Трансмиссии и системы управления лесных машин. Выбор прототипа автомобиля. выбор и расчет двигателя

  Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования 

Петрозаводский государственный университет

(ПетрГУ)

Институт лесных, инженерных и строительных наук

(ИЛИСН)

                                                               Кафедра транспортных и технологических машин и оборудования

Курс   “Трансмиссии и системы управления лесных машин”

КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ

Исполнитель -

Руководитель – 

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

       1 ВЫБОР ПРОТОТИПА АВТОМОБИЛЯ

1.1  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.

1.2 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.

2. ВЫБОР И РАСЧЕТ ДВИГАТЕЛЯ

2.1  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)