Проектирование лесовозного тягача. Компоновка проектируемого тягача. Расчет характеристик системы двигатель – гидротрансформатор

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО «Сибирский Государственный Технологический

Университет»

Кафедра: АТЛМ

Факультет: Механический

Расчетно-графическая работа

Тема: Проектирование лесовозного тягача.

Руководитель:

__________

(подпись)

_________________________

(оценка, дата)

Выполнил:

Студент группы 92-01

____________

(подпись)

________________________

(дата)

Красноярск 2006

СОДЕРЖАНИЕ

Задание. 2

1.Компоновка прототипа. 3

2. Компоновка проектируемого тягача. 5

3.Определение параметров рулевой трапеции. 7

4.Расчет характеристик системы двигатель – гидротрансформатор. 11

Задание

Автомобиль-прототип                                                                   Урал 4320

Колесная формула                                                                                   6*6

Число управляемых колес                                                                         2

Расположение кабины                                                                            КПД

Число дифференциалов                                                                             3

Число блокируемых дифференциалов                                                     2

КПП                                                                                                     4-ст + ДР

Тип главной передачи                                                           двойная разнесенная

Число независимых контуров в рабочей тормозной системе                3

Тип усилителя рулевого управления                              с реактивной площадкой

Тип гидротрансформатора                                                                        

Двигатель КамАЗ-740     Nе = 154,3 кВт

1.Компоновка прототипа

1.1 Определение суммы известных весов агрегатов

G_агр = ∑G_агр                                                                                                           (1.1)

Автомобиль состоит из агрегатов, выполняющих каждый определенную функцию. В частности автомобиль прототип скомпонован для перевозки груза. Нашей задачей является его перкомпоновать таким образом, чтобы соблюсти все условия и недопустить каких либо перегрузок.

Определяем вес всех агрегатов установленных на автомобиле

                                                                                        (1.2)

где m – масса агрегата.

Таблица 1.1 – Веса агрегатов прототипа

Наименование	Масса	Вес
Двигатель с оборудованием и сцеплением	770	7546
Коробка передач	246	2410,8
Раздаточная коробка		1744,4
Карданные валы	100	980
Передний мост	655	6419
Задний мост	590	5870,2
Средний мост	590	5870,2
Рама	760	7448
Кузов	860	8428
Кабина	360	3528
Колесо в сборе с шиной	165	1617
Радиатор	40	392
Итого	6157	60338,6

1.2. Определение суммарного веса неучтенных агрегатов

Зная вес всех основных агрегатов, можно определить вес тех агрегатов которые имеются на автомобиле но выполняют вспомогательные функции. При расчете этот вес принимается как одно целое для всех таких агрегатов.

G_н.агр= G_а - G_агр                                                                             (1.3)

Таблица 1.2 - Весовая характеристика прототипа

Наименование	Масса	Вес
Собственная масса	8020	78596
Масса на переднюю ось	4020	39396
Масса на тележку	4000	39200
Полная масса	13245	129801
Полная на переднюю ось	4300	42140
Масса на тележку	8945	87661

G_н.агр= 78596 – 60338,6 = 18257,4 Н

После проведенных расчетов наносим на чертеже положение центров тяжести учтенных агрегатов.

1.3 Определение координат центра тяжести неучтенных агрегатов

Составляем уравнение моментов относительно задней оси.

∑М =0                                                      (1.4)

где L – плечо действия веса

2. Компоновка проектируемого тягача

После определения веса неучтенных агрегатов и плеча его действия можно начать перекомпоновку автомобиля в соответствии с заданием.  При этом нужно учесть что нагрузка на переднюю ось должна быть такой же как и прототипа или иметь близкое значение в пределах 1%.

2.1 Определение нагрузки на передний мост проектируемой машины

Таблица 2.1 – Веса агрегатов проектируемого автомобиля

Наименование	Масса	Вес
Двигатель с оборудованием и сцеплением	770	7546
Коробка передач	246	2410,8
Раздаточная коробка		1744,4
Карданные валы	100	980
Передний мост	655	6419
Задний мост	590	5870,2
Средний мост	590	5870,2
Рама	760	7448
Кузов	860	8428
Кабина	400	3528
Колесо в сборе с шиной	165	1617
Радиатор	40	392
Неучтенные агрегаты		18257,4
Итого		78988

Вес коника принимаем равным весу кузова прототипа

Зная вес неучтенных агрегатов, определяем нагрузку на передний мост при добавленных агрегатах, .

Отсюда:

2.2 Определяем процент разности нагрузки после перекомпоновки

                                                   (2.1)

 %

Процент разности нагрузки менее 1%, следовательно, положение агрегатов выбрано верно

2.3 Определяем грузоподъемность

G_гр = G_{гр. авт} – G_а                                                   (2.2)

G_гр = 129801 – 78988 = 50813 Н

Грузоподъемность проектируемого автомобиля равна грузоподъемности прототипа. Gгр = 5100 кг

2.4 Определим положение коника на тягаче

Р_{п.м гр авт}  - Р^I_п.м = Р_{п.м гр}                                                                            (2.3)

Р_{п.м гр авт}  =Р_ПА - Р_ПЗМ                                                                (2.4)

где Р_ПА – полный вес автомобиля

Р_ПЗМ – полный вес на заднюю ось

Р_{п.м гр авт}  =129801 – 87661=42140 Н

Р_{п.м гр} = 42140 – 39776 = 2364Н

∑М = 0

G_гр · L_кон – G_{п.м гр} · L_баз = 0                                                (2.5)

L_кон = 2364 * 4220/ 50813 = 195 мм

3.Определение параметров рулевой трапеции

3.1 Определение теоретически необходимой зависимости между    углами   поворота внутреннего и наружного колеса

  Определяем угол поворота наружного колеса

                                                  (3.1)

где  В – расстояние между осями шкворней, В = 2020 мм;

L – база машины, L = 4220 мм;

α_вн  - угол поворота внутреннего колеса

α_вн = 0-40⁰

Результаты аналогичных расчетов заносим в таблицу 3.1

3.2 Определение параметров рулевой трапеции

L^I = L · К₁                                                   (3.2)

Принимаем К₁ =0,7

L^I = 4220 · 0,7 = 2954 мм

Определение начального угла наклона рычагов, α_нач

                                                       (3.3)

3.3 Определение размеров рычагов рулевой трапеции и поперечной рулевой тяги

n = В/ (1+2·К₂· cos α_нач )                                                      (3.4)

где n – длина поперечной рулевой тяги

Принимаем К₂ = 0,14

n = 2020 / (1 + 0,14 · 2 · cos71,12⁰ ) = 1852,2 мм

Определение длины рычага рулевой трапеции;

m = К₂ · n                                                           (3.5)

m = 1852,2· 0,14 = 259,3 мм

3.4. Определение зависимости между углами поворота внутреннего и наружного колес, связанных рулевой трапецией

Определяем фактический угол поворота колеса. При этом расхождение должно составлять не более 1⁰ при α_вн = 20⁰ и не более 3⁰ при α_вн = 40⁰

  (3.6)

Результаты аналогичных расчетов сводим в таблицу 3.1

Таблица 3.1

После проведения расчетов строим график  зависимости углов поворота