Описание устройства автомобиля, разработка кинематической схемы. Определение массы автомобиля. Выбор шин автомобиля

МПС  РФ

СГУПС

Кафедра  “Механизация путевых, погрузочно-разгрузочных и

строительных работ”

Механизмы ДВС

Курсовой проект по дисциплине:

“Автомобили и тягачи ”

Пояснительная записка

ТММ. .

Руководитель проекта:                                           Разработал:

доцент                                                                      студент гр.М-311

---------------- Н.                                  --------------

(подпись)                                                                      (подпись)

-----------------                                                              -----------------

(дата)                                                                           (дата)

2003

Содержание.

1. Описание устройства автомобиля, разработка кинематической схемы……….

2. Определение массы автомобиля…………………………………………………………

3. Выбор шин автомобиля………………………………………………………………………

4.Определение мощности двигателя…………………………………………………………

5.Выбор передаточных чисел трансмиссии…………………………………………………

6.Определение рабочего объема двигателя…………………………………………………

7. Геометрические характеристики проходимости машины…………………………

8. Построение динамической характеристики автомобиля…………………………

9. Построение графика ускорений автомобиля…………………………………………...

10. Построение графика тормозного пути автомобиля……………………………….

Список литературы……………………………………………………………………………

1. Описание устройства автомобиля, разработка кинематической схемы.

   В качестве прототипа выбран автомобиль УАЗ-3303 со следующими характеристиками.

   Автомобиль УАЗ -3303 двухосный автомобиль, выпускается Ульяновским автомобильным заводом. Кузов - деревянная платформа с тремя открывающимися бортами. Кабина- двухместная цельнометаллическая. На автомобиле УАЗ -3303 установлен карбюраторный, рядный, четырехтактный, четырехцилиндровый, двигательУМЗ-4178.10.

   Трансмиссия механическая, многоступенчатая. В трансмиссии применена четырехступенчатая синхронизированная коробка передач, с механическим управлением, передаточные числа: 1 – 3,78,   2 -2,60,   3 – 1.55,   4 – 1,00. И раздаточная коробка двухступенчатая, с механическим управлением, передаточные числа:

прямая – 1,00,    понижающая – 1,94.

Сцепление - однодисковое, сухое, с гидравлическим приводом.

Рулевой механизм - глобоидный червяк с двухгребневым роликом, передаточное число 20,3.

Тормоза: Рабочие тормозные механизмы – колодочные, с раздельными ветвями гидропривода на передние и задние колёса от двухкамерного главного цилиндра с вакуумным усилителем. Стояночный тормоз – барабанный, с внутренними колодками, действующий на трансмиссию, привод ручной механический от рычага.

Полная масса прототипа 2650кг. Распределение массы по мостам:

На передний мост 1220кг – это примерно 46%от полной массы,

На задний мост     1430кг – 54%.

2. Определение массы автомобиля.

Полная масса автомобиля ,кг:

         ,                                                                                      (1)

где - грузоподъемность автомобиля, кг (=1000);

       -коэффициент учитывающий снаряжение автомобиля;   

       -масса пассажира, кг ( );

       -число пассажиров, .

           ,                                                                                                            (2)

где -коэффициент использования массы.

         

      кг.

Масса порожнего автомобиля, кг:

     ,                                                                                                             (3)

     кг.

Вес автомобиля груженого ,Н:

                                                                                                                     (4)

Вес автомобиля порожнего,Н:

                                                                                                                     (5)

3. Выбор шин автомобиля.

   Шины выбираются по нагрузке на наиболее нагруженное колесо. Как правило нагружают больше ведущий мост с целью увеличения сцепления с дорогой, но у грузовых автомобилей с колесной схемой   при полном использовании грузоподъемности  стараются  распределить  вес  равномерно.    Проведена  развесовка подобно прототипу,  масса,   приходящаяся  на  передний  мост               46% - 1108,6 кг, на задний мост соответственно 54% - 1301,4 кг.

  Масса приходящаяся на одно колесо заднего моста , кг:

   ,                                                                                                             (6)

где  - масса приходящаяся на задний (наиболее нагруженный) мост, кг.

   кг

Таблица 3.1. - Приняты  шины:

Обозначение шины	215-380(8,40-15)
Модель	Я – 192
Тип рисунка протектора	Пов.пр.
Норма слойности	6
Обозначение обода	152L(6L)
Габаритные размеры шин в надутом состоянии, мм
Наружный диаметр	791
Ширина профиля	218
Статический радиус	370
Максимальная нагрузка, кгс	770
Внутреннее давление в шине кгс/см	2,6
Максимальная допустимая скорость, км/ч	100
Глубина рисунка протектора по центру беговой дорожки, мм	20,0
Масса шины, кг	27,0
Завод изготовитель	ЯШЗ

4.Определение мощности двигателя.

Мощность двигателя кВт  должна быть достаточна для обеспечения заданной максимальной скорости движения  по дороге с минимальным заданным коэффициентом сопратевления перекатыванию:

         ,                                                      (7)

 где   -максимальная скорость движения автомобиля, м/с ;

        -сила тяжести автомобиля, Н ;

        - коэффициент сопратевления перекатыванию по дороге с заданным покрытием;

        - коэффициент обтекаемости,  ;

        -лобовая площадь автомобиля, .

        ,                                                                                                           (8)

где  - колея машины, м (=1,445);

       -высота машины, м;(Н=2,46)

       - КПД трансмиссии, .

       ,                                                                   (9)

      .

     .

       

   В общем случае частота вращения вала двигателя при максимальной скорости движения не равна частоте вращения , соответствующей максимальной мощности двигателя и следовательно .

   Для нахождения максимальной мощности воспользовались эмпирическая формулой Лейдермана:

   ,                                 (10)

где  a,b- эмпирические коэффициенты аппроксимирующие перегрузочную ветвь внешней характеристики кубического трехчлена.

   Для дизельных ДВС с неразделённой a=0,87  .  в=1,13.

   Для современных ДВС ,

 где .

   Задаваясь значениями , которые соответствуют отношениям =0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1; 1,2, определяем величину соответствующих мощностей , заносим их в таблицу и строим внешнею характеристику ДВС.

   Для построения внешней характеристики формула (14) записывается в следующем виде:

   ,                                            (11)

где  -текущие значения мощности двигателя и частоты вращения коленчатого вала.

   Крутящий момент на валу:

    .                                                                                                           (12)

                                                                                                               (13)

где -угловая скорость.

Полученные расчетом значения,, сведены в таблицу 1.

 Таблица 1— Внешняя характеристика ДВС.

	Отношение
Показатели	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0	1,2
ne , об/с.	6,66	13,32	19,98	26,64	33,3	39,96
, рад/с.	41,82	83,65	125,5	167,3	209	250,94
, кВт.	13,54	29,81	45,72	58,19	64,143	60,49
	323,7	356,4	364,3	347,8	306,9	241

5.Выбор передаточных чисел трансмиссии.

   Передаточное отношение главной передачи  определяется из условия обеспечения заданной максимальной скорости :

       ,                                                                                                   (14)

где -максимальная угловая скорость вала двигателя 250,94 рад/с;

       - радиус колеса(м);

        - передаточное число КПП на высшей передачи, ();

       - передаточное число высшей передачи дополнительной коробки   

        .

   Передаточное число первой передачи в КПП определяют из условия обеспечения движения при заданном максимальном дорожном сопротивлении.

                                                                                                   (15)

где -максимальный коэффициент дорожного сопратевления автомобиля