005 Агрегатная

Выбор оборудования.

В условиях массового производства экономически целесообразно использовать автоматы и полуавтоматы. Использование универсальных станков, станков с ЧПУ и револьверных станков экономически нецелесообразно. Для обработки внутренней цилиндрической поверхности 11 выбирается в качестве оборудования вертикальный агрегатно-сверлильный станок АБ-2079.

Выбор режущего инструмента.

Для сверления отверстий в деталях из углеродистых сталей используются сверла из быстрорежущего сплава Р6М5

Выбирается из «Справочника технолога-машиностроителя. Том 2» [2] сверло спиральное из быстрорежущей стали Р6М5 с коническим хвостовиком (по ГОСТ 10903-77)

Данное сверло имеет следующие конструктивные параметры:

d = 25 мм, L = 281 мм, l =160 мм. [2]

Расчёт режимов резания.

Для определения режимов резания необходимо рассчитать глубину резания, подачу и скорость резания.

Глубина резания t при сверлении принимается равной половине диаметра обрабатываемого отверстия

t =0,5·D = 0,5·25 = 12,5 мм (4.32)

Подача S при сверлении отверстий принимается максимально допустимой по прочности сверла

Выбирается подача при сверлении стали сверлами из быстрорежущей стали [2]. Так как обрабатываемый материал - сталь 30 твердостью 240…300 НВ и диаметр сверла D = 20-25 мм то подача равна

s = 0,27 - 0,32 мм/об

Принимаем s = 0,32 мм/об.

Скорость резания V при сверлении рассчитывают по эмпирической формуле:

, (4.33)

где Т = 70 мин - среднее значение стойкости инструмента;

C_v, q, m, y - коэффициенты, выбираемые из таблицы [2]

C_v = 7,0; q = 0,3; m = 0,20; y = 0,5.

Коэффициент K_v является произведением коэффициентов, учитывающих влияние материала заготовки K_MV, материала инструмента K_ИV и глубину сверления K_lV:

K_v = K_MV ·K_ИV ·K_lV = 0,9·1·1 =0,9 (4.34)

Следовательно, скорость резания:

Найдем обороты шпинделя, соответствующие данной скорости резания:

(4.35)

По паспорту станка выбираем n = 185 об/мин

Фактическая скорость резания:

(4.36)

Крутящий момент М_кр при сверлении рассчитывают по формуле:

(4.37)

где С_м, q, y - коэффициенты, выбираемые из таблицы [2]

С_м = 0,0345; q = 2; y = 0,8.

K_р - коэффициент, учитывающий фактические условия обработки; в данном случае зависит только от материала обрабатываемой заготовки и определяется выражением

К_р = К_мр =0,85 (4.38)

Следовательно, крутящий момент:

Осевая сила P_о при сверлении рассчитывается по формуле:

(4.39)

где С_р, q, y - коэффициенты, выбираемые из таблицы [2]

С_р = 68; q = 1,0; y = 0,7.

K_р = 0,85 - коэффициент, учитывающий фактические условия обработки; выбирается также, как и при расчете крутящего момента.

Следовательно, осевая сила:

Мощность резания N_e определяют по формуле:

(4.40)

Эксплуатационные затраты определяются в гривнах на автомобиль по следующим элементам:

Затраты на топливо:

И_Т = 0,0001 · К_з · А_Т · L_г · Ц_Т, (5.4)

где К_з - коэффициент, учитывающий надбавку к расходу топлива на зимний период, К_з = 1,033;

А_Т - средний расход топлива одним автомобилем на 100 км, л;

А_Т = 0,5 · А₉₀ + 0,5 · А_г.ц, (5.5)

А₉₀, А_г.ц - расход топлива при скорости 90 км/ч и «городском цикле» на 100 км, для базового и проектируемого автомобилей:

А₉₀ = 5,5 л, А_г.ц = 7,4 л,

Ц_Т - оптовая цена топлива, Ц_Т = 3,95 грн.

А_Т1,Т2 = 0,5 · 5,5 + 0,5 · 7,4 = 6,45 л,

Подставляем полученные значения среднего расхода топлива и определяем затраты на топливо:

И_Т1,Т2 = 0,0001 · 1,033 · 6,45 · 20000 · 395 = 5264 грн,

Затраты на масло:

И_М = 0,001 · А_Т · L_г · К_М · Ц_М, (5.6)

где К_М - норма расхода масла по отношению к расходу топлива,

К_М = 0,0085;

Ц_М - цена масла, Ц_М = 12 грн.

И_М1,М2 = 0,001 · 6,45 · 20000 · 0,0085 · 12 = 13,2 грн

Затраты на техническое обслуживание:

, (5.7)

где Т_Т.О. - трудоемкость технического обслуживания, Т_Т.О. = 4,1 ч/тыс. км;

С_Т.О. - стоимость одного нормо-часа обслуживания и ремонта легкового автомобиля, С_Т.О. = 25 грн.

2050 грн

Затраты на эксплуатацию шин:

, (5.8)

где С_ш - стоимость одной шины в сборе с камерой, С_ш = 100 грн;

п_Ш - количество ходовых шин, п_Ш = 4 шт.

L_ш - гарантийный пробег шины, L_ш= 20000 км;

400

Годовые эксплуатационные издержки по автомобилю

И? = И_Т + И_М + И_Т.О. + И_ш. (5.9)

И?_1,2 = 5264 + 13,2 + 2050 + 400 = 7727 грн.

5.2 Расчет коэффициента перспективности

Коэффициент перспективности - относительный показатель, характеризующий степень превосходства технического уровня проектируемого автомобиля по сравнению с базовой моделью:

, (5.10)

где - интегральный показатель технического уровня нового автомобиля;

- интегральный показатель технического уровня базового автомобиля

Для определения интегральных показателей данные, характеризующие технический уровень базовой и проектируемой модели, целесообразно представить в таблице 5.1.

Таблица 5.1 - Показатели технического уровня

Интегральный показатель технического уровня автомобиля:

П = К_д · П_д + К_к · П_к + К_б · П_б + К_н · П_н + К_э · П_э, (4.11)

где К_д - коэффициент весомости динамики автомобиля, К_д = 0,18;

П_д - условная оценка динамики автомобиля;

К_к - коэффициент весомости комфортабельности автомобиля,

К_к = 0,22;

П_к - условная оценка комфортабельности автомобиля;

К_б - коэффициент весомости безопасности автомобиля, К_б = 0,15;

П_б - условная оценка безопасности автомобиля;

К_н - коэффициент весомости надежности автомобиля, К_н = 0,15;

П_н - условная оценка надежности автомобиля;

К_э - коэффициент весомости экономичности автомобиля, К_э = 0,30;

П_э - условная оценка экономичности автомобиля;

Расчет условных показателей технического уровня

Условная оценка динамики автомобиля:

П_д = К'_д · У_д + К"_д · У_м + К» '_д · У_ф, (5.12)

где К'_д, К"_д, К» '_д - коэффициенты весомости соответствующих показателей динамики автомобиля: К'_д = 0,34, К"_д = 0,33, К» '_д = 0,33;

У_д, У_м, У_ф - условные оценки соответственно скоростной динамики автомобиля, мощности двигателя, приспособляемости двигателя.

Условные оценки:

скоростной динамики автомобиля

, (5.13)

для проектируемой и базовой модели:

;

мощности двигателя

, (5.14)

для проектируемой и базовой модели:

=1;

приспособляемости двигателя

, (5.15)

для проектируемой и базовой модели:

= 1.

Подставляем полученные значения условных оценок в формулу 5.12 и получим:

для проектируемой и базовой модели:

П_д = 0,34 · 2 + 0,33 · 1 + 0,33 · 1 = 1,34.

Условная оценка комфортабельности автомобиля:

П_к = К'_к · У_в + К"_к · У_ш + К» '_к · У_х, (5.16)

где К'_к, К"_к, К» '_к - коэффициенты весомости соответствующих показателей комфортабельности: К'_к = 0,45, К"_к = 0,3, К» '_к = 0,25;

У_в, У_ш, - условные оценки соответственно, полезной вместимости, уровня шума и плавности хода.

Условные оценки:

полезной вместимости

, (5.17)

где ;

= 0,308,

для проектируемой модели:

= 2,

для базовой модели:

= 2;

уровня шума в пассажирском салоне

, (5.18)

для проектируемой модели:

= 1,

для базовой модели:

= 1;

плавности хода

, (5.19)

для проектируемой модели:

= 1,565,

для базовой модели:

= 1,5.

Подставляя полученные значения условных оценок в формулу 5.16 получим:

для проектируемой модели:

П_к = 0,45 · 2 + 0,3 · 1 + 0,25 · 1,565 = 1,591,

для базовой модели:

П_к = 0,45 · 2 + 0,3 · 1 + 0,25 · 1,5 = 1,575.

Условная оценка безопасности автомобиля:

П_б = К'_б · У_у + К"_б · У_Т + К» '_б · У_б, (5.20)

где К'_б, К"_б, К» '_б - коэффициенты весомости соответствующих показателей безопасности: К'_б = 0,45, К"_б = 0,3, К» '_б = 0,25;

У_у, У_Т, У_б - условные оценки соответственно, управляемости автомобиля, тормозных свойств и выполнения правил по безопасности.

Условные оценки:

управляемости автомобиля

, (5.21)

для проектируемой модели:

= 4;

для базовой модели:

= 4;

тормозных свойств

, (5.22)

для проектируемой модели:

= 2;

для базовой модели:

= 2;

выполнения правил по безопасности

, (5.23)

для проектируемой модели:

= 3,

для базовой модели:

= 3.

Подставляя полученные значения условных оценок в формулу 5.20 получим:

для проектируемой модели:

П_б = 0,45 · 4 + 0,3 · 2 + 0,25 · 3 = 3,15.

для базовой модели:

П_б = 0,45 · 4 + 0,3 · 2 + 0,25 · 3 = 3,15.

Условная оценка надежности автомобиля:

П_н = К'_м · У_р + К"_м · У_н + К» '_м · У_г, (5.24)

где К'_м, К"_м, К» '_м - коэффициенты весомости соответствующих показателей надежности: К'_м = 0,4, К"_м = 0,3, К» '_м = 0,3;

У_р, У_н, У_г - условные оценки соответственно, ресурса работоспособности автомобиля, износостойкости (долговечности) двигателя, гарантийности (безотказности) работы автомобиля.

Условные оценки:

ресурса работоспособности автомобиля

, (5.25)

для проектируемой модели:

= 1,

для базовой модели:

= 1;

износостойкости (долговечности) двигателя

, (5.26)

для проектируемой модели:

=1;

для базовой модели:

=1;

гарантийности (безотказности) работы автомобиля

, (5.27)

для проектируемой модели:

= 1,

для базовой модели:

= 1.

Подставляя полученные значения условных оценок в формулу 5.24 получим:

для проектируемой модели:

П_н = 0,4 · 1 + 0,3 · 1+ 0,3 · 1 = 1,

для базовой модели:

П_н = 0,4 · 1 + 0,3 · 1 + 0,3 · 1 = 1.

Условная оценка экономичности автомобиля:

П_э = К'_э · У_Е + К"_э · У_э + К» '_э · У_о, (5.28)

где К'_э, К"_э, К» '_э - коэффициенты весомости соответствующих показателей экономичности: К'_э = 0,4, К"_э = 0,3, К» '_э = 0,3;

У_Е, У_э, У_о - условные оценки соответственно, материалоемкости автомобиля, топливной экономичности и трудоемкости обслуживания.

Условные оценки:

материалоемкости автомобиля

, (5.29)

для проектируемой модели:

= 2,

для базовой модели:

= 2;

топливной экономичности

, (5.30)

для проектируемой модели:

= 1;

для базовой модели:

= 1;

трудоемкости обслуживания

, (5.31)

для проектируемой модели:

= 2,

для базовой модели:

= 2.

Подставляя полученные значения условных оценок в формулу 5.28 получим:

для проектируемой модели:

П_э = 0,4 · 1,997 + 0,3 · 1 + 0,3 · 2 = 1,7,

для базовой модели:

П_э = 0,4 · 2 + 0,3 · 1 + 0,3 · 2= 1,7.

Зная составляющие условные оценки по формуле 5.11 определяем интегральный показатель технического уровня автомобиля:

для проектируемой модели:

П = 0,18 · 1,34 + 0,22 · 1,591 + 0,15 · 3,15 + 0,15 · 1+ 0,30 · 1,7 = 1,724,

для базовой модели:

П = 0,18 · 1,34 + 0,22 · 1,575 + 0,15 · 3,15 + 0,15 · 1 + 0,30 · 1,7 = 1,72,

Результаты расчетов интегральных показателей технического уровня проектируемого и базового автомобилей сводим в таблицу 5.2.

Зная все составляющие, по формуле 5.10 определяем коэффициент перспективности вновь проектируемого автомобиля:

= 1,002.

Проектируемый автомобиль является экономически перспективным, так как коэффициент перспективности выше 1.

Годовой экономический эффект от внедрения в производство нового автомобиля определяем по формуле 5.1:

=41250 грн.

Проведенный экономический анализ проектируемой модели показал экономическую целесообразность ее внедрения.

Таблица 5.2 - Результаты сравнения оценок технического уровня нового и базового автомобилей

Заключение

При выполнении дипломного проекта установлено, что проектируемый легковой переднеприводный автомобиль особо малого класса с амортизаторами с переменным демпфированием в передней подвеске удовлетворяет потребности потребителя.

Также в данном дипломном проекте спроектировано и рассчитано амортизатор с переменным демпфированием, что значительно расширяет функциональный диапазон применения автомобиля, а также имеет большое значение точки зрения комфортабельности и безопасности - уменьшаются вибрационные нагрузки, воздействующие на водителя, пассажиров и перевозимый груз, что приводит к снижению утомляемости, а значит, к повышению активной безопасности.

Перечень ссылок

1. Р.В. Ротенберг. Подвеска автомобиля. Колебания и плавность хода. Москва, Машиностроение 1972 392 стр.

2. Б.В. Гольд. Конструирование и расчёт автомобиля. Москва 1962 465 стр.

3. С.Д. Пономарёв. Расчёт упругих элементов машин и приборов. Москва, Машиностроение 1980 205 стр.

4. Литвинов А.С., Роттенберг Р.В., Фрумкин А.К. Шасси автомобиля. М., Машиностроение, 1971 г. - 478 стр.

5. Дербаремдикер А.Д. Гидравлические амортизаторы автомобиля. М., Машинострение, 1969 - 114 стр.

6. Современные материалы в автомобилстроении. Справочник. М., Машиностроение, 1977 - 271 стр.

7. Скиндер И.Б., Лиэпа Ю.А. Гидравлические амортизаторы. Атлас конструкций, Машиностроение, 1968 г., 72 стр.

8. Лукин П.П., Гаспарянс Г.А., Родионов В.Ф. Конструирование и расчёт автомобиля. - М.:Машиностроение, 1984. - 376 стр.

9. Методические указания по расчету подвесок легкового автомобиля к курсовому и дипломному проектированию. Сост. Брылев В.В. - Запорожье, 1981 г. - 71 стр.-Запорож. Машиностр. Ин-т им. В.Я. Чубаря. Кафедра автомобили.

10. Цимбалин В.Б., Успенский И.Н. и др. Шасси автомобиля. Атлас конструкций. М., Машиностроение, 1977 г. - 108 стр.

Размещено на Allbest.ru