ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.12.2023
Просмотров: 98
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
27
28
2.1.8 Силы сопротивления движению
«Сила сопротивления воздуху:»[19]
(24)
«Сила сопротивления качению:»[19]
̃
(25)
(
)
(26)
«Полученные данные заносим в таблицу 4 и строим графики зависимости сил сопротивления от скорости.
Таблица 4 - Силы сопротивления движению»[19]
Скорость, м/с
Сила сопр. воздуху,
Н
Сила сопр. качению,
Н
Суммарная сила сопр. движению,
Н
0 0
190 190 5
10 193 202 10 39 200 239 15 87 212 299 20 155 228 384 25 242 250 492 30 349 276 625 35 475 307 782 40 621 343 963 45 785 383 1168 50 970 428 1398 55 1173 478 1652 60 1396 533 1929 65 1639 592 2231
2.1.9 Динамический фактор
:
(27)
29
:
(28)
«По этим формулам и данным силового баланса рассчитывают и строят динамическую характеристику автомобиля, которая является графическим изображением зависимости динамического фактора D от скорости движения при различных передачах в коробке передач и при полной загрузке автомобиля. Данные расчёта заносят в таблицу и представляют графически.»[19] Расчетные данные сведены в таблицу 5.
Таблица 5 - Динамический фактор на передачах
Частота вращения двигателя, обороты/1м ин
Динамическ ий фактор на 1ой передаче
Динамическ ий фактор на 2ой передаче
Динамическ ий фактор на 3ей передаче
Динамическ ий фактор на 4ой передаче
Динамически й фактор на
5ой передаче
1003 0,496 0,342 0,235 0,161 0,110 1400 0,514 0,354 0,243 0,166 0,112 1800 0,527 0,363 0,249 0,170 0,113 2200 0,536 0,368 0,252 0,171 0,112 2600 0,540 0,371 0,254 0,171 0,109 3000 0,540 0,371 0,253 0,169 0,105 3400 0,536 0,368 0,250 0,165 0,100 3800 0,527 0,361 0,245 0,160 0,092 4200 0,514 0,352 0,237 0,153 0,084 4600 0,496 0,339 0,228 0,144 0,073 5000 0,474 0,323 0,216 0,134 0,061 5400 0,448 0,305 0,202 0,122 0,048 5800 0,417 0,283 0,186 0,108 0,033 6200 0,382 0,258 0,167 0,093 0,016 5921 0,407 0,276 0,180 0,104 0,028
По данным из таблицы составлен график в приложение А Рисунок А.3
2.1.10 Ускорение автомобиля
30
( )
(29)
«где
- коэффициент учета вращающихся масс,
- коэффициент суммарного сопротивления дороги.»[19]
f
i
«i – величина преодолеваемого подъёма (i = 0).»[19]
(
⋃
)
(30)
«где
- коэффициент учёта вращающихся масс колёс;
- коэффициент учёта вращающихся масс двигателя
.»[19]
Расчетные данные сведены в таблицу 6 и таблицу 7.
«Таблица 6 - Коэффициент учета вращающихся масс»[19]
U1
U2
U3
U4
U5
1,181 1,094 1,052 1,033 1,023
«Таблица 7 - Ускорение автомобиля на передачах»[19]
31
Частота вращения двигателя, обороты/1ми н
Создаваемо е ускорение автомобиля на первой передаче, метр/cек
2
Создаваемо е ускорение автомобиля на второй передаче, метр/cек
2
Создаваемо е ускорение автомобиля на третьей передаче, метр/cек
2
Создаваемо е ускорение автомобиля на четвертой передаче, метр/cек
2
Создаваемо е ускорение автомобиля на пятой передаче, метр/cек
2 1003 4,02 2,96 2,08 1,42 0,93 1400 4,17 3,06 2,15 1,46 0,95 1800 4,28 3,14 2,20 1,49 0,95 2200 4,35 3,19 2,24 1,50 0,94 2600 4,38 3,22 2,25 1,50 0,90
32
Продолжение таблицы 7 3000 4,38 3,21 2,24 1,47 0,85 3400 4,35 3,18 2,21 1,43 0,79 3800 4,27 3,12 2,16 1,38 0,71 4200 4,16 3,04 2,08 1,30 0,61 4600 4,02 2,92 1,99 1,21 0,50 5000 3,83 2,78 1,88 1,11 0,36 5400 3,61 2,61 1,74 0,98 0,22 5800 3,36 2,42 1,59 0,84 0,05 6200 3,07 2,19 1,41 0,69
-0,13 5921 3,27 2,35 1,53 0,80 0,00
По данным из таблицы составлен график в приложение А Рисунок А.4
2.1.11 Величины обратные ускорениям автомобиля
Расчетные данные сведены в таблицу 8.
«Таблица 8
-
Величины обратные ускорениям автомобиля»[19]
Частота вращения двигателя, обороты/1мин
1/j на 1ой передаче, с2/м
1/j на 2ой передаче, с2/м
1/j на 3ей передаче, с2/м
1/j на 4ой передаче, с2/м
1/j на 5ой передаче, с2/м
1003 0,25 0,34 0,48 0,71 1,07 1400 0,24 0,33 0,46 0,68 1,05 1800 0,23 0,32 0,45 0,67 1,05 2200 0,23 0,31 0,45 0,67 1,07 2600 0,23 0,31 0,44 0,67 1,11 3000 0,23 0,31 0,45 0,68 1,17 3400 0,23 0,31 0,45 0,70 1,27 3800 0,23 0,32 0,46 0,73 1,41 4200 0,24 0,33 0,48 0,77 1,64 4600 0,25 0,34 0,50 0,82 2,02 5000 0,26 0,36 0,53 0,90 2,75 5400 0,28 0,38 0,57 1,02 4,62 5800 0,30 0,41 0,63 1,19 19,01 6200 0,33 0,46 0,71 1,46
-7,82 5921 0,31 0,43 0,65 1,25
-27527,12
33
2.1.22 Время и путь разгона
«Время и путь разгона автомобиля определяем графоаналитическим способом. Смысл этого способа в замене интегрирования суммой конечных величин:
∫
(
) (
)
(31)
С этой целью кривую обратных ускорений разбивают на интервалы и считают, что в каждом интервале автомобиль разгоняется с постоянным ускорением j= const, которому соответствуют значения (1/j) = const. Эти величины можно определить следующим образом:
(
)
( )
( )
(32) где к – порядковый номер интервала.»[19]
«Заменяя точное значение площади под кривой (1/j) в интервале
V
к
на значение площади прямоугольника со сторонами
V
к
и (1/j
СР
)
к
, переходим к приближённому интегрированию:»[19]
(
)
(
)
(33)
∑
«где t
1
– время разгона от скорости V
o
до скорости V
1
, t
2
– время разгона до скорости V
2.
Результаты расчёта, в соответствии с выбранным масштабом
34 графика приведены в таблице 9:
35
Таблица 9 - Время разгона автомобиля»[19]
Скоростной диапазон, метр/сек
Преодолеваемая площадь, mm
2
Потраченное время, сек
0-5 124 0,6 0-10 371 1,9 0-15 715 3,6 0-20 1168 5,8 0-25 1770 8,9 0-30 2538 12,7 0-35 3533 17,7 0-40 4813 24,1 0-45 6438 32,2
По данным из таблицы составлен график в приложение А Рисунок А.5
«Аналогичным образом проводится графическое интегрирование зависимости t = f(V) для получения зависимости пути разгона S от скорости автомобиля.»[19]
«В данном случае кривая
t = f(V)
разбивается на интервалы по времени, для каждого из которых находятся соответствующие значения V
СРk
Площадь элементарного прямоугольника в интервале
t к
есть путь, который проходит автомобиль от отметки t
к-1
до отметки t
к
, двигаясь с постоянной скоростью V
СРk
Величина площади элементарного прямоугольника определяется следующим образом :»[19]
(
)
(34)
«где k = 1…m – порядковый номер интервала, m выбирается
36 произвольно
(m = n).
Путь разгона от скорости V
o
до скорости V
1
: S
1
=
S
1
, до скорости V
2
: S
2
=
S
1
+
S
2
до скорости V
n
: S
n
=∑
Результаты расчёта заносятся в таблицу 10:
Таблица 10 - Путь разгона автомобиля»[19]
Скоростной диапазон, метр/сек
Преодолеваемая площадь, mm
2
Пройденный путь, метр
0-5 31 2
0-10 216 11 0-15 647 32 0-20 1440 72 0-25 2793 140 0-30 4907 245 0-35 8139 407 0-40 12938 647 0-45 19843 992
По данными из таблицы составлен график в Приложение А Рисунок А.6
2.1.13 Мощностной баланс
«Для решения ряда вопросов, как, например, выбор передаточного числа главной передачи, исследование топливной экономичности автомобиля, удобным является анализ мощностного баланса автомобиля, который выражается уравнением:»[19]
. (35)
«N
f
- мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления качению;
N
В
- мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления воздуха;
37
N
П
- мощность, затрачиваемая на преодоление подъема
(N
П
= 0);
N
j
- мощность, затрачиваемая на ускорение автомобиля
(N
i
= 0).
Это уравнение показывает, как распределяется мощность, развиваемая на ведущих колесах автомобиля, по различным сопротивлениям движению.
Расчетные данные сведены в таблицу 11 и таблицу 12.
Таблица 11 - Мощностной баланс»[19]
Частота вращения двигателя, обороты/1мин
Выдаваемая на колесе мощность , киловатт
1003 15,4 1400 22,3 1800 29,4 2200 36,6 2600 43,6 3000 50,3 3400 56,6 3800 62,2 4200 67,1 4600 71,1 5000 73,9 5400 75,5 5800 75,6 6200 74,1 5921 75,3
По данным из таблиц составлен график в приложение А Рисунок А.7
38
«Таблица 12 - Мощность сопротивления движению»[19]
Набираемая автомобилем скорость движения, метр/сек
Потраченная на преодоление сопротивления воздухом мощность
Потраченная на преодоление сопротивления качению мощность
Потраченная на преодоление сопротивлений общая мощность
0 0,0 0,0 0,0 5
0,0 1,0 1,0 10 0,4 2,0 2,4 15 1,3 3,2 4,5 20 3,1 4,6 7,7 25 6,1 6,2 12,3 30 10,5 8,3 18,8 35 16,6 10,7 27,4 40 24,8 13,7 38,5 45 35,3 17,2 52,6 50 48,5 21,4 69,9 55 64,5 26,3 90,8 60 83,8 32,0 115,8 65 106,5 38,5 145,0
1 2 3 4 5
2.1.14 Топливо-экономическая часть
«Для получения топливно-экономической характеристики следует рассчитать расход топлива при движении автомобиля на высшей передаче по горизонтальной дороге с заданными постоянными скоростями от минимально устойчивой до максимальной.»[19]
(
)
(36)
«где gмин=290г/(кВт/ч– минимальный удельный расход топлива.»[19]
K
1,152
И
2
1,728
И
1,523
(37)
39
K
0,53
E
2
0,753
E
1,227
(38)
(39)
̅
(40)
«Результаты расчётов сводят в таблицу 13 и представляют в виде графика.
Таблица 13 - Путевой расход топлива на высшей передачи»[19]
Частота вращения двигателя, обороты/1мин
Скорость, м/с
И
Е
КИ
КЕ
QS
1003 8,7 0,128 0,178 1,321 1,160 4,6 1400 12,2 0,143 0,248 1,300 1,123 5,1 1800 15,6 0,164 0,319 1,271 1,091 5,7 2200 19,1 0,191 0,390 1,235 1,064 6,4 2600 22,6 0,226 0,461 1,191 1,042 7,2 3000 26,0 0,268 0,532 1,143 1,026 8,1 3400 29,5 0,319 0,603 1,089 1,016 9,0 3800 33,0 0,379 0,674 1,033 1,010 10,0 4200 36,5 0,452 0,745 0,977 1,010 11,0 4600 39,9 0,540 0,816 0,926 1,015 12,1 5000 43,4 0,646 0,887 0,887 1,026 13,4 5400 46,9 0,777 0,958 0,876 1,042 15,3 5800 50,3 0,942 1,029 0,917 1,063 18,5
Из данных по таблице составлен график в приложение А
Рисунок А.8
2.2 Расчет элементов конструкции прицепа
2.2.1 Определение размеров крепления рамы лодочного прицепа
Нагрузка на ось прицепа:
40 max
«где G
A
= 4998 Н – нагрузка на прицеп; m
п
= 1,75 – коэффициент возрастания массы при динамических нагрузках;
Kн = 1,2 – коэффициент учета неравномерности распределения нагрузок; n
п
- количество колес.
Рама испытывает напряжения от действия изгибающих нагрузок.
Условие прочности материала рамы:
»[
4]
«где σ
max
– максимальное напряжение, испытываемое кронштейном, МПа; M изг
– максимальный момент изгиба в сечении кронштейна;
W
z
– осевой момент сопротивления;
[σ] – допускаемое напряжение изгиба, для материала Ст3;»[4] [σ]=120МПа.
На рисунке 4 представлена схема длярасчета на прочность рамы (рисунок.4).
41
Рисунок 4 - схема для проверочного расчета на прочность рамы
(41)
Величину реакции R
1
найдем из системы двух уравнений
R
1
+ R
2
= Q (42)
R
1∙
l
1
= R
2∙
l
2
(43)
Решая систему уравнений, получим
R
1
= Q
∙
l
1
/(l
1
+l
2
) (44)
R
1
= 11460 Н (45)
M
m xa изг
= 11460∙0,015 = 114,6 Нм (46)
Данные сечения балки сведены в таблицу 14.
Таблица 14 – Данные сечения балки h
0,055 h1 0,045 b
0,065 b1 0,055
W
z
=
(0,1 2
∙
0,09
–
0,06 2
0,05)/6
=
4,1
∙
10
-6
( 4 7 )
σ
max
=
114,6/4,1
∙
10
-6
=
28
МПа
<[σ]
=
120
Мпа
(48)
По расчету сечение балка удовлетворяет условиям прочности по допустимому значению.
42
Главным фактором разработки изделия являются степень адаптации изделия к среднему статистическому человеку. Прицеп предназначен для транспортировки лодочных средств небольших катеров.
2.2.2 Расчет основных параметров конструкции прицепа для
транспортировки моторных лодок
«Определение полной массы»[4]
«где m п
= 510 кг (масса моторной лодки).»[4] m
a
= 250 + 510 = 760 кг
«Распределение массы между осями с учетом коэффициента распределения массы по осям: для передней оси»[4] m
1
= 0,30 m = 0,50х760 = 380 кг для задней оси m
1
= 0,70 m = 0,50х760 = 380 кг
«Определение радиуса качения колеса
Принимаем шину 205/75 R15, радиус качения данной шины рассчитывается по формуле:»[4]
«где d – посадочный диаметр шины
=0,8- коэффициент вертикальной деформации, H – высота профиля шины.»[4]
«Расчет производится исходя из того, что прицеп рассчитан на перевозку лодочного прицепа массой 510 кг, при этом масса самого прицепа должна приблизительно составить 250 кг. Произведем расчет усилия при
43 перемещении прицепа.
Расчет производится по формуле:»[4]
( ) .
«где fk = 0,0129 – коэффициент трения качения
- уклон дорожного полотна, =1,5
Q- вес лодки, Q=4998
G- собственный вес лодочного прицепа, G=2450»[4]
Wc = 0,0129 (* (2450 + 4998) * 0,9997 + (2450+ 4998) * 0,0262) = 98,30 Н
«Так как у прицепа предусмотрено самоориентирующееся колесо, произведем его расчет при сопротивлении качения. Расчет производится по формуле:»[4]
Wco = fk * Pk * cos а+ (M / l) * sin а
«где M – момент, необходимый для проворачивания колеса относительно оси, М = fi * Pk * rп l – длина отпечатка,»[4]
√
̇
где
«Рk – нагрузка на колесо, Рk = (2450 + 4998) / 4 = 1227 Н
Dk – диаметр колеса, Dk = 70 мм h – толщина сплошной обрезиненной шины, h = 7 мм
- толщина сплошной обрезиненной шины, h = 7 мм
√
44
√ (
)
√
«
- угол между направлением движения и плоскостью колеса, принимаем
= 45ᴼ r
п
– приведенное плечо трения по всей поверхности отпечатка,»[4]
(√
√
̅̅̅̅̅̅)
М = 0,4* 2475 * 9,83 = 3,69 Н*м
Wco = 0,0129 * 2475 * 0,71 + (3,69 / 11,1) * 0,71 = 8,89 Н
W = Wc + Wco
W = 62,55 + 8,89 = 71,44 Н
Вывод.
В данном разделе мы произвели расчет для тяговых свойств автомобиля LADA X-RAY. Рассчитали основные параметры конструкции которые нам понадобятся. для перевозки моторных лодок на прицепе
45
3 Безопасность и экологичность объекта
Большую часть жизни человека происходит в природных экосистемах.
Активные хозяйственные мероприятия - осваивать новые территории,
«преобразовать природу», создавать искусственные экосистемы, такие как город, неизбежно приводили к усугублению состояния экологической среды и соответственно, качества жизни человека.
Автотракторные сельхозпредприятия по своему строению, расположению, функционированию промышленного периода подразумеваются разными техногенными источниками для любых населенных пунктов
Особенность автотранспортных предприятий по охране труда - на не больших участках имеется большое число циклов производства, в которых выполняются ремонт, помывка, окраска, монтаж, тестирование и иные работы. Эти виды работ связаны с опасным и вредным производственным фактором, воздействующим на человека во время работы, и с определённым давлением окружающей среды-сточные, ливневоды, воздуха, выбрасываемого из вентиляционных систем, стоянок автобусов, автомобилей и горячих цехов и так далее.
Поэтому необходимо четкое инженерное решение задач, направленных на обеспечение безопасности людей в производстве и снижение антропогенного воздействия автотранспортных предприятий к окружающей среде. В процессе работы человек обращается к объектам труда, к орудиям труда, к остальным людям. К тому же на него воздействуют всевозможные аспекты промышленной обстановке, там где творится деятельность: теплоёмкости, сырости и движения воздуха, звука, вибрации, вредных веществ.
Все это в целом характеризует определённые условия труда человека.Большая часть трудовых условий зависит от здоровья и