Файл: Разработка лодочного прицепа для автомобиля xray.pdf

12 безопасности транспортных средств, все прицепы для автомобилей объединяются в категорию O, при этом по величине допустимого максимального веса все прицепы делятся на 4 категории, первая категория категория О1, к которой все прицепы имеют технический допустимый максимальный вес не превышающий 750 кг, а к данной категории принадлежат самые легкие прицепы. Прицепы относящиеся к категории О1 могут буксироваться водителями с категорией О1 начиная от B и до выше и не требует наличия категории E. Категории включает в себя прицепы с допустимой максимальной массой превышающей 750 кг,»[6] в частности, категории О2 включает в себя прицепы с технический допустимой максимальной массой превышающей 750 кг, но не более 3,5 тонн.
Следующая категория О3 относится к прицепам с технический допустимой максимальной массой более 3,5 тонн, и не больше 10 тонн, а последняя категория О4 относится к прицепам с технический допустимой максимальной массой более 10,5 тонн, а последная категория О4 относится к прицепам с технический допустимой максимальной массой свыше 10т. Далее, как уже обговаривалось, водитель, который имеет права категорию ниже B, может буксировать только малогабаритный прицеп, максимальный вес которого должен быть не более 750 кг, подобные прицепы по своему назначению разделяются на универсальные и служат транспортировкой различного груза.
1.3 Классификация лодочных прицепов и их типы
Машина уже давно помогает нам в различных ситуациях, связанных с перевозкой. Однако прогресс развивается, и новые транспортные средства и средства передвижения появляются для отдыха и на воде. Лодочные прицепы на легковые автомобили помогают нам в транспортировке моторных лодок и небольших катеров. И лодочные прицепы обязательно должны быть зарегистрированны в ГИБДД. Лодочный прицеп- это транспортное средство

13 без двигателя предназначенное для перевозки маломерной водной техники, таких как катера лодки , гидроциклы и т.п. Лодочный прицеп используется в паре с автомобилем-тягачем, который и буксирует лодочный прицеп. Есть разные класификации лодочных прицепов. Они делятся по способу буксировки на легковые( для легковых автомобилей) и на грузовые ( для грузовых автомобилей), а по внешности на открытые и закрытые. На рынке так же появляются различные виды для перевозки более крупных лодок и т.д. с допустимыми габаритами. Приобретение лодочных прицепов чаще появляются в различных отраслях для отдыха и путешествий.
При выборе лодочных прицепов будующий владелец прежде всего учитывает горизонтальные нагрузки на шары тягового усилия фаркопа и на габариты для лодки, поскольку данные показатели определяют грузоподьемность агрегата и размеры для лодки. «Второй показатель не менее важен- это вертикальная нагрузка, так как соблюдение данного параметра сказывается на безопасность при транспортировке. Вертикальная нагрузка на шары фаркопа указывает наивысшую допустимую массу килограммов, которая приходит на шар с вертикальной плоскостью. Эта нагрузка для большинства автомобилей колеблется в небольшой степени от
30 до 75 кг, но иногда ее значения имеют более высокий уровень. Если посмотреть на максимальную горизонтальную нагрузку то она колеблится от
750 до 2500кгс, то это очень мало, но это не обозначает, что фаркоп или его балки плохо разработаны, поэтому они неудобны в вертикальном положении.»[6]
Допустимая вертикальная нагрузка на шар определяется автопроизводителем в зависимости от особенностей строения автомобиля.
Производители тормозных агрегатов учитывают показатель в разработке для тормозных агрегатов. Вертикальная нагрузка на шар тягового устройства напрямую сказывается на устойчивости и безопасности при буксировке.
Машины всегда конструируют с учетом нагрузок переднего и заднего колеса.

14
Максимальная нагрузка на заднюю ось завист от пассажиров на заднем сиденье и вес груза в багажнике, а при повышение этого показателя от нормы управляемость автомобиля снижается. Это происходит изза того что машина будто приподнимается передними колесами а задняя часть автомобился проседает на корме и изза этого происходит плохое сцепление колес с поверхностью. Если теряется сцепление с дорогой то машины начинает мотать влево и вправо. И все это зависит и от скорости. Чем выше скорость, тем сильнее влияние. Чтобы это не случилось нужно учитывать максимальную грузоподьемность устройства и на максимальную нагрузку на заднюю ось автомобиля без прицепа. Производители автомобилей, которые предусматривают эксплуатацию с прицепом, всегда вкладывают этот показатель в подвеску. Кроме максимальной вертикальной нагрузки на шар фаркопа, существует и понятие минимальная нагруженность. На рисунке 3 показано как на фаркоп действует сила нагрузки ( рисунок 3).
Здесь логика похожа на то что шар будет закреплен замком прицепа. А при отрицательной нагрузке прицеп будет пытаться поднять заднюю ось автомобиля при этом уже будет подниматься задняя ось автомобиля и автомобиль так же будет терять управление с дорогой.

15
Рисунок 3

16 других водителей. Чтобы рассчитать грузовой вес, добавте вес прицепа и вес лодки это и будет ваш грузовой вес
1.4 Состав и описание внесенных изменений
Дипломный проект разработан для легковых автомобилей Lada X-
Ray. Конструкция данного лодочного прицепа состоит из передней ведущей рамы с механизмом замка для установки на фаркоп. Лодочный прицеп имеет одну ось, которая оснащена рессорной подвеской с гидравлическими амортизаторами. Лодочный прицеп имеет также ролики для подьема лодки из воды и закреплении её на прицепе . На данном лодочном прицепе можно перевозить лодки длинною 6 метров и весом до 530 кг, что подходит для большого количества моторных лодок.
Вывод.
В этом разделе требовалось изучить основные требования предьявляемые к лодочным прицепам. Как будет вести себя машина с лодочным прицепом на дорогах и как правильно водителю подобрать прицеп для автомобился чтоб вождение было безопасным и комфортным.

17
2 Конструкционная часть
2.1 Тягово-динамический расчет автомобиля
2.1.1 Исходные данные
«Число ведущих колес .................................................................................... n
k
= 2
Собственная масса, кг ................................................................................ m
o
= 1192
Количество мест ....................................................................................................... 5
Максимальная скорость, м/с ....................................................................
max
=
51,39
Максимальная частота вращения колен. вала, рад/с ............................ ω
max
=
620
Минимальная частота вращения колен. вала, рад/с .............................. ω
min
= 105
Коэффициент аэродинамического сопротивления ................................. C
x
=
0,30
Величина максимально преодолеваемого подъема ...............................α
max
=
0,28
Коэффициент полезного действия трансмиссии ...................................

TP
= 0,92
Площадь поперечного сечения, м
2
............................................................ H
=
2,00
Коэффициент сопротивления качению…………………………….f
ko
= 0,012
Число передач в коробке передач .......................................................................... 5
Распределение массы автомобиля по осям, % : передняя ось ........................................................................................................... 51

18 задняя ось ................................................................................................................ 49
Плотность воздуха, кг/м
3
............................................................................ ρ= 1,293

19
2.1.2 Подготовка исходных данных для тягового расчёта
Определение полного веса и его распределение по осям»[19]
(1)
«где G
о
- собственный вес автомобиля;
G
п
- вес пассажиров;»[19]
«G
б
- вес багажа;»[19]
G

m

g

1192 ∙ 9,807 = 11690 Н (2)
(3)
(4)
G

11690 + 3678 + 490 = 15858 Н
(5)
(6)
« Подбор шин
Шины выбираются по нагрузке, приходящейся на колесо с помощью
«Краткого автомобильного справочника».
На автомобиле установлены радиальные шины 205/50 R17.»[19]
( )
(7)
«где r
к
– радиус качения колеса;

20
r
СТ
– статический радиус колеса;
B = 205 – ширина профиля, мм;
к = 0.50 – отношение высоты профиля к ширине профиля;
d = 457,2– посадочный диаметр, мм;
λ = 0,85– коэффициент типа шины.»[19]
( )
2.1.3 Определение передаточного числа главной передачи
⋃
, (8)
«где
U
- передаточное число высшей передачи в коробке передач, на которой обеспечивается максимальная скорость (примем значение передаточное число высшей передачи КП равным 0,750),;»[19]
2.1.4 Внешняя скоростная характеристика двигателя
«Определяем мощность двигателя, обеспечивающую движение с заданной максимальной скоростью при заданном дорожном сопротивлении.»[19]
(
)
(9)
«где
– коэффициент сопротивления дороги при максимальной скорости автомобиля.
Для легковых автомобилей принимается, что максимальная скорость достигается на прямолинейном участке, из чего следует, что:»[19]
(
)

21
(10)
(
)
)
(11)
«где a, b, c – эмпирические коэффициенты (для легковых автомобилей с карбюраторным двигателем a, b, c = 1),
( примем
)»[19]
«Внешнюю характеристику двигателя с достаточной точностью можно определить по формуле Лейдермана:»[19]
(
) (
)
(12)
«где С
1
= С
2
= 1 - коэффициенты характеризующие тип двигателя.»[19]
«Определение значений крутящего момента производится по формуле:»[19]
(13)
В таблице 1 приведена скоростная характеристика автомобиля X-RAY
«Таблица 1 - Внешняя скоростная характеристика»[19]
Частота вращения двигателя, обороты/1мин
Скорость вращения угловая, радиан/сек
Выдаваемая мощность двигателя,
Киловатт
Создаваемый момент вращения двигателем,
Ньютон*метр
1003 105 16,8 159,8

22 1400 147 24,2 165,4 1800 188 32,0 169,7 2200 230 39,8 172,6 2600 272 47,4 174,0 3000 314 54,7 174,1 3400 356 61,5 172,8 3800 398 67,7 170,0 4200 440 73,0 165,9

23
Продолжение таблицы 1 4600 482 77,2 160,3 5000 524 80,3 153,4 5400 565 82,0 145,0 5800 607 82,2 135,3 6200 649 80,6 124,1 5921 620 81,9 132,1
«
n
e
- обороты двигателя, об/мин;»[19]
Из данной таблицы построен график в приложение А Рисунок А.1
(14)
2.1.5. Определение передаточных чисел коробки передач
«Передаточное число первой передачи определяется по заданному максимальному дорожному сопротивлению и максимальному динамическому фактору на первой передаче.
В соответствии с этим должны выполнятся следующие условия:»[19]
)
(15)
«где
- - коэффициент сопротивления дороги при максимальной скорости автомобиля с учётом вылечены преодолеваемого подъёма» [19]
(
)
(16)

15858 ∙ 0,308 ∙ 0,305 / (174,1 ∙ 0,92 ∙ 4,090 ∙ 1,0) = 1,083

24
«где
- сцепной вес автомобиля (
H
- коэффициент перераспределения нагрузки на передние колёса), коэффициент сцепления = 0.8.»[19]
U

7279 ∙ 0,8 ∙ 0,305 / (174,1 ∙ 0,92 ∙ 4,090 ∙ 1,0) = 1.291
«Примем значение первой передачи равным:
U=3.330.
Значения промежуточных ступеней КП рассчитываются на основании закона геометрической прогрессии:
Знаменатель геометрической прогрессии равен:»[19]
Q=(U2/U5)=(3.330/0.750)=1.452 (17)
U2=U1/q=3.330/1.452=2.294;
(18)
U3=U2/q=2.294/1.452=1.580
(19)
U4=U3/q=1.580/1.452=1.089
(20)
U5=0.750
(21)
2.1.6. Скорость движения автомобиля на различных передачах
«Определяем возможные значения скорости на каждой передаче в зависимости от оборотов колен вала:»[19]
(22)
Расчетные данные сведены в таблицу 2.

25
«Таблица 2 - Скорость автомобиля на различных передачах»[19]
Частота вращения двигателя, обороты/1мин
Скорость на 1ой передаче
, м/с
Скорость на 2ой передаче, м/с
Скорость на 3ей передаче, м/с
Скорость на 4ой передаче, м/с
Скорость на 5ой передаче, м/с
1003 2,0 2,8 4,1 6,0 8,7 1400 2,7 4,0 5,8 8,4 12,2 1800 3,5 5,1 7,4 10,8 15,6 2200 4,3 6,2 9,1 13,2 19,1 2600 5,1 7,4 10,7 15,5 22,6 3000 5,9 8,5 12,4 17,9 26,0 3400 6,6 9,6 14,0 20,3 29,5 3800 7,4 10,8 15,7 22,7 33,0

26
Продолжение таблицы 2 4200 8,2 11,9 17,3 25,1 36,5 4600 9,0 13,1 18,9 27,5 39,9 5000 9,8 14,2 20,6 29,9 43,4 5400 10,6 15,3 22,2 32,3 46,9 5800 11,3 16,5 23,9 34,7 50,3 6200 12,1 17,6 25,5 37,1 53,8 5921 11,6 16,8 24,4 35,4 51,4
2.1.7 Сила тяги на ведущих колесах
(23)
Расчетные данные сведены в таблицу 3.
«Таблица 3 - Тяговый баланс»[19]
Частота вращения двигателя, обороты/1ми н
Создаваемо е тяговое усилие на первой передаче,
Ньютон
Создаваемо е тяговое усилие на второй передаче,
Ньютон
Создаваемо е тяговое усилие на третьей передаче,
Ньютон
Создаваемое тяговое усилие на четвертой передаче,
Ньютон
Создаваемо е тяговое усилие на пятой передаче,
Ньютон
1003 7874 5424 3737 2574 1773 1400 8152 5616 3869 2665 1836 1800 8362 5761 3969 2734 1883 2200 8504 5858 4036 2780 1915 2600 8576 5908 4070 2804 1932 3000 8580 5911 4072 2805 1932 3400 8514 5865 4041 2783 1918 3800 8379 5772 3976 2739 1887 4200 8175 5632 3880 2673 1841 4600 7902 5443 3750 2583 1780 5000 7559 5208 3587 2471 1703 5400 7148 4924 3392 2337 1610 5800 6667 4593 3164 2180 1502 6200 6117 4214 2903 2000 1378 5921 6509 4484 3089 2128 1466
По данным из таблицы построен график в приложение А Рисунок А.2