Модернизация подвески автомобиля ЗАЗ1102 Таврия

Рис 7.1 При навивке спиральных пружин на внутренней (сжатой) стороне возникают повышенные напряжения кручения. А - зона повышенных напряжений.

ix - передаточное отношение по ходу;

iy - передаточное отношение по силам;

n_0,1 - число пружинных витков (индекс 0 означает расчетное число, индекс 1фактическое);

n₁ - общее число витков;

k - коэффициент уменьшения, учитывающий изгиб проволоки;

L₀ - длина пружины без нагрузки, мм;

L - длина пружины под воздействием начальной нагрузки F, мм;

L_b1 - длина пружины при полной нагрузке (длина блока при плотном

прилегании всех витков), мм;

L_n - наименьшая рабочая длина;

S_a - сумма наименьших расстояний между пружинящими витками (зазор),мм;

- степень навивки, =D_m/d;

- коэффициент гибкости пружины;

_i - допустимые напряжения сдвига с учетом изгиба проволоки, МПа.

Чтобы по среднему диаметру навивки D_m определить индекс пружины и коэффициент k, следует вначале задаться диаметром d. ориентировочно, предположив, что d1,4 см=14 мм и D_m=160 мм, определяем коэффициент k:

k=1+5/4•d/D_m+7/8•(d/D_m)²+( d/D_m)³;

k=1,1167,

что равноценно уменьшению на 11,67% напряжений, которые может выдержать пружина.

Степень навивки:

щ= D_m ?d = 160 ?14 = 11,43.

В качестве материала, при диаметре проволоки меньше 40 мм в соответствии с табл. 2.4 [1], рассматривается сталь 60С2А [8, табл. 43]в группе прочности ІІ. При этом на чертеже должны быть указаны следующие характеристики: у_в=1570 Мпа и у_т1373 Мпа.

Используя запас прочности =1,1 и определяя по рис. 2.106 [1] значение величины b₀=0,94 как функцию d=0,14 мм, получаем допускаемые максимальные напряжения:

_tдоп00,63 у_т •b₀/0,63•1373•0,94/1,1=739,17 Мпа.

При k=1,1167 идеальные касательные напряжения:

_i=_tдоп0/k=739,17/1,1167=661,92 Мпа.

Допустимые амплитудные напряжения определяются как функция максимального временного сопротивления при =1,1 и b₁=0,95 (рис. 1.13 [1]), а также с учетом k=1,1167:

_tдопА0,24 у_в •b₁/(•k)=0,24•1570•0,95/(1,1•1,1167)=291,41 Мпа.

Вначале рассчитываются силы, действующие на пружину, и ее перемещения и, кроме того, жесткость C_F. Затем по этим величинам определяем относительные величины y₁ и y₂:

F=N_V•iy= 2596,5•1,061 = 2754,89 H .

f_1F=f₁/ix=65/1,0112=64,28мм;

f_2F=f₂/ix=85/1,0112=84,06 мм;

F₁=f_1F•C_F= 64,28•20 = 1285,6 H,

где C_F=с₁•ix•iy= 19,576•1,0112•1,061 = 20 Н/мм;

F_max=F+F₁= 2754,89+1285,6= 4040,49 H.

F_A=[(f_1F+f_2F)•0,9/2]C_F=[(64,28+84,06)•0,9/2]•20=1335,06 H.

y₂=F_A/_tдопA=1335,06 /291,41 = 0,045814 см²;

y₁=F_max/_i=4040,49/661,92 = 0,061042 см².

Определяем минимальный диаметр проволоки с использованием большей из величин (в данном случае y₁).

В результате расчета диаметр проволоки d_min оказался меньшим, чем диаметр, который был использован при первоначальном расчете d_min=1,4 см. Коэффициенты уменьшения допускаемых нагрузок b₀ и b₁, определяемые диаметром, будут поэтому больше принятых при расчете, а коэффициент k, зависящий от кривизны витка, будет меньше. Идеальные напряжения среза будут больше и поэтому не требуется проведения повторного расчета.

С учетом допускаемых отклонений размеров (допуски на рис. 2.118 [1]) следует определить средний диаметр проволоки, который будет использован при дальнейших расчетах и является исходным для изготовления проволоки. При диаметре проволоки меньше 20 мм допускаемые отклонения равны 0,08 мм, поэтому диаметр d с учетом поля допуска равен 14,080,08 мм. Следовательно, индекс пружины, необходимый в дальнейшем расчете, составляет =11,36. Используя величину d, выраженную в см, определяем число рабочих витков:

Добавляя по концам пружины по ѕ витка, получаем общее число витков:

n₁=n+1,5=5+1,5=6,5.

Число витков должно быть кратным 0,5, т.к. при этом концы крайних витков будут развернуты в разные стороны.

После определения диаметра проволоки и числа витков следует найти размеры, имеющие значение для высоты автомобиля.

Одним из таких размеров является та высота L, которую пружина будет иметь под действием начальной нагрузки F. Нижний предел размера L зависит от наименьшей рабочей высоты L_n, т.е. от длины, которую будет иметь пружина, полностью сжатая до такого состояния, когда витки даже с учетом предусмотренного покрытия не касаются один другого. При определении величины L_n следует использовать максимально возможный диаметр проволоки d_max, т.е. средний диаметр с допускаемым положительным отклонением. В рассматриваемом примере d_max=14,08+0,08=14,16 мм. Длина пружины при полной нагрузке (длина блока при плотном прилегании всех витков), мм:

L_b1=(n+1,1)d_max=(5+1,1)•14,16= 86,376 мм.

Стоящая в скобках цифра 1,1 учитывает прижатые концевые витки.

S_a=d_maxn= 0,19•14,16•5 = 13,452 мм.

L_n=L_b1+S_a=86,376 +13,452 = 99,828 мм,

где коэффициент определяется по рис. 2.125 [1] как функцию индекса пружины . В приведенном примере при =11,36 коэффициент =0,19.

Высота пружины при начальной нагрузке:

L=f_1F+L_n=64,28+99,828 = 164,108 мм.

Высота пружины в свободном состоянии без нагрузки:

L₀=L+F/C_F= 164,108+2754,89/20 = 301,85 мм.

Используя L₀, следует проверить устойчивость пружины, т.е. ее продольный изгиб под нагрузкой. Коэффициент гибкости:

=L₀/D_m=301,85/160=1,887.

Относительная упругость, приведенная на рис. 2.126 [1], определяется по уравнению:

(L₀-L_b1)/L₀=(301,85-86,376)/301,85=0,7138.

В соответствии с рис. 2.126 [1] при коэффициенте гибкости =1,887 и условии по относительной упругости: (L₀-L_b1)/L₀=0,7138, опасность продольного изгиба -- отсутствует.

Кроме того необходимо учитывать следующие соображения: пружина очень редко бывает максимально сжата, а в основном - на 0,9 величины хода подвески; от продольного изгиба пружину предохраняет корпус амортизатора; изменение D_m приводит к отсутствию продольного изгиба.

Для пружин, изготавливаемых в условиях крупносерийного производства, из шлифованных прутков изготовители указывают допуски Т_р, исчисляемые в ньютонах в соответствие со следующей формулой:

T_P=(0,5[1,5 мм+0,03(L₀-L_b1)]•C_F+0,01F_щ).

T_P=(0,5•[1,5+0,03•(301,85-86,376)]•20+0,01•2754,89)=107,19 H.

На чертеже с учетом округления должно быть указано:

Длина пружины 164 мм при 2755107 Н.

Наносимый на чертеже наружный диаметр будет иметь значение:

D_a=D_m+d=160+14,08=174,08 мм.

И принимая допуск, указанный в колонке “шлифованные прутки” (по табл. 2.5 [1]), получаем диаметр 174.081,5 мм, или округленно 1741,5 мм.

8 Расчет характеристики амортизатора

Амортизатор, предназначенный для гашения колебаний колес и кузова, повышает плавность хода автомобиля, устойчивость движения,

Долговечность упругих элементов и шин. Решающее влияние на все указанные выше качества автомобиля оказывает правильный выбор характеристики амортизатора, т.е. правильный выбор зависимости силы на штоке амортизатора от скорости относительного перемещения штока и цилиндра. Математически эта зависимость устанавливается уравнением:

P_a=k_aVⁿ_n,

Где P_a - сила на шток амортизатора;

V_n - скорость относительного перемещения штока и цилиндра амортизатора;

k_a - коэффициент пропорциональности;

n - показатель степени, который обычно колеблется в пределах 1 - 2.

Конструктивно амортизатор в проектируемой подвеске располагается внутри направляющей пружинной стойки. Так как передаточное число i_X=1,0112 близко к единице, то перемещение штока должно соответствовать величине, близкой к ходу колеса 150 мм.

На рис. 8.1 изображена линейная характеристика современного гидравлического амортизатора, которая обычно определяется следующими параметрами: коэффициентами сопротивления отбоя k_ao и сжатия k_ac при закрытых клапанах амортизатора; коэффициентами сопротивления k_ao и k_ac при открытых клапанах и силами на штоке амортизатора Р_ао и Р_ас, при которых открываются клапаны амортизатора.

Величины коэффициентов k_ao и k_ac определяются расчетом, исходя из требований к плавности хода или устойчивости движения автомобиля. Силы на штоке автомобиля могут быть определены по формулам:

P_ao=k_aoV_xo и P_ac=k_acV_xc.

Скорости относительного движения штока и цилиндра амортизатора V_x0 и V_xc, соответствующие моменту открытия клапанов, обычно лежат в пределах 0,3 - 0,52 м/с.

Величины коэффициентов k_ao и k_ac обычно не рассчитываются. Однако, если имеется экспериментально определенная характеристика, то они могут быть рассчитаны по формулам:

В большинстве конструкций амортизаторов показатель степени n не равен единице, однако характеристика амортизатора для инженерных расчетов приводится к линейной.

При выборе характеристики амортизатора, обычно, задаются величиной парциального коэффициента апериодичности, рассматривая подвеску как одномассовую систему:

где k_n - приведенный коэффициент сопротивления амортизатора;

g - ускорение силы тяжести;

C_n - жесткость подвески;

Т_СТ - статическая нагрузка на подвеску.

Диапазон коэффициента апериодичности =0,15…0,30. Жесткость подвески c₁=19576 Н/м (на одно колесо). Нагрузка на одно колесо N_v= 2885 Н. Принимая =0,17, определяем k_n:

При несимметричной характеристике необходимо, зная величину k_n, установить приведенные коэффициенты сопротивления амортизатора при сжатии и отбое. С этой целью необходимо выбрать отношение =k_no/k_nc, которое для современных амортизаторов находится в пределах от 2 до 5. В этом случае принимая =3, получим:

k_no=•k_nc=3•407,895=1223,685 Нс/м.

Действительные коэффициенты сопротивления амортизатора определяются из выражений:

k_ao=k_no(dS/df_a)² и k_ac=k_nc(dS/df_a)²,

где S - вертикальная деформация подвески;

f_a - относительное перемещение поршня и цилиндра амортизатора.

Для данного случая dS/df_a является ни чем иным, как кинематическим передаточным числом подвески i_X=1,0112.

k_ao=1223,685•(1,0112)²=1251,25 Нс/м;

k_ac=407,895•1,0112²=417,08 Нс/м.

Силы на штоке амортизатора:

P_ao=k_aoV_xo;

P_ac=k_acV_xc,

где V_xo и V_xc - скорости относительного движения штока и цилиндра амортизатора при ходах отбоя и сжатия, соответствующие моменту открытия клапанов.

Из диапазона 0,3…0,52 м/с принимаем скорость V_xo=V_xc=0,5 м/с в связи с тем, что подвеска довольно жесткая для легкового автомобиля, имеет большой ход и воспринимает высокие нагрузки.

P_ao=1251,25•0,5=625,625 H626 H.

P_ac=417,08•0,5=208,54209 H.

Величины коэффициентов сопротивления амортизатора при открытых клапанах принимаем:

- при отбое - k_ao=400 Нс/м,

- при сжатии - k_ac=300 Нс/м.

Относительная скорость перемещения штока и цилиндра V_xo=V_xc=0,8 м/с.

P_ao=P_ao+k_ao(V_xo-V_xo)=626+400•(0,8-0,5)=746H.

P_ac=P_ac+k_ac(V_xc-V_xc)=209+300•(0,8-0,5)=299 H.

Столь низкие на первый взгляд демпфирующие силы и коэффициенты рассчитаны с учетом того, что в направляющей втулке амортизатора создаются достаточно высокие нагрузки, вызывающие силу трения, также являющуюся демпфирующей и которую нужно учитывать при выборе характеристики амортизатора.

По результатам расчета строим характеристику амортизатора.

Рис 8.1 Характеристика амортизатора

9 Построение графика изменения колеи в зависимости от хода колеса

Рис. 9.1

Очевидно, что изменение колеи d можно вычислять по формуле:

где f - изменение хода колеса от горизонтального положения рычага, мм.

Для расчета достаточно взять f_max=85 мм, т.к. и для f₁ и для f₂ значения будут одинаковы. Для расчета возьмем 14 точек:

Изменение колеи, мм. Если считать, что колесо движется сверху вниз, то для участка В₃-В₀ (рис. 10.1 ) b будет положительным, а для участка В₀-В₈ - отрицательным.

Таблица 9.1

10 ОХРАНА ТРУДА.

Охрана труда в Украине регламентируется законом «Об охране труда», принятым в 1933 году.

Согласно ГОСТ 12.0.002-80. «Система стандартов безопасности труда. Термины и определения». Охрана труда -- это система законодательных актов, социально-экономических, организационных, технических, гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность, сохранения здоровья и работоспособности человека в процессе труда.

Техника безопасности -- это система организационных мероприятий и технических средств, предотвращающих или уменьшающих воздействие на работающих опасных производственных факторов.

Опасный производственный фактор -- это производственный фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к травме или внезапному резкому ухудшению здоровья.

Вредный производственный фактор -- это производственный фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к заболеванию или снижению работоспособности.

В соответствии с ГОСТ 12.0.003-74. опасные и вредные производственные факторы по природе их воздействия на организм человека подразделяют на четыре группы:

1) физические -- движущиеся детали, элементы механизмов и машины в целом; недопустимая температура поверхностей машин и оборудования и воздуха в рабочей зоне; недопустимый уровень вибрации, производственных излучений (ионизирующих, лазерных, инфракрасных, ультрафиолетовых), электромагнитных полей; метеорологических колебаний в рабочей зоне; недостаточная или повышенная освещенность рабочей зоны;

2) химические -- токсические, раздражающие, сенсибилизирующие, канцерогенные, мутагенные, влияющие на репродуктивную функцию;

3) биологические -- микро- и макроорганизмы;

4) психофизиологические -- физические нагрузки (статические, динамические, гиподинамия); нервно-психические перегрузки (умственные, эмоциональные, монотонность труда, перенапряжение анализаторов).

10.1 Меры безопасности при эксплуатации автомобиля.

10.1.1 Подготовка автомобиля к выезду на линию.

Автомобиль (автопоезд) перед выпуском на линию проходит проверку тех-нического состоянии. Лицо, ответственное за выпуск автомобилей, после про-верки их технического состояния делает отметку в путевом листе о готовности автомобиля к работе. Категорически запрещается выпуск на линию автомо-билей с неисправностями, угрожающими безопасности движения и сохранно-сти пассажиров и груза, а также грязного, без номеров и без опознавательных знаков автопоезда.

Водитель перед выездом на пинию должен иметь при себе: удостоверение на право управления автомобилем, выданное Государственной автомобильной инспекцией, талон технического паспорта, путевой или маршрутный лист. Перед выездом на линию, водитель проверяет техническую исправность автомобиля: отсутствие подтекания топлива, масла, воды, а у газобаллонных автомобилей герметичность газовой аппаратуры и магистралей; при этом особое внимание oн обращает на органы управления и механизмы, обеспечивающие безопасность движения -- тормоза, рулевое управление, шины, фары, задний фонарь, стоп-сигнал, указатели поворотов, звуковой сигнал, крепление карданного вала. Кроме того, перед выездом водитель проверяет: давление воздуха в шинах и соответствие его нормам; наличие инструментов и инвентаря; заправку авто-мобиля топливом, маслом, водой и тормозной жидкостью; уровень электролита в аккумуляторной батарее.

В случае перевозки опасных грузов администрация грузоотправитель обя-зана до перевозки этих грузов каждый раз инструктировать водителя, экспе-дитора, грузчиков и других лиц, сопровождающих груз, и проверять наличие защитных средств и средств тушения пожара.

До направления водителя пассажирского транспорта на новый маршрут с ним проводится инструктаж о характере маршрута, и он должен быть на-правлен и специальный рейс для ознакомления с маршрутом.

До выезда в рейс водителю предоставляется отдых, предусмотренный законо-дательством. Водителю запрещается выезжать в рейс в болезненном состоянии или при такой степени утомления, которая может повлиять на безопасность движения.

10.1.2 Работа автомобиля на линии.

При работе на линии водителю категорически запрещается управлять автомобилем в состоянии даже самого легкого алкогольного опьянения или под воздействием наркотических средств; передавать управление автомобилем лицам, находящимся в нетрезвом состоянии, либо не указанным в путевом листе, или не имеющим при себе удостоверения на право управления автомобилем; самовольно отклоняться от маршрута, указанного в путевом листе, если это не вызывается ухудшением дорожных или климатических условий.

Во время работы водитель обязан выполнять правила безопасности дви-жения, указания регулировщиков уличного движения; поддерживать скорость в соответствии с требованиями Правил дорожного движения с учетом состоя-ния дороги, но не выше максимальной скорости, установленной технической характеристикой для данной модели автомобиля; наблюдать за показаниями контрольных приборов автомобиля, и правильностью работы всех механизмов.

Особые правила водитель должен соблюдать при перевозке людей. Перевозка пассажиров на грузовых автомобилях может осуществляться только при соблюдении следующих требований: в кузове автомобиля должен находиться старший, отвечающий за поведение пассажиров, и фамилия его записывается, в путевом листе; скорость движения автомобиля не должна превышать 60 км/ч. Регулярная перевозка людей на грузовом бортовом автомобиле, кузов которого не оборудован тентом, не разрешается. Перевозка детей на грузовых автомобилях может быть допущена как исключение, но с детьми в кузове должны находиться не менее двух взрослых. На грузовых автомобилях, не приспособленных для перевозки пассажиров, разрешается проезд лицам сопровождающим или получающим грузы, но не более шести человек, фамилии их указываются в путевом листе. Однако такой проезд запрещается на платформах без бортов, на грузе, размещенном на уровне или выше бортов кузова, на длинномерном грузе и рядом с ним, на цистернах, грузовых прице-пах или полуприцепах всех типов.

В кабине, кузове и салоне автомобиля не разрешается нахождение боль-шего числа людей, чем это указано в паспорте завода-изготовителя.

Категорически запрещается перевозка людей в кузове автомобиля-самосвала даже на самое короткое расстояние. Лица, сопровождающие эти автомобили, должны находиться только в кабине водителя.

В кузове автомобиля не разрешается перевозить лиц, не имеющих отно-шения к выполняемой работе. В путевом листе должны быть записаны фамилии и должности людей, направляемых с автомобилем на линию.

Лица, находящиеся на автомобиле, должны выполнять все требования водителя по соблюдению правил техники безопасности.

Движение автомобиля при нахождении людей на подножках, крыльях, буферах, бортах запрещается.

Ели во время работы на линии водитель или лица, сопровождающие автомобиль, находятся в условиях, опасных для жизни и здоровья (например, отсутствие механизации при погрузке тяжеловесных грузов, несоответствие автомобиля перевозимому грузу, невозможность оставления безопасных мест для грузчиков при погрузке, несоответствие погрузочно-разгрузочных площа-док и подъездных путей установленным правилам и т, п.), водитель обязан немедленно остановить работу и сообщить в свое автотранспортное предприя-тие, а также сделать отметку о своем заявлении в путевом листе. Если со-общить в свое автотранспортное предприятие не представляется возможным, то водитель обязан поставить в известность администрацию того предприятия, в распоряжении которого находится автомобиль, и может продолжать работу только после устранения опасности. Из кабины автомобиля на проезжую часть дороги водитель может выходить, только предварительно убедившись в отсутст-вии движения во встречном и в попутном направлениях.

Если во время работы на линии в автомобиле обнаружится неисправности, угрожающая безопасности движения и сохранности людей, автомобиля и груза, водитель обязан принять необходимые меры к устранению неисправности, а если это невозможно, должен следовать на ближайшую ремонтную базу или возвратиться в гараж с соблюдением необходимых мер предосторожности.

10.2 Требования к рабочему месту водителя.

Работа по управлению автомобилем может быть отнесена к разряду, наи-более напряженных и утомительных форм трудовой деятельности. Эта работа протекает в условиях постоянного и значительного нервноэмоционального напряжения, углубляемого сознанием огромной ответственности за жизнь лю-дей и материальные ценности. Быстрота реакции и точность рабочих движений водителя современного автомобилля являются важнейшими факторами обеспе-чения безопасности движения. Эти качества в большой степени зависят от удобства рабочего места водителя, которое должно создавать благоприятные условия труда и исключать возможность возникновения аварий, вызываемых перенапряжением при работе водителя.

Большое влияние на работу водителя оказывает правильная его посадка, которая определяется как «спокойное положение в состоянии готовности». Плоскость сиденья должна быть не горизонтальной, а слегка наклоненной назад (3-7° к горизонтальной плоскости). Спинка сиденья не должна быть фиксирована, сиденье должно регулироваться по высоте и в горизонтальном направлении. Обивка сиденья должна быть достаточно жесткой и шерохо-ватой.

Рычаги управления автомобилем, перемещающиеся в горизонтальной пло-скости к водителю и от него, должны быть рационально расположены на 230 мм выше сиденья, причем они должны быть удалены от спинки сиденья в первом случае на 560 мм, а во втором - на 600 мм. Сила сопротивления рычага должна составлять около 10 кгс, т. е. 20-25% максимальной (45 кгс). Оптимальный ход педалей при нажатии передней части пятки и середины стопы 100-150 мм. При компоновке рычагов управления должно быть соблюдено условие, чтобы основные рычаги располагались перед водителем с справа, а вспомогательные - с левой стороны. Всю компоновку рабочего места водителя выполняют так, чтобы водитель не находился длительное время в вынужден-ной неудобной позе.

Конструкция и внутренние размеры кабины должны обеспечивать водите-лю свободный вход в зимней одежде, нестесненное положение на сиденье, удобное действие рычагами и педалями.

С рабочего места водителя должна быть обеспечена максимальная обзорность. Под обзорностью автомобиля подразумевается одно из его конструк-тивных свойств, определяющее объективную возможность для водителя видеть рабочую зону, путь движения и объекты, которые могут помешать безопасно-му его движению. Обзорность рабочей зоны характеризуется величиной хоро-шо видимого водителем пространства в вертикальной и горизонтальной плос-костях. Водителю должны быть созданы такие условия, при которых он мог бы наблюдать путь движения и объекты, не совершая при этом излишне сложных движений. В противном случае работа водителя сопровождается до-полнительным мышечным и нервным напряжением, вызывающим повышенную утомляемость.

Для обеспечения здоровых условий труда водителя большое значение имеет состояние воздушной среды в кабине автомобиля (микроклимат). Мик-роклимат -- это физическое состояние воздушной среды в ограниченном про-странстве, характеризуемое атмосферным давлением, температурой, влаж-ностью и скоростью движения воздуха. Температура воздуха в кабине водите-ля определяется температурой наружного воздуха и тепловыделениями двигателя, если он расположен в передней части автомобиля. Температура, должна быть в пределах от +15 до +17°С.

Соотношение температуры, влажности и скорости движения воздуха в кабине автомобиля могут создавать различные зоны удобства работы води-теля. Так, зона полного удобства при температуре воздуха 19-22°С и при влажности воздуха 50% достигается при скорости движения воздуха 0,15 м/с.

Скорость воздуха в кабине в теплое время года допускается от 1 до 2 м/с, а в холодное время -- не свыше 0,5 м/с. Поступающий в кабину воздух должен быть очищен от пыли.

Теплоизоляция и отопление кабины в соответствии со СНиП II-Г. 7-62 должны обеспечивать при работе в холодное время года температуру в каби-не от +14 до +16°С.

Вентиляционная система кабины должна обеспечить воздухообмен в холодное время года не менее 40 м³/ч.

Воздухообмен при температуре наружного воздуха до 28°С должен обеспе-чить температуру воздуха в кабине не выше чем на 2-3°С по сравнению с тем-пературой наружного воздуха.

Концентрация вредно действующих веществ, содержащихся в отработавших газах, в зоне дыхания не должна превышать предельно допустимого уровня: окиси углерода - 20 мг/м³, акролеина - 0,7, тетра-этилсвинца - 0,05, углеводородов (в пересчете на углерод) - 300 мг/м³.

Предельно допустимый уровень шума в кабине автомобиля и вибрация на рабочем месте водителя не должны превышать значений действующих сани-тарных норм и правил (СН245-71). С целью снижения шума в кабине авто-мобиля тщательно подгоняют соприкасающиеся части кабины, обивают кабину звукопоглощающим материалом.

Сиденье водителя является хорошим амортизатором вибраций, но ради-кальными мерами снижения отрицательного воздействия на водителя вибрации является устранение колебаний деталей кузова при длительной эксплуатации автомобиля и устранение возможности вибраций основных узлов автомобиля при его конструировании.

Кабины транспортных средств, предназначенных для работы в юж-ных районах, должны быть окрашены светлыми красками. Световые проемы кабин изготовляют из небьющегося и безосколочного, но прозрачного материала.

В транспортных средствах, предназначенных для эксплуатации в условиях Cевера, стекла кабин необходимо обдувать теплым воздухом или делать двой-ное остекление и между стеклами помещать влагопоглотитель (силикагель). Внутри кабины устраивают отопитель кабины типа 0-30, работающий незави-симо от двигателя.

10.3 Виброизоляция сиденья самоходной машины.

Пассивная виброизоляция (виброзащита) - это виброизоляция, не использующая энергию дополнительного источника.

Сиденья в самоходных строительно-дорожных машинах, грузовых автомобилях и тракторах должны обеспечивать санитарно-гигиенические условия для длительной работы водителей. Сиденье должно смягчать толчки и удары и часть вибраций, превышающую гигиенические характеристики и нормы вибрации по ГОСТ 12.1.012-78*.

Учитывая, что утомляемость оператора во многом зависит от положения его во время работы, исследованиями установлено, что сидение должно быть регулируемым, мягким и подрессоренным. Горизонтальное, продольное перемещение должно быть не менее 150 мм, вертикальное не менее 80 мм, вертикальное перемещение спинки не менее 60 мм, а угол ее наклона не менее 10?.

Типовая схема подрессоривания сиденья водителя (рис.4) состоит из следующих элементов: направляющего механизма 1, состоящего из параллелограмных рычагов и обеспечивающих стабильность вертикального положения корпуса водителя при колебании машины. Направляющий механизм, соединяющий посадочное место водителя с рамой ходовой части машины, выполняет роль кинематической и силовой связи; пружины 3, снижающей амплитуду колебаний сиденья от колебаний машины при передвижении по неровностям дороги; регулировочного винта 4 для изменения жесткости пружины в зависимости от массы тела водителя; гидроамортизатора 2, поглощающего колебания сиденья при передвижении машины по неровностям дороги.

Схема гидроамортизатора показана на рис.5. При переезде препятствий на неровностях пути возникают резкие колебания рамы ходовой части, в результате чего сопротивление гидроамортизатора возрастает. Это сопротивление вызвано тем, что жидкость в нем не успевает проходить через отверстия 1 в поршне 2. В результате возникающего гидравлического торможения колебания сиденья гасятся.

Схема гидроамортизатора.Рис.10.1

10.4 Устойчивость легкового автомобиля.

Исходные данные для расчета:

Легковой автомобиль ЗАЗ - 1102: G_a=5770 Н; a= 1390мм; b=930 мм; h_G=464 мм; L=2320 мм.

10.4.1 Расчет на продольную устойчивость.

Продольная устойчивость автомобиля без прицепа обеспечивается тогда, когда подъем или уклон его (рис.1) не превышает предельного угла б, при которых заторможенный автомобиль не опрокинется. При подъеме он может опрокинуться вокруг точки 0. В этом случае возникает опрокидывающий момент силы тяжести М=Gsinб_nb. Машина будет находиться в состоянии устойчивости в том случае, пока удерживающий момент силы тяжести М=Gcosб_nb будет больше опрокидывающего момента, т.е.

Gsinб_nh_G ? G_acosб_nb,

где G_a - вес машины с грузом, Н;

h_G- высота центра тяжести, м;

a,b - соответственно расстояние от передней и задней оси до вертикали, проходящей через центр тяжести, м;

б_n- угол подъема, град.

На подъеме автомашина будет находиться в состоянии устойчивости, если соблюдается условие:

tgб_n = b/h_G = 930/464 =4,766; б_n =63є30'.

На уклоне, аналогично предыдущей зависимости, имеем:

tgб_n = b/h_G =1390 /464 = 2,9957; б_n =71є35'.

Расчетные углы, обеспечивающие устойчивость, будут значительно мень-шими, если при спуске автомобиля во-дитель резко тормозит, а при подъеме делает резкий рывок с места.

В действительности автомобили крайне редко опрокидываются; чаще у них буксуют ведущие колеса, в результате чего машины сползают. В этом случае предельный угол автомобиля, при котором исключается буксование колес:

б_бук=31є40'

где ц_x- коэффициент сцепления шин автомобиля;

L - база автомобиля;

10.4.2 Расчет на поперечную устойчивость.

Часто нарушение устойчивости проявляется в боковом скольжении колес или опрокидываний автомобиля в плоскости, перпендикулярной продольной оси. Возмущающими силами могут быть: составляющая силы инерции, поперечная составляющая силы тяжести G_asinв, возникающая в результате поперечного наклона дороги на угол в, аэродинамическая сила.

Поперечная устойчивость автомобиля характеризуется предель-ным углом (рис. 2) при движении машины поперек уклона:

Во избежание аварий при движении автомобилей по кривой необходимо выдерживать следующие радиусы поворота:

1) по условию, при которых возникает боковое скольжение колес:

где R_min - минимальный радиус поворота по кривой, м;

V_a- скорость движения автомобиля, км/ч;

g- ускорение силы тяжести, м/с²;

в- угол бокового наклона дороги, град.

Если движение происходит на горизонтальной дороге, то в=0, тогда минимальный радиус поворота находится:

2). по условию, при которых происходит боковое опрокидывание:

На горизонтальной дороге при в=0:

Если рассматривать круговое движение на горизонтальной дороге и учитывать смещение центра масс только в результате крена подрессоренной массы, не учитывая поперечного наклона за счет радиальных деформаций шин, то смещение центра масс автомобиля, вызванное креном подрессоренной массы, несколько отличается от смещения центра подрессоренной массы. Согласно нормативным требованиям, ш_{кр max}<6є. C учетом крена подрессоренной массы получим:

10.5 Противопожарная безопасность.

Пожары и взрывы причиняют значительный материальный ущерб и в ряде случаев вызывают тяжелые травмы и гибель людей. Поэтому защита зданий, сооружений и других материальных ценностей от пожаров является обязанностью всех граждан и проводится в общегосударственном масштабе. Мероприятия по предупреждению возникновения и ограничению размеров пожаров, называемые пожарной профилактикой, являются составной частью мероприятий по охране труда, так как их главная цель - предупреждение несчастных случаев с людьми.

Пожарная безопасность (согласно ГОСТ 12.1.004-76 «Пожарная безопасность») - это такое состояние объекта, при котором исключается возможность пожара, а в случае возникновения предотвращается его опасное воздействие на людей и обеспечивается защита материальных ценностей.

Пожарная безопасность обеспечивается системами предотвращения пожара и пожарной защитой. Под системой предотвращения пожара имеется в виду комплекс организационных мероприятий и технических средств, направленных на исключение возможности возникновения пожара. Под системой пожарной защиты понимают комплекс организационных мероприятий и технических средств, направленных на предотвращение воздействия на людей опасных факторов пожара и ограничение материального ущерба от него.

Пожарная защита обеспечивается: ограниченным применением горючих и трудногорючих веществ и материалов; предотвращением распространения пожара с использованием средств его тушения, строительных конструкций с необходимыми пределами огнестойкости и горючести; эвакуацией людей; системой противодымной защиты; средствами пожарной сигнализацией или извещением о пожаре, а также организацией пожарной охраны объекта.

При эксплуатации строительных машин пожары в большинстве случаев возникают по следующим причинам: у строительных машин с электроприводом - из-за перегрузки электродвигателей, электрооборудования, электропроводов и электросетей, в результате чего они нагреваются свыше допустимых норм или искрят; у машин с двигателями внутреннего сгорания - из-за воспламенения оставшейся внутри двигателя горючей смеси; неправильного расположения баков с горюче-смазочными материалами, масло- и топливопроводов по отношению к трубопроводу выхлопных газов и глушителю; применение открытого огня для запуска двигателей при низких температурах; самовоспламенение разлитых масел и горючего под картером двигателя; отсутствие искрогасителей на выпускных трубах; курение при заправке машин топливом.

Для быстрого прекращения горения при пожарах необходимо выполнять два основных условия: прекратить доступ воздуха (кислорода) в зону горения, так как горение возможно при содержании кислорода в воздухе не менее 14% (всего в воздухе содержится до 21% кислорода); охладить зону горения ниже температуры самовоспламенения, тогда процесс горения прекращается даже при наличии достаточного доступа воздуха.

Вещества, введенные в зону горения и нарушающие процесс горения, называют огнетушащими. К ним относятся вода, водяной пар, химические средства тушения, песок. Воздействие этих веществ на процесс горения зависит от физико-химических свойств и способов применения.

Список литературы

1. Раймпель Й. Шасси автомобиля: элементы подвески. Пер. с нем. М.: Машиностроение, 1987. 288 с.

2. Раймпель Й. Шасси автомобиля: конструкции подвесок. Пер. с нем. М.: Машиностроение, 1983. 356 с.

3. Ротенберг Р.В. Подвеска автомобиля. Изд. 3-е, перераб. и доп. М., “Машиностроение”, 1972, стр. 392.

4. Дербаремдикер А.Д. Гидравлические амортизаторы автомобилей. М., “Машиностроение”, 1969, 263 стр.

5. Потураев В.Н. Резиновые и резиново - металлические детали машин.

6. Вахламов В.К. Автомобили ВАЗ. Учеб. Пособие для учащихся ПТУ. 2-е изд., стер., - М.: Транспорт, 1993. - 193 с.: ил.

7. Анурьев В.И. Справочник конструктора - машиностроителя. В 3-х т. Т. 1-2. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 190. - 559 с., ил.

8. Масино М.А., Алексеев В.Н., Мотовилин Г.В. Автомобильные материалы. Справочник инженера-механика. М.: Транспорт, 1971, стр. 296.

9. Осепчугов В.Р., Фрумкин А.К. Автомобиль: Анализ конструкций, элементы расчета.--М.: Машиностроение, 1989 -304 с.: ил.

10. Литвинов А.С., Форобин Я.Е. Автомобиль: Теория эксплуатационных свойств.--М.: Машиностроение, 1989.-240 с.: ил.

11. Гришкевич А.И., Бусел Б.У. и др. Проектирование трансмиссий автомобилей: Справочник.-- М.: Машиностроение, 1984.-272 с., ил.

12. Лукин П.П., Гаспарянц Г.А., Радионов В.Ф. конструирование и расчет автомобиля.-- М.: Машиностроение ,1984.-376 с., ил.

13. Гришкевич А.И. Автомобили: Теория.-- Мн.: Вышэйша школа, 1986.-208 с.: ил.

14. Раймпель Й. Шасси автомобиля: Амортизаторы, шины и колёса ?пер. с нем. В.П. Агапова; под ред. О.Д. Златовратского.-- М.: Машиностроение, 1986.-320 с.: ил.

15. Цимбалин В.Б., Успенский И.Н. и др. Шасси автомобиля. Атлас конструкций.-- М.: Машиностроение, 1977.-108 с. с ил.

16. Фучаджи К.С. АвтомобильЗАЗ-1102 «Таврия». Устройство, техническое обслуживание и устранение неисправностей.

17. Филиппов Б. И. Охрана труда при эксплуатации строительных машин: Учебник для студентов вузов по спец. «Строительные и дорожные машины». -- 3-е изд., перераб. и доп.-- М. Высш. Шк., 1984.- 247 с., ил.

18. Охрана труда на предприятиях строительной индустрии. А.Ф. Бицаев, Ю.Н. Посяда, А.А. Чуканов, В.В. Сафонов. Киев, «Будівельник», 1976, стр. 144.