Определение мощности двигателя

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Исполнитель -

Х.Х. ХХХХХХ

 

Руководитель –

С.Н. Перский

Петрозаводск 2016

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

1 ВЫБОР ПРОТОТИПА АВТОМОБИЛЯ.. 3

1.1 Исходные данные. 3

1.2 Выбор прототипа. 3

 

2 ВЫБОР И РАСЧЕТ ДВИГАТЕЛЯ.. 6

2.1 Определение мощности двигателя. 6

2.2 Выбор прототипа двигателя. 9

2.3 Обоснование выбора дизельного двигателя. 11

 

3 ВНЕШНЯЯ СКОРОСТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДВИГАТЕЛЯ.. 12

 

4 ТРАНСМИССИЯ.. 15

4.1 Определение передаточных чисел трансмиссии. 15

4.2 Выбор и обоснование основных узлов трансмиссии. 20

 

5 ТЯГОВАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА.. 25

 

6 ДИНАМИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ. 30

 

7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗОК НА ОСИ И КОЛЕСА МАШИНЫ... 34

 

8 АНАЛИЗ УСТОЙЧИВОСТИ АВТОМОБИЛЯ.. 40

8.1 Анализ продольной устойчивости машины.. 40

8.2 Анализ поперечной устойчивости машины.. 40

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.. 43

 

 

ВЫБОР ПРОТОТИПА АВТОМОБИЛЯ

 

 

Исходные данные

 

 

Тип машины – автомобиль лесовоз.

Подвижной состав – прицеп-роспуск

Колесная формула – 6х6.

Тип дороги – гравийная.

Вес машины – Ga = 7.5 т = 73575 Н.

Руководящий подьем .

Нагрузка на рейс – Q =22 = 19560 Н, при т/ ,

Минимальная скорость с грузом – V1 = 10 км/ч = 2,7 м/с,

Рабочая скорость с грузом – V2 = 51 км/ч = 14,1 м/с,

Максимальная без груза – V3 = 68 км/ч = 18,8 м/с,

Колесная формула – 4 х 4.

Прототипом является МАЗ 5434 с прицепом-роспуском ГКБ-9362.

 

Выбор прототипа

 

По данным задания выбираем прототип автомобиля:

 

Технические данные автомобиля МАЗ-5434 (таблица 5 [3]):

 

 

Рисунок 1.1 – Габаритные размеры автомобиля МАЗ-5434

Автомобиль МАЗ-5434 без платформы полноприводный, короткобазный, с коротким свесом (910 мм.), оснащён малой кабиной без спальных мест.

Беззазорная сцепка позволяет использовать этот автомобильный транспорт в качестве тягача высокой проходимости.

Особенностью комплектации является отсутствие бокового ограждения и заднего защитного устройства (ЗЗУ и БЗУ), также отсутствует фароискатель. На кабине данного полноприводного шасси установлен серийный бампер под прямоугольные фары. КОМ отсутствует. Ошиновка задних колёс – двухскатная, установлены шины размерностью 12,00R20 (нормослойность – 18).

Колесная формула: 4х4;

Грузоподъемность: Q1 = 67000 Н;

Вес автомобиля: Ga = 73575 Н;

Максимальная скорость: 70 км/ч.

 

Технические данные прицепа-роспуска ГКБ-9362 [3]:

 

 

Рисунок 1.2 – Габаритные размеры прицепа-роспуска ГКБ-9362

 

Прицеп-роспуск предназначен для перевозки леса в хлыстах и деревьях длиною 18...24 метра по профилированным дорогам с гравийным и усовершенствованным покрытием с заходом на временные лесовозные дороги (усы), а также по дорогам I и II категории общей сети РФ.

Основным тягачом роспуска являются лесовозные автомобили КрАЗ-6437 и МАЗ-5434. Регулировка межконикового расстояния автопоезда 9, 10, 11, 12 метров, производится за счет изменения установки "плавающего" дышла в раме прицепа при маневрах тягача. Загрузка роспуска на тягач при холостом пробеге осуществляется за счет лебедки тягача и складывающегося дышла. Управление роспуском осуществляется с помощью трособлочной, крестообразной сцепки.

 

Основной тяговый автомобиль: МАЗ-5434, КрАЗ-6437.

Полезная нагрузка: 14 т = 14000 кг;

Масса снаряженного прицепа: 4150 кг;

Полная масса: 18150 кг;

Шины: 320 х 508.

Для расчетов определяем Qпр = 140187,2 Н и Gпр = 40711,5 Н.

 

Расчет фактической грузоподъемности:

 

,

 

где вес автомобиля с грузом;

вес автомобиля;

грузоподъемность автомобиля,

 

 

где вес прицепа с грузом;

вес прицепа;

грузоподъемность прицепа.

ВЫБОР И РАСЧЕТ ДВИГАТЕЛЯ

 

 

Выбор прототипа двигателя

 

Для полученной максимальной мощности N_e^max = кВт производим выбор прототипа двигателя, учитывая, чтобы мощность прототипа двигателя не превышала расчетную мощность на 25 процентов и была бы не меньше чем на 5 процентов. Так же необходимо учесть, чтобы масса двигателя не превышала 0,15 массы машины.

В качестве прототипа выбираем четырехтактный дизельный двигатель: ЯМЗ-7513.

Основные данные двигателя ЯМЗ-7513:

Тип двигателя: дизель, 8-цилиндровый, с V-образным расположением цилиндров, четырехтактный с воспламенением от сжатия, непосредственным впрыском топлива, турбонаддувом, жидкостным охлаждением, промежуточным охлаждением наддувочного воздуха в теплообменнике типа «воздух-воздух», установленном на транспортном средстве.

 

Таблица 2.1 - Технические характеристики двигателя ЯМЗ-7513

Наименование показателя	ЯМЗ-7513.10-03	ЯМЗ-7513.10-04
Число и расположение цилиндров	V8
Диаметр цилиндра, мм
Ход поршня, мм
Степень сжатия	16,5
Рабочий объем цилиндров, л	14,86
Мощность, кВт (л.с.)	309 (420)
Частота вращения, об/мин
Максимальный крутящий момент, Н·м (кгс·м)	1765 (180)
Частота при максимальном крутящем моменте, об/мин	1100–1300
Минимальный удельный расход топлива, г/кВт·ч (г/л.с.·ч)	195 (143)

 

 

Окончание таблицы 2.1

Сцепление	ЯМЗ-184-15	—
КПП	ЯМЗ-239-20 или ЯМЗ-239-19**	-
Габариты, мм	2300×1045×1100
Масса, кг
ТНВД	175.5-50
Генератор, модель	6582.3701-03 или 3112.3771	3112.3771

 

 

 

Рисунок 2.1 - Габаритные размеры двигателя ЯМЗ-7513

 

 

ТРАНСМИССИЯ

 

Трансмиссия является одним из основных элементов колесных машин. Она состоит из ряда механизмов и устройств и служит для передачи вращения и изменения крутящего момента двигателя, передаваемого к ведущим органам машины.

Трансмиссия должна обеспечивать следующие основные условия:

- Плавное изменение силы тяги от нуля до максимума и полное использование мощности в диапазоне рабочих скоростей машины.

- Высокий КПД в диапазоне рабочих скоростей как на полной, так и на частичной нагрузках.

- Простоту конструкции и надежность в эксплуатации.

 

ТЯГОВАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Тяговой характеристикой называется зависимость свободной силы на ободе колеса Ра от скорости движения машины Va:

 

Pa=f(Va),

где Pa – свободная сила тяги, Н.

Свободная сила тяги определяется следующим образом:

 

Pa=Pк-Pw, (5.1)

 

где Pк- касательная сила тяги, Н;

Pw- сила сопротивления воздушной среды, Н.

Силы определяются по следующим зависимостям:

 

, (5.2)

где М_k-момент, подводимый к ведущим колесам,Н.

 

, (5.3)

, (5.4)

 

. (5.5)

 

Параметры тяговой характеристики для каждой передачи представлены в табличной форме:

 

 

1) Первая передача.

и =35

 

n, об/с	Ме, Нм	Мк1, Нм	Va1, м/с	Pк1, Н	Pw1, Н	Pa1, Н
	1572,62	45778,30	1,06	77801,32	6,00	77795,33
	1629,98	47448,01	1,37	80639,04	10,14	80628,90
	1666,55	48512,39	1,69	82447,97	15,35	82432,62
	1682,32	48971,43	2,01	83228,13	21,65	83206,48
	1677,29	48825,14	2,32	82979,51	29,03	82950,48
	1651,47	48073,52	2,64	81702,11	37,49	81664,62
	1604,86	46716,57	2,96	79395,93	47,02	79348,91
	1537,45	44754,28	3,27	76060,98	57,64	76003,34
	1449,24	42186,66	3,59	71697,24	69,34	71627,91
	1415,22	41196,27	3,70	70014,05	73,47	69940,57
	1299,28	37821,54	4,01	64278,61	86,61	64192,00
	1162,56	33841,47	4,33	57514,40	100,82	57413,57

 

 

и =26,817

 

n, об/с	Ме, Н*м	Мк1, Н*м	Va1, м/с	Pк1, Н	Pw1, Н	Pa1, Н
	1572,62	35075,33	1,38	59611,38	10,22	59601,16
	1629,98	36354,66	1,79	61785,63	17,27	61768,36
	1666,55	37170,19	2,21	63171,64	26,15	63145,48
	1682,32	37521,91	2,62	63769,39	36,88	63732,51
	1677,29	37409,82	3,03	63578,90	49,45	63529,45
	1651,47	36833,93	3,45	62600,15	63,85	62536,30
	1604,86	35794,23	3,86	60833,16	80,10	60753,06
	1537,45	34290,73	4,27	58277,92	98,18	58179,74
	1449,24	32323,42	4,69	54934,43	118,11	54816,32
	1415,22	31564,58	4,83	53644,76	125,15	53519,61
	1299,28	28978,86	5,24	49250,27	147,53	49102,74
	1162,56	25929,34	5,65	44067,53	171,74	43895,79

 

 

2) Вторая передача.

 

и =20,12

 

n, об/с	Ме, Н*м	Мк2, Н*м	Va2, м/с	Pк2, Н	Pw2, Н	Pa2, Н
	1572,62	26315,98	1,84	44724,65	18,15	44706,50
	1629,98	27275,83	2,39	46355,93	30,67	46325,25
	1666,55	27887,69	2,94	47395,81	46,46	47349,34
	1682,32	28151,58	3,49	47844,28	65,52	47778,76
	1677,29	28067,48	4,04	47701,36	87,85	47613,52
	1651,47	27635,41	4,59	46967,04	113,44	46853,60
	1604,86	26855,35	5,14	45641,32	142,30	45499,02
	1537,45	25727,32	5,70	43724,20	174,42	43549,77
	1449,24	24251,30	6,25	41215,67	209,81	41005,86
	1415,22	23681,97	6,43	40248,08	222,34	40025,74
	1299,28	21741,98	6,98	36951,02	262,09	36688,93
	1162,56	19454,01	7,53	33062,56	305,10	32757,46

 

 

и =15,4163

 

n, об/с	Ме, Н*м	Мк2, Н*м	Va2, м/с	Pк2, Н	Pw2, Н	Pa2, Н
	1572,62	20163,77	2,40	34268,82	30,92	34237,90
	1629,98	20899,22	3,12	35518,73	52,25	35466,48
	1666,55	21368,04	3,84	36315,50	79,14	36236,36
	1682,32	21570,24	4,56	36659,14	111,60	36547,53
	1677,29	21505,80	5,28	36549,63	149,63	36400,00
	1651,47	21174,74	6,00	35986,98	193,22	35793,76
	1604,86	20577,05	6,71	34971,19	242,37	34728,81
	1537,45	19712,73	7,43	33502,25	297,09	33205,16
	1449,24	18581,78	8,15	31580,18	357,38	31222,80
	1415,22	18145,54	8,39	30838,79	378,71	30460,08
	1299,28	16659,09	9,11	28312,52	446,42	27866,11
	1162,56	14906,01	9,83	25333,12	519,68	24813,44

 

3) Третья передача.

 

и =11,5666

 

n, об/с	Ме, Н*м	Мк3, Н*м	Va3, м/с	Pк3, Н	Pw3, Н	Pa3, Н
	1572,62	15128,55	3,20	25711,34	54,92	25656,42
	1629,98	15680,35	4,16	26649,13	92,81	26556,32
	1666,55	16032,10	5,11	27246,93	140,59	27106,34
	1682,32	16183,80	6,07	27504,76	198,26	27306,50
	1677,29	16135,45	7,03	27422,59	265,81	27156,79
	1651,47	15887,06	7,99	27000,45	343,24	26657,20
	1604,86	15438,62	8,95	26238,31	430,56	25807,75
	1537,45	14790,14	9,91	25136,20	527,77	24608,43
	1449,24	13941,61	10,87	23694,10	634,86	23059,23
	1415,22	13614,31	11,19	23137,84	672,75	22465,09
	1299,28	12499,04	12,15	21242,43	793,03	20449,40
	1162,56	11183,74	13,10	19007,03	923,18	18083,85

 

и =8,8625

 

n, об/с	Ме, Н*м	Мк3, Н*м	Va3, м/с	Pк3, Н	Pw3, Н	Pa3, Н
	1572,62	11591,72	4,17	19700,41	93,54	19606,86
	1629,98	12014,51	5,42	20418,96	158,09	20260,87
	1666,55	12284,03	6,67	20877,00	239,47	20637,53
	1682,32	12400,27	7,93	21074,55	337,70	20736,85
	1677,29	12363,22	9,18	21011,60	452,76	20558,84
	1651,47	12172,90	10,43	20688,14	584,65	20103,49
	1604,86	11829,30	11,68	20104,18	733,39	19370,79
	1537,45	11332,42	12,93	19259,73	898,97	18360,76
	1449,24	10682,26	14,18	18154,77	1081,38	17073,39
	1415,22	10431,48	14,60	17728,56	1145,92	16582,63
	1299,28	9576,95	15,85	16276,26	1350,79	14925,48
	1162,56	8569,14	17,10	14563,47	1572,49	12990,98

 

4) Четвертая передача.

 

и =8,675

 

n, об/с	Ме, Н*м	Мк4, Н*м	Va4, м/с	Pк4, Н	Pw4, Н	Pa4, Н
	1572,62	11346,48	4,26	19283,61	97,63	19185,98
	1629,98	11760,33	5,54	19986,96	165,00	19821,96
	1666,55	12024,14	6,82	20435,32	249,94	20185,38
	1682,32	12137,92	8,10	20628,69	352,45	20276,23
	1677,29	12101,66	9,38	20567,06	472,54	20094,52
	1651,47	11915,37	10,65	20250,45	610,20	19640,25
	1604,86	11579,03	11,93	19678,85	765,44	18913,41
	1537,45	11092,67	13,21	18852,26	938,25	17914,01
	1449,24	10456,26	14,49	17770,67	1128,63	16642,05
	1415,22	10210,79	14,92	17353,48	1195,99	16157,49
	1299,28	9374,34	16,19	15931,91	1409,81	14522,10
	1162,56	8387,85	17,47	14255,35	1641,20	12614,16

 

 

и =6,6469

 

n, об/с	Ме, Н*м	Мк5, Н*м	Va5,м/с	Pк5, Н	Pw5,Н	Pa5,Н
	1572,62	8693,82	5,56	14775,36	166,30	14609,06
	1629,98	9010,92	7,23	15314,27	281,05	15033,23
	1666,55	9213,06	8,90	15657,81	425,73	15232,08
	1682,32	9300,23	10,57	15805,97	600,35	15205,63
	1677,29	9272,45	12,24	15758,76	804,89	14953,86
	1651,47	9129,71	13,91	15516,16	1039,38	14476,79
	1604,86	8872,01	15,57	15078,19	1303,80	13774,40
	1537,45	8499,35	17,24	14444,85	1598,15	12846,70
	1449,24	8011,73	18,91	13616,13	1922,43	11693,69
	1415,22	7823,64	19,47	13296,47	2037,18	11259,29
	1299,28	7182,74	21,14	12207,24	2401,38	9805,86
	1162,56	6426,88	22,80	10922,64	2795,51	8127,13

 

 

ДИНАМИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ

Динамическая характеристика с номограммой загрузок позволяет определить возможность движения автомобиля исходя из условия влияния сопротивления (Y) и конструкции машины (Ра, загрузка).

Для полного исследования возможностей необходимо учитывать условия сцепления ведущих колес с грунтом. Как известно, условием движения без буксования является соотношение:

Dj ³ D

 

Для случая равномерного движения при D = Y можно записать:

 

D = Y £ Dj

 

где Dj - динамический фактор по сцеплению.

 

Динамическим паспортом называется динамическая характеристика с номограммой загрузок и графиком контроля буксования.

Динамической характеристикой называется графическая зависимость динамического фактора D от скорости движения V_a:

 

D= f (V_а),

 

где D – динамический фактор, определяемый свободной силой тяги Ра, отнесенной к массе транспортной системы.

Определим динамические факторы D для загруженной машины на каждой передаче по следующей формуле:

 

D= = , (6.1)

 

где Ра- значения свободной силы тяги на каждой передаче.

 

Результаты занесем в таблицу 6.1

 

 

Таблица 6.1 – Динамический фактор для загруженного автомобиля

=35	=26,817	=20,12	=15,4163
, Н		,Н		, Н		, Н
77795,33	0,2337	59601,16	0,1791	44706,50	0,1343	34237,90	0,1029
80628,90	0,2422	61768,36	0,1856	46325,25	0,1392	35466,48	0,1066
82432,62	0,2477	63145,48	0,1897	47349,34	0,1423	36236,36	0,1089
83206,48	0,2500	63732,51	0,1915	47778,76	0,1435	36547,53	0,1098
82950,48	0,2492	63529,45	0,1909	47613,52	0,1430	36400,00	0,1094
81664,62	0,2453	62536,30	0,1879	46853,60	0,1408	35793,76	0,1075
79348,91	0,2384	60753,06	0,1825	45499,02	0,1367	34728,81	0,1043
76003,34	0,2283	58179,74	0,1748	43549,77	0,1308	33205,16	0,0998
71627,91	0,2152	54816,32	0,1647	41005,86	0,1232	31222,80	0,0938
69940,57	0,2101	53519,61	0,1608	40025,74	0,1203	30460,08	0,0915
64192,00	0,1929	49102,74	0,1475	36688,93	0,1102	27866,11	0,0837
57413,57	0,1725	43895,79	0,1319	32757,46	0,0984	24813,44	0,0745
=11,5666	=8,8625	=8,675	=6,6469
, Н		,Н		, Н		, Н
25656,42	0,0771	19606,86	0,0589	19185,98	0,0576	14609,06	0,0439
26556,32	0,0798	20260,87	0,0609	19821,96	0,0596	15033,23	0,0452
27106,34	0,0814	20637,53	0,0620	20185,38	0,0606	15232,08	0,0458
27306,50	0,0820	20736,85	0,0623	20276,23	0,0609	15205,63	0,0457
27156,79	0,0816	20558,84	0,0618	20094,52	0,0604	14953,86	0,0449
26657,20	0,0801	20103,49	0,0604	19640,25	0,0590	14476,79	0,0435
25807,75	0,0775	19370,79	0,0582	18913,41	0,0568	13774,40	0,0414
24608,43	0,0739	18360,76	0,0552	17914,01	0,0538	12846,70	0,0386
23059,23	0,0693	17073,39	0,0513	16642,05	0,0500	11693,69	0,0351
22465,09	0,0675	16582,63	0,0498	16157,49	0,0485	11259,29	0,0338
20449,40	0,0614	14925,48	0,0448	14522,10	0,0436	9805,86	0,0295
18083,85	0,0543	12990,98	0,0390	12614,16	0,0379	8127,13	0,0244

 

По полученным значениям строим график динамической характеристики.

От начала координат влево по оси абсцисс откладываем отрезок в произвольном масштабе, начало которого принимаем за 0% загрузки, и наносим на него шкалу, соответствующую загрузке машины в процентах – от 0% до 100%. Через начало отрезка проводим перпендикуляр, на котором наносим шкалу динамического фактора для незагруженной машины Do. Масштаб этой шкалы определяем из следующего соотношения:

а =а , (6.2)

 

где а – масштаб шкалы для 100% загрузки автомобиля.

Для шкалы 100 процентов загрузки D = 0,05 соответствует а = 40 мм, тогда для шкалы 0 процентов загрузки Dо = 0,05 соответствует:

 

= мм.

 

Наносим на шкалу Do значения 0,05; 0,10; 0,15 … 0,50. Соединяем прямыми лини-ями одинаковые значения динамических факторов на осях D и Do.

Коэффициент сцепления для лежневой дороги j = 0,55 – 0,62 принимаем из с.98 [1]: j = 0,58.

Вычисляем значения и при j изменяющимся в диапазоне от 0,1 до j, с шагом 0,1.

Однозначные динамические факторы на шкалах и соединяют пунктирны-ми линиями.

График контроля буксования представляет собой выраженную графически зависимость динамического фактора по сцеплению от нагрузки.

Для построения графика контроля буксования рассчитаем динамический фактор по сцеплению для загруженной и незагруженной машины по следующим формулам:

 

=j , (6.3)

 

=j , (6.4)

 

где j - коэффициент сцепления;

G - сцепной вес машины и прицепа с грузом, G =151954,6 Н;

G - сцепной вес машины и прицепа без груза, G =82404Н.

 

Рассчитаем и при значениях j от 0,10 до 0,58 (0,58- максимальное значе-ние коэффициента сцепления для лежневых дорог).

 

 

Таблица 6.2 –Коэффициенты сцепления для щебеночного покрытия

j
0,1	0,046	0,068
0,2	0,091	0,135
0,3	0,137	0,203
0,4	0,183	0,270
0,5	0,228	0,338
0,58	0,265	0,392

 

Далее на осях D и D_o откладываем в масштабе значения D_j и D_{j о} соответственно.

Соединяем значения D_j и D_jо , полученные при одинаковых значениях j пунк-тирной линией и указываем соответствующее значение j.

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Исполнитель -

Х.Х. ХХХХХХ

 

Руководитель –

С.Н. Перский

Петрозаводск 2016

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

1 ВЫБОР ПРОТОТИПА АВТОМОБИЛЯ.. 3

1.1 Исходные данные. 3

1.2 Выбор прототипа. 3

 

2 ВЫБОР И РАСЧЕТ ДВИГАТЕЛЯ.. 6

2.1 Определение мощности двигателя. 6

2.2 Выбор прототипа двигателя. 9

2.3 Обоснование выбора дизельного двигателя. 11

 

3 ВНЕШНЯЯ СКОРОСТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДВИГАТЕЛЯ.. 12

 

4 ТРАНСМИССИЯ.. 15

4.1 Определение передаточных чисел трансмиссии. 15

4.2 Выбор и обоснование основных узлов трансмиссии. 20

 

5 ТЯГОВАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА.. 25

 

6 ДИНАМИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ. 30

 

7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗОК НА ОСИ И КОЛЕСА МАШИНЫ... 34

 

8 АНАЛИЗ УСТОЙЧИВОСТИ АВТОМОБИЛЯ.. 40

8.1 Анализ продольной устойчивости машины.. 40

8.2 Анализ поперечной устойчивости машины.. 40

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.. 43

 

 

ВЫБОР ПРОТОТИПА АВТОМОБИЛЯ

 

 

Исходные данные

 

 

Тип машины – автомобиль лесовоз.

Подвижной состав – прицеп-роспуск

Колесная формула – 6х6.

Тип дороги – гравийная.

Вес машины – Ga = 7.5 т = 73575 Н.

Руководящий подьем .

Нагрузка на рейс – Q =22 = 19560 Н, при т/ ,

Минимальная скорость с грузом – V1 = 10 км/ч = 2,7 м/с,

Рабочая скорость с грузом – V2 = 51 км/ч = 14,1 м/с,

Максимальная без груза – V3 = 68 км/ч = 18,8 м/с,

Колесная формула – 4 х 4.

Прототипом является МАЗ 5434 с прицепом-роспуском ГКБ-9362.

 

Выбор прототипа

 

По данным задания выбираем прототип автомобиля:

 

Технические данные автомобиля МАЗ-5434 (таблица 5 [3]):

 

 

Рисунок 1.1 – Габаритные размеры автомобиля МАЗ-5434

Автомобиль МАЗ-5434 без платформы полноприводный, короткобазный, с коротким свесом (910 мм.), оснащён малой кабиной без спальных мест.

Беззазорная сцепка позволяет использовать этот автомобильный транспорт в качестве тягача высокой проходимости.

Особенностью комплектации является отсутствие бокового ограждения и заднего защитного устройства (ЗЗУ и БЗУ), также отсутствует фароискатель. На кабине данного полноприводного шасси установлен серийный бампер под прямоугольные фары. КОМ отсутствует. Ошиновка задних колёс – двухскатная, установлены шины размерностью 12,00R20 (нормослойность – 18).

Колесная формула: 4х4;

Грузоподъемность: Q1 = 67000 Н;

Вес автомобиля: Ga = 73575 Н;

Максимальная скорость: 70 км/ч.

 

Технические данные прицепа-роспуска ГКБ-9362 [3]:

 

 

Рисунок 1.2 – Габаритные размеры прицепа-роспуска ГКБ-9362

 

Прицеп-роспуск предназначен для перевозки леса в хлыстах и деревьях длиною 18...24 метра по профилированным дорогам с гравийным и усовершенствованным покрытием с заходом на временные лесовозные дороги (усы), а также по дорогам I и II категории общей сети РФ.

Основным тягачом роспуска являются лесовозные автомобили КрАЗ-6437 и МАЗ-5434. Регулировка межконикового расстояния автопоезда 9, 10, 11, 12 метров, производится за счет изменения установки "плавающего" дышла в раме прицепа при маневрах тягача. Загрузка роспуска на тягач при холостом пробеге осуществляется за счет лебедки тягача и складывающегося дышла. Управление роспуском осуществляется с помощью трособлочной, крестообразной сцепки.

 

Основной тяговый автомобиль: МАЗ-5434, КрАЗ-6437.

Полезная нагрузка: 14 т = 14000 кг;

Масса снаряженного прицепа: 4150 кг;

Полная масса: 18150 кг;

Шины: 320 х 508.

Для расчетов определяем Qпр = 140187,2 Н и Gпр = 40711,5 Н.

 

Расчет фактической грузоподъемности:

 

,

 

где вес автомобиля с грузом;

вес автомобиля;

грузоподъемность автомобиля,

 

 

где вес прицепа с грузом;

вес прицепа;

грузоподъемность прицепа.

ВЫБОР И РАСЧЕТ ДВИГАТЕЛЯ

 

 

Определение мощности двигателя

Мощность двигателя определяем по следующей формуле:

 

, (2.1)

 

где – касательная сила тяги на ведущих органах тягача, необходимая для преодоления сил сопротивления движению машины, Н;

– скорость движения машины, м/с;

h_тр – КПД трансмиссии.

 

Касательную силу определяем из уравнения тягового баланса:

 

, (2.2)

 

где – сила, затрачиваемая на преодоление сопротивления качению, Н;

– сила, затрачиваемая на преодоление сопротивления подъему, Н;

– сила, затрачиваемая на преодоление сопротивления воздушной среды, Н;

– сила, затрачиваемая на преодоление сопротивления инерции, Н;

– крюковая сила тяги, Н.

 

Так как у нас установившееся движение, то =0.

Тогда уравнение тягового баланса примет вид:

 

. (2.3)

 

При вывозке древесины слагаемые уравнения определяем следующим образом:

 

, (2.4)

 

, (2.5)

 

, (2.6)

 

, (2.7)

 

где – коэффициент сопротивления качению тягача;

– коэффициент сопротивления качению прицепа.

Принимаем равным , т.е. = =f

– вес тягача, Н;

– вес пакета, размещенного на тягаче, Н;

– вес груза, размещенного на прицепе, Н;

– вес прицепа, Н;

– коэффициент обтекаемости, с²/ м⁴;

F – площадь проекции лобовой поверхности машины на плоскость, перпендикулярную дороге, м².

 

Принимаем = 0,89 с² /м⁴; площадь проекции определяем по формуле:

 

= , (2.8)

 

где В- ширина колеи автомобиля, м;

Н- максимальная высота автомобиля, м.

 

F = 2,995 = 6,04 м².

 

При транспортировке в полностью погруженном положении уравнение тягового баланса имеет вид:

= ( + cosa +( + sina + Vа²+( + cosa +sina),

или

= ( + + + cosa + sina)+ Vа² (2.9)

Для массы машины = 7,5 т принимаем h_тр.= 0,8317.

Определяем мощность двигателя в трех режимах движения:

1. f = max = 0,03; a = max =3°; Vа = 2,8 м/с.

= ( + + 140187,2 + 40711,5 0,998 + 0,052) = 9624,9 Н

кВт.

2. f = fсред = 0,025; a= 0,2; amax = 0,6˚; Vа = Vраб = 14,1 м/с.

Поделиться с друзьями: