Тяговый расчёт автомобиля ЗИЛ-130

Рисунок 8.9 - рулевой механизм

Толщина среднего зуба сектора 5 (см. рисунок 8.9) вала сошки больше по сравнению с остальными зубьями, винт 23 имеет бочкообразную форму с незначительным уменьшением к концам диаметра винтовой канавки. Это обеспечивает увеличение свободного хода в рулевом механизме при вращении винта в ту или иную сторону от среднего положения.

В картере-цилиндре рулевого механизма имеется спускная пробка 3 с магнитом для улавливания стальных и чугунных частиц, попадающих в масло.

Гидроусилитель рулевого управления уменьшает усилие, которое прикладывается к рулевому колесу водителем для осуществления поворота автомобиля; смягчает толчки и удары, передаваемые рулевому управлению при движении по неровностям дороги; позволяет водителю сохранять правильное положение автомобиля на дороге при внезапном возникновении больших боковых усилий, что, например, имеет место при разрыве шины колеса.

Гидроусилитель обеспечивает с помощью клапана управления использование в рулевом механизме давления масла, создаваемого насосом.

Корпус клапана управления установлен в верхней части картера рулевого механизма между его промежуточной 8 и верхней 18 крышками и уплотнен прокладками. С отверстием 11 корпуса соединен шланг низкого давления, по которому масло возвращается в насос. В нем имеются каналы для подачи масла и установлен шариковый обратный клапан, соединяющий линий высокого и низкого давления при неработающем насосе или поврежденном шланге.

Между буртиком ведущего вала 15 рулевого механизма и упорной шайбой 17 находятся два упорных шариковых подшипника 9. Эти подшипники зажимают золотник 10 клапана управления. Пружинная коническая упорная шайба 17, закрепленная гайкой, обеспечивает постоянное предварительное сжатие упорных подшипников.

Между промежуточной и верхней крышками картера рулевого механизма находятся двенадцать реактивных плунжеров 19, разжимаемых шестью пружинами. Внутренние части наружных поверхностей плунжеров упираются в шариковые подшипники 9. Реактивные плунжеры и их пружины служат для возвращения в среднее положение винта и золотника.

Насос гидроусилителя приводится в действие клиновидным ремнем от переднего конца коленчатого вала двигателя; Насос - лопастный двойного действия. За полный оборот его вала совершается по два полных цикла всасывания нагнетания.

8.9 Тормозная система

Автомобиль ЗИЛ-130 оборудован независимыми один от другого тормозами - ручным и ножным.

Ручной тормоз, барабанный с двумя внутренними колодками, установлен на раздаточной коробке. Ручной тормоз следует использовать только в качестве стояночного. Пользоваться ручным тормозом при движении разрешается только в аварийных случаях, так как он сильно нагружает механизмы силовой передачи, а при длительном притормаживании автомобиля тормоз нагревается до высокой температуры и может выйти из строя.

Следует помнить, что при торможении ручным тормозом сигнал торможения не загорается.

Привод ножных тормозов пневматический и действует через педаль и систему пневматических механизмов на тормоза колодочного типа, установленные на всех шести колесах автомобиля.

Пневматическая система обеспечивает возможность автоматического (синхронного с автомобилем) приведения в действие тормозов прицепа, если последний оборудован, тормозами с пневматическим однопроводным приводом, а также используется для регулирования давления воздуха в шинах и приведения в действие стеклоочистителя.

Торможение осуществляется сжатым воздухом, нагнетаемым в три воздушных баллона компрессором; приводимым в действие от двигателя автомобиля клиновидным ремнем.

Подача сжатого воздуха из воздушных баллонов к тормозным камерам колесных тормозов осуществляется тормозным краном. Для управления тормозным краном имеется педаль, соединенная тягой с рычагом крана.

При нажатии на педаль сжатый воздух из баллона поступает через тормозной кран в тормозные камеры 2. Под давлением воздуха штоки тормозных камер перемещаются, поворачивая при этом разжимные кулаки, которые прижимают колодки к тормозным барабанам.

При отпускании педали тормозной кран перекрывает доступ воздуха из баллонов и выпускает воздух из тормозных камер в атмосферу.

Схема пневматического привода тормозов показаны на рисунок 8.10.

1 - компрессор; 2 - регулятор давления; 3 - механизм стеклоочистителя; 4 - головка крана управления; 5 - манометр; 6 - баллоны; 7 - предохранительный клапан; 8 - кран отбора воздуха; 9 - педаль тормозов; 10 - тормозной кран; 11 - сливной кран; 12 - тормозные камеры; 13 - разобщительный кран; 14 - соединительная головка

Рисунок 8.10 - Пневматический привод тормозов автомобиля ЗИЛ - 130

9. Производительность машин

Под производительностью лесотранспортных машин понимается количество кубических метров стрелеванной или вывезенной древесины за смену или в целом за год. В соответствии с этим, производительность различают сменную или годовую. Сменную производительность (Псм) в общем виде на трелевке и вывозке определяют по формуле

(9.1)

где Т - продолжительность смены (420 мин);

Т_пз - время на подготовительно-заключительную работу, мин;

Т_ц - время цикла, мин;

Q, - рейсовая нагрузка, м³.

Время на подготовительно-заключительные работы (Тпз) для лесовозных автомобилей должно складываться из нормируемого времени, равного 20 мин/смен с добавлением времени нулевого пробега, Для автомобилей Тпз в среднем следует принимать равным 30 мин.

Время цикла Тц для лесовозных автомобилей определяется по формуле

(9.2)

где L - расстояние вывозки, км;

Т₁ - время пробега одного км в обоих направлениях определяется расчетным путем, мин/км:

(9.3)

где V_pa6 и V_П - скорости движения машины соответственно с грузом и порожнем, км/ч ;

Т₂ - время на погрузочно-разгрузочные работы, мин:

(9.4)

где t₁ - время на установку автомобиля под погрузку и разгрузку (2 мин/рейс);

t₂ - время пребывания машины на нижнем складе под разгрузкой (9 мин/рейс);

t₁ - время ожидания погрузки на верхнем складе (12 мин/рейс);

t - время, затрачиваемое челюстным погрузчиком на погрузку, 1 м³ (1 мин/м³);

Q - рейсовая нагрузка, м³.

103.2+28=60 мин.

Годовая производительность лесотранспортных машин может быть определена по формуле

(9.5)

где К_см - коэффициент сменности по режиму работы машины (на вывозке 1…2);

К_тг - коэффициент технической готовности машин (при хорошо налаженной службе 0,8…0,9);

К_пер - коэффициент, учитывающий возможность роста производительности машин (1,05…1,15);

К_ик - коэффициент использования исправных машин (0,75…0,85).

П_год = 365•32,5•1•0,8•1,0,5•0,75=7473,4 м³.

10. Расчёт узла

10.1 Выбор основных параметров рулевого управления

В общем случае автомобильное рулевое управление может рассматриваться в виде следующих составных частей: рулевого механизма, рулевого привода и усилителя.

Исходной величиной для расчета рулевого управления является момент М_ц на поворотной цапфе при повороте управляемых колес полностью груженого автомобиля, стоящего на сухом асфальтобетонном покрытии. В движении это усилие значительно снижается.

Момент сопротивления повороту, возникающий на цапфах управляемых колес стоящего на месте автомобиля определяется из выражения

(4.1)

где М₁ - масса полностью груженого автомобиля, приходящаяся на переднюю ось, кг;

- коэффициент сцепления колес с дорогой;

r_k - радиус качения колеса, м;

f - коэффициент сопротивления качению;

а - плечо обкатки (расстояние от средней плоскости колеса до точки пересечения оси шкворня с плоскостью дороги), м;

g - ускорение свободного падения, м/с²;

₁ - коэффициент учитывающий потери на трение в шкворнях и шарнирах привода.

Н.

Окружное усилие, прикладываемое, прикладываемое водителем к рулевому колесу для преодоления момента М_ц определяется по формуле

(4.2)

где R_рк - радиус рулевого колеса, м;

h_ру - КПД рулевого управления

h_ру =h_рм·h_рп,

где h_рм - КПД рулевого механизма в прямом направлении;

h_рп - КПД рулевого привода.

h_ру=0,8·0,92=0,74.

U_дру - динамическое передаточное число рулевого управления

где U_рп - передаточное число рулевого привода;

U_рм - передаточное число рулевого механизма.

В существующих конструкциях величина передаточного числа рулевых механизмов находится в пределах U_рм = 15…30, в отдельных случаях доходит до 40, у ЗИЛ - 130 оно равно 20.

U_дру = 20·1,1 = 22.

Н

Усилие на рулевом колесе не должно превышать - 200 Н. В целях повышения безопасности движения и облегчения труда водителей автомобиль необходимо снабжать усилителем.

Заключение

В ходе выполнения курсового проекта были закреплены теоретические основы курса, накоплен опыт самостоятельной работы, позволяющей самостоятельно решать инженерно-технические задачи, расширен опыт использования специальной литературы и ГОСТ.

При выполнении курсового проекта в первом разделе были рассчитана необходимая мощность двигателя, по которой выбран двигатель ЗИЛ - 130, и основные параметры двигателя: диаметр цилиндра (99,2 мм) и ход поршня (89,3 мм). Во втором разделе была рассчитана и построена скоростная характеристика двигателя. В третьем разделе были рассчитаны передаточные числа трансмиссии на всех передачах. На 1-й передачи общее передаточное отношение трансмиссии составляет 50,30, на 2-й - 33,2, на 3-й - 21,85, на 4-й 14,25, на 5-й - 9,5. В четвертом разделе рассчитана и построена тягово динамическая характеристика. В пятом разделе проанализированы тяговые свойства машины. В шестом разделе определены статические и динамические нагрузки на оси порожней и груженой машины, а также нагрузка на колеса. Статическая нагрузка порожней машины на переднюю ось 23000 Н, заднюю ось 20000 Н. Статическая нагрузка груженой машины на переднюю ось 28813,9 Н, заднюю ось 64186 Н. Динамическая нагрузка груженой машины на переднюю ось 29480 Н, заднюю ось 63470 Н. Нагрузка на одну шину груженого автомобиля в движении составляет: для переднего колеса 14406 Н, для заднего - 16046,5 Н. В седьмом разделе рассчитаны углы продольной и поперечной устойчивости машины. Для порожней машины предельный угол статической устойчивости равен 60,5, для груженой - 51,3. Статический угол поперечной устойчивости машины по опрокидыванию равен 40є, угол бокового сползания автомобиля - 31. В восьмом разделе произведен выбор основных узлов автомобиля. В девятом разделе рассчитана производительность автомобиля. Сменная производительность составляет м³, годовая производительность - 7473,4 м³. В десятом разделе рассчитаны параметры гидроусилителя автомобиля.

Библиографический список

1. Кашев, Л.Е. Урал 375/4320 - Армейские автомобили 1960-1988 гг. Армейские автомобили / Л.Е. Кашев. - М.:ArmyBOOK, 2000. - 21 с.

2. Расчет элементов тяговых машин: Методические указания с элементами НИРС / Г. М. Анисимов. - Л.: Темплан, 1982. -43 с.

3. Сериков, М. А. Расчет тягово-динамических показателей тракторов и автомобилей: Учеб. пособие / М. А. Сериков. - Воронеж: Воронеж. гос. лесотехн. акад., 2000. - 83 с.

4.Тяговые машины: Методические указания по курсовому проектированию для студентов специальности 0519 /В. Д. Валяжонков и др. - Л.: Темплан, 1982. - 51 с.

Размещено на Allbest.ru