Сбор и оформление массива исходных данных для анализа эксплуатационных свойств автомобиля ЗИЛ 5301СС

Массив исходных данных  для расчета координат центра масс

При определении центра масс массу людей в салоне определяют разностью:

                                                                (1.1)

Предположим, что средняя масса одного пассажира ≈80 кг, то из формулы (1) можно рассчитать массу груза:

                                                              (1.2)

Где  – полная масса автомобиля (берем из справочника),  - собственная масса (взята из справочника), тогда  будет равна:

Определим координаты центра масс порожнего автомобиля следующим образом: Ординату h₀ в первом приближении принимают равной:

h₀ = 1,5 · r_k                                                                (1.3)

где h₀ – ордината центра масс порожнего автомобиля, м;

r_k – радиус колеса АТС, м.

h₀ =   

Абсциссу порожнего автомобиля определяют из уравнения моментов, составленного относительно центра О:

                                                            (1.4)

 g L =

Сократив на g, получим:

Где m₀₁ - масса, приходящаяся на переднюю ось порожнего автотранспортного средства, кг;

L – база АТС, мм;

m₀ – масса порожнего АТС, кг;

x₀ - абсцисса порожнего автомобиля, мм;

g – ускорение свободного падения, м/с²;

Абсциссу груженого автомобиля определяют из уравнения моментов:

                                                      (1.5)

Сократив на g, получим:

                       

                                          (1.6)

Ординату груженого автомобиля  также определяют из уравнения моментов:

                                         (1.7)

Сократив на g, выразим неизвестную:

                                                                                                 (1.8)

1.2.2. Нормальные реакции, действующие на транспортное средство

Для определения нормальных реакций дороги R_z, действующих на автомобиль, стоящий на горизонтальной опоре, можно использовать уже известные данные о распределении  массы по ходовым осям. В частности, нормальные реакции, действующие на порожний автомобиль, равны:                                                                                                      на переднюю ось:

R_z1 = m₀₁·g                                                                    (1.9)

где R_z1 – нормальные реакции, действующие на переднюю ось порожнего автомобиля, Н;

m₀₁ – масса приходящаяся на переднюю ось порожнего автомобиля, кг;

g - ускорение силы тяжести, м/с².

= 20286 Н

на заднюю ось:

 R_z2 = m₀₂·g                                                                     (1.10)

где R_z2 – нормальные реакции, действующие на заднюю ось порожнего автомобиля, Н;

m₀₂ – масса приходящаяся на заднюю ось порожнего автомобиля, кг;

g - ускорение силы тяжести, м/с².

Н                                                 (1.11)

Определим нормальные реакции дороги, действующие на груженый автомобиль. на переднюю ось:

R_z1 = m_а1·g                                                                (1.12)

где R_z1 – нормальные реакции, действующие на переднюю ось груженого автомобиля, Н;

m_а1 – масса приходящаяся на переднюю ось груженого автомобиля, кг;

g - ускорение силы тяжести, м/с².

R_z1 = 2367  9,8 = 23195 Н

на заднюю ось:

R_z2 = m_а2·g                                                                (1.13)

где Rz2 – нормальные реакции, действующие на заднюю ось груженого автомобиля, Н;

mа2 – масса приходящаяся на заднюю ось груженого автомобиля, кг;

g - ускорение силы тяжести, м/с2.

R_z2 =

При известных координатах ЦМа нормальные реакции определяют из уравнения моментов, составленного относительно начала координат О:

Отсюда уравнение моментов;

(1.14)

Тогда:

При известных координатах ЦМа ,нормальные реакции определяют из уравнения моментов, составленного относительно начала координат 2;

 

Откуда уравнение моментов:

                                 (1.15)        

Сумма реакций груженого автомобиля, полученных из расчета, должна оказаться равной полной массе автомобиля умноженной на ускорение свободного падения.

Выполним проверку:

               (1.16)

23195 + 44915 = 69509,8

68110 = 68110

Расчет произведен, верно.

1.2.3. Лобовая площадь автомобиля

Под лобовой понимают площадь Faнаибольшего вертикального поперечного сечения АТС, т.е. контура его фронтальной проекции. В приближенных инженерных расчетах реальный контур аппроксимируют отрезками прямых линий, позволяющими представить площадь совокупностью простых геометрических фигур, не требующих трудоемких расчетов.

Иллюстрация представлена на рисунке «ЗИЛ 5301СС. Рисунок 1.2»  на стр. 13.                                                        

F₁ = 7525 = 1875 мм²;

F₂ = 1615 = 240 мм²;

F₃ = 73118 = 8614 мм²;

F₄ = 13 13 = 169 мм²;

F₅ = 13  = 1092 мм²;

F₆ = 13  13 = 169 мм²;

F₇ = 14  = 532 мм²;

F₈ = 9  = 189 мм²;

F₉ = 3  = 141 мм²;

F₁₀ = 11  = 66 мм²;

Fа = ∑F_i = 13087 мм²

Умножим на масштабный коэффициент, в квадрате:

Fа = 13087  20,5² = 5,5 м²

Fа = 5,5 м²

Данные для таблицы 1.5 были взяты из рисунка «ЗИЛ 5301СС. Рисунок 1.3» стр. 15.

Таблица 1.5 – Блок производных исходных данных

Показатель	Размерность	Значение
Координаты центра масс порожнего АТС,
хо	мм	1856
ho	мм	528
Координаты центра масс груза,
хг	мм	171
hг	мм	1795,5
Координаты центра масс груженого АТС
ха	мм	1243
hа	мм
Нормальные реакции дороги, действующие на:
колеса передней оси порожнего АТС, Rz1	Н	20286
колеса задней оси порожнего АТС, Rz2	Н	19600
колеса передней оси груженого АТС,Rz1	Н	23195
колеса задней оси груженого АТС, Rz2	Н	44915
Лобовая площадь АТС,Fа	м2	5,5

ЗАКЛЮЧЕНИЕ: В данной практической работе мной были определение центры масс груза, порожнего и груженого автомобиля и пассажиров первого ряда. А также были рассчитаны нормальные реакции, действующие на автомобиль ЗИЛ 5301СС на горизонтальной поверхности.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ:

1.  Краткий автомобильный справочник. Том 2. Грузовые автомобили / Кисуленко Б.В. и др. М.: Автополис – Плюс, ИПЦ «Финпол», 2005, - 672с.

2.  Анопченко, В.Г. Практикум по теории движения автомобиля: Учеб. пособие / В.Г. Анопченко. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2005. 83с.

3.   СТО 4.2–07–2012 Система менеджмента качества. Общие требования к построению, изложению и оформлению документов учебной и научной деятельности. – 2012. – Красноярск.

4.  ЗАО "Агропромсервис" [Электронный ресурс]:

Аккумуляторы, Погрузочная техника,Авторезина– Режим доступа:

http://www.kaps.kursknet.ru/shini12.html– Загл. с экрана.

5.  Спецтехника: покупка и продажа специальной техники [Электронный ресурс]:– каталог заводов производителей спецтехники - Режим доступа:   

http://www.specserver.com/rus/catalog.asp?catalogID=40&groupID=0&catalogGroupID=164&catalogFieldID=610– Загл. с экрана

6.  Automobile  [Электронный ресурс]: сайт содержит  информацию о производителях грузовых автомобилей. – Режим доступа:

http://autotruck.com.ua/?cars=%d0%b7%d0%b8%d0%bb-5301%d1%81%d1%81– Загл. с экрана.

7.  Дизельные двигатели ММЗ (Белоруссия) [Электронный ресурс]: внешняя