/2000=70,

₂ = 41101,2/4000=100,

Минимальный радиус поворота автомобиля с эластичными шинами определяется выражением:

R_э=L_a/tg(₁) tg₂, (37)

При =:42

R_э=4,9/(tg(42070) tg100)=10.8,

Радиус поворота автомобиля с абсолютно жестким в боковом направлении колесами по формуле:

R=L_a/tg, (38)

R=5,18/tg420=5,18/0,6745=12.3,

Сравним полученные значения R и R_э:

Данный автомобиль обладает достаточной поворачиваемостью, т.к. R>R_э.

Заключение

В данной курсовой работе дано описание МАЗ-54331 с учетом завода-изготовителя, указано область применения. Приведён общий вид автомобиля, схема со всеми технологическими размерами и параметрами профильной проходимости, в табличной форме дана краткая техническая характеристика ТС. Приведена характеристика груза и описан метод размещения груза в транспортном средстве. Даны методы расчёта центров масс ТС, груза, тягово-скоростных и тормозных свойств, устойчивости, манёвренности и тормозных характеристик.

Список использованных источников

1. Литвинов А.С., Фаробин Я.Е. Автомобиль: Теория эксплуатационных свойств. - М.: Машиностроение, 1986. - 240 с.

2. Афанасьев Л.Л., Дьяков А.Б., Илларионов В.А. Конструктивная безопасность автомобиля. - М.: Машиностроение, 1983. - 212 с.

3. Боровский Б.Е. Безопасность движения автотранспортных средств. - Л.: Лениздат, 1984. - 305 с.

4. Вахламов В.К. Техника автомобильного транспорта. М.: "Академия", 2004. - 528 с.

5. Характеристики автомобильных двигателей: Справочно-методическое пособие по курсовому проектированию для студентов специальности 2401 - "Организация перевозок и управление на транспорте" и 1505 - "Автомобили и автомобильное хозяйства" / сост. В.Г. Анопченко, С.А. Воякин; КрПИ. Красноярск, 1993.-71 с.

6. СТО 4.2- 07 - 2008. Стандарт организации. Система менеджмента качества. Общие требования к построению, изложению и оформлению документов учебной и научной деятельности. - Красноярск. СФУ, 2008 - 47 с.

7. Краткий автомобильный справочник. Том 2. Грузовые автомобили. - М.: Компания "Автополис - плюс", ИПЦ "Финпол", 2005. - 560 с.

8. Тарасик В.П. Теория движения автомобиля: Учебник для вузов. - СПб.: БХВ-Петербург, 2006. - 478 с.

9. Краткий автомобильный справочник- НИАТ, 1984.

10. Методическое пособие: "Автомобили" - Хабаровск, 2001.

Размещено на Allbest.ru