Сельскохозяйственные машины: трактор ДТ-75М и ГАЗ-САЗ-3Б

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Оценка основных эксплуатационных свойств трактора ДТ-75М

1.1 Поверочный расчет, построение и предварительный анализ тяговой характеристики трактора

1.1.1 Поверочный расчет, построение и предварительный анализ динамического паспорта трактора

1.2 Проходимость

1.3 Агрегатируемость

1.4 Продольная устойчивость

2. Оценка основных эксплуатационных свойств автомобиля ГАЗ-САЗ-53Б

2.1 Поверочный расчет, построение и анализ динамического паспорта автомобиля ГАЗ-САЗ-53Б

2.2 Оценка проходимости автомобиля

2.3 Оценка устойчивости против заноса и бокового опрокидывания

2.4 Оценка грузовместимости

Литература

Введение

Потребительское совершенство любой машины определяется уровнем приспособленности ее конструкции к эффективному применению в реальных условиях эксплуатации.

Важнейшими эксплуатационными свойствами тракторов и автомобилей, определяющими приспособленность их конструкции к эффективному использованию в реальных условиях российского сельского хозяйства, являются топливная экономичность, тягово-скоростные свойства и проходимость, надежность, в том числе безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость, безопасность, включая безвредность, агрегатируемость тракторов и грузовместимость автотракторных транспортных средств. Эти и другие свойства закладываются при проектировании, обеспечиваются машиностроителями при изготовлении, оцениваются собственниками или распорядителями производственного капитала при приобретении, реализуются пользователями при эксплуатации, сохраняются владельцами или распорядителями при планово-предупредительном техническом обслуживании и восстанавливаются специализированной службой технического сервиса при вынужденном ремонте.

В курсовой работе производится проверочный тяговый расчет трактора при заданном значение коэффициентов сцепления и сопротивления качению, проверочный тяговый расчет автомобиля при заданных значениях коэффициента обтекаемости и площади лобовой поверхности, а также анализ обобщенного динамического паспорта трактора и автомобиля и графо-аналитический метод определения возможной себестоимости их полезной работы. Это необходимо для оценки эксплуатационных свойств трактора и автомобиля, которые определяют приспособленность их конструкции к эффективному использованию в условиях сельского хозяйства.

1. Оценка основных эксплуатационных свойств трактора ДТ-75М

1.1 Поверочный расчет, построение и предварительный анализ тяговой характеристики трактора

Теоретическую тяговую характеристику трактора в условиях, заданных коэффициентом продольного сцепления ?_х и коэффициента сопротивления качению f, определяем методом поверочного тягового расчета.

Из технической характеристики заданного трактора и Приложений А6 и Б1 принимаем:

- внешнюю скоростную (регуляторную) характеристику дизеля, выраженную в таблице 1.1 показателями М_е=0.36кНм, N_e=66,2кВт, n=1750 об/мин, G_т=16,6 кг/ч;

- номинальное тяговое усилие трактора по ГОСТ 27021-86;

- коэффициент использования массы трактора как тягача по ГОСТ 27021-86:

А=0,490 - гусеничный трактор типа ДТ-75М;

- эксплуатационную силу тяжести (вес) трактора

= кН; (1.1)

- силу сопротивления качению

(1.2)

P_f = 0,07·61,22= 4,286кН;

- коэффициент нормальной нагрузки ведущих колес: =1;

- радиус качения ведущих колес или звездочек гусениц r_к=0,355м;

- передаточные числа трансмиссии i_тр на четырех расчетных передачах.

Определяем текущие значения КПД трансмиссии

(1.3)

где n_ц и n_к - число пар соответственно цилиндрических и конических зубчатых колес, передающих вращательное движение от двигателя к движителям; определяем из кинематической схемы трактора;

эксплуатационный трактор газ тяговой занос опрокидывание

Таблица 1.1- Расчетная тяговая характеристика трактора ДТ-75М при G_э=61,22кН; f=0,07; _х=0,80; =1; r_к=0,355м

передача	iт	ТР	Ме, кНм	Рко, кН	Ркр, кН		n, об мин	Vт, км ч	Vр, км ч	Nе, кВт	Nкр, кВт	тяг	Gт, км ч	g кр, г/ кВтч	Dо	МТУ
4	31,7	0	0	0	-	0	1870	7,89	7,89	0	-	-	4,5	-	0	0
		0,841	0,241	18,10	13,82	0,002	1800	7,60	7,58	45,6	29,11	0,638	12,3	422,52	0,296	0,264
		0,859	0,36	27,61	23,33	0,008	1750	7,39	7,33	66,2	47,49	0,717	16,6	349,56	0,451	0,290
		0,861	0,381	29,28	25,00	0,01	1600	6,76	6,69	63,8	46,45	0,728	16	344,48	0,478	0,291
		0,863	0,41	31,60	27,32	0,013	1400	5,91	5,83	60,3	44,27	0,734	15	338,81	0,516	0,294
		0,864	0,423	32,64	28,36	0,015	1300	5,49	5,41	57,3	42,59	0,743	14,4	338,14	0,533	0,291
		0,865	0,432	33,36	29,08	0,016	1150	4,86	4,78	52,2	38,59	0,739	13,2	342,07	0,545	0,290
5	28,5	0	0	0	-	0	1870	8,78	8,78	0	-	-	4,5	-	0	0
		0,808	0,241	18,10	11,35	0,002	1800	8,45	8,44	45,6	26,59	0,583	12,3	462,64	0,255	0,254
		0,825	0,36	27,61	19,55	0,005	1750	8,22	8,18	66,2	44,42	0,671	16,6	373,74	0,389	0,279
		0,827	0,381	29,28	21,00	0,006	1600	7,51	7,47	63,8	43,57	0,683	16	367,20	0,413	0,279
		0,829	0,41	31,60	23,00	0,008	1400	6,57	6,52	60,3	41,67	0,691	15	359,93	0,446	0,282
		0,830	0,423	32,64	23,90	0,009	1300	6,10	6,05	57,3	40,17	0,701	14,4	358,52	0,460	0,280
		0,831	0,432	33,36	24,52	0,01	1150	5,40	5,35	52,2	36,42	0,698	13,2	362,47	0,471	0,278
6	25,6	0	0	0	-	0	1870	9,78	9,78	0	-	-	4,5	-	0	0
		0,808	0,241	18,10	9,755	0,002	1800	9,41	9,39	45,6	25,45	0,558	12,3	483,32	0,229	0,254
		0,825	0,36	27,61	17,12	0,004	1750	9,15	9,11	66,2	43,36	0,655	16,6	382,87	0,350	0,279
		0,827	0,381	29,28	18,43	0,005	1600	8,36	8,32	63,8	42,61	0,668	16	375,51	0,371	0,279
		0,829	0,41	31,60	20,22	0,006	1400	7,32	7,28	60,3	40,88	0,678	15	366,95	0,400	0,282
		0,830	0,423	32,64	21,03	0,007	1300	6,80	6,75	57,3	39,43	0,688	14,4	365,21	0,414	0,280
		0,831	0,432	33,36	21,59	0,008	1150	6,01	5,96	52,2	35,77	0,685	13,2	369,04	0,423	0,278
7	20,8	0	0	0	-	0	1870	12,03	12,03	0	-	-	4,5	-	0	0
		0,808	0,241	18,10	7,12	0,001	1800	11,58	11,57	45,6	22,89	0,502	12,3	537,31	0,186	0,254
		0,825	0,36	27,61	13,11	0,002	1750	11,26	11,24	66,2	40,94	0,618	16,6	405,52	0,284	0,279
		0,827	0,381	29,28	14,17	0,003	1600	10,30	10,26	63,8	40,40	0,633	16	396,00	0,301	0,279
		0,829	0,41	31,60	15,63	0,003	1400	9,01	8,98	60,3	39,00	0,647	15	384,66	0,325	0,282
		0,830	0,423	32,64	16,29	0,004	1300	8,36	8,33	57,3	37,69	0,658	14,4	382,08	0,336	0,280
		0,831	0,432	33,36	16,74	0,005	1150	7,40	7,36	52,2	34,23	0,656	13,2	385,59	0,343	0,278

_ц и _к - КПД соответственно пары цилиндрических и конических зубчатых колес; принимаем из интервалов _ц=0,98...0,99 и _к =0,97...0,98;

- коэффициент учета потерь в трансмиссии на холостом ходу;

принимаем из интервала = 0,03...0,05;

М_н и М_е - соответственно номинальное и текущие значения крутящего момента двигателя, кНм.

Определяем расчетом по формулам и заносим в таблицу 1.1 текущие значения:

полной окружной силы ведущих колес по ГОСТ 17697-72 (чаще называемой касательной силой тяги, движущей силой и т.п.),

(1.4)

и тягового усилия трактора (по двигателю)

Р_кр=Р_ко-Р_f, кН (1.5)

При заданном значении коэффициента продольного сцепления ?_х определяем максимально возможное по сцеплению ведущих колес (гусениц) с опорной поверхностью значение тягового усилия

Р_кр=_х••G_э, (1.6)

Р_кр = 0,80•1•61,22 = 48,98 кН.

Делим отрезок Р_кр на десять равных частей, временно обозначаем их 0,1; 0,2; 0,3 и т.д., через правый его конец проводим вертикальную шкалу, занимая не более половины ее высоты, наносим значения коэффициента буксования в интервале 0…100% и по данным таблицы 1.2 строим график =f(Р_кр).

Таблица 1.2 - Ориентировочные значения коэффициента буксования в % при относительном тяговом усилии трактора Р_кр/_хG_э

Тип движителя	Относительное тяговое усилие трактора
	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
Колесный	0,3	0,8	1,8	3,4	5,3	8,3	12,6	21,6	41,4	100

Заменяем временную (0,1; 0,2; 0,3, ...) шкалу Р_кр постоянной; по графику и расчетным значениям Р_кр определяем текущие значения и в долях единицы заносим их в таблицу 1.1.

Определяем расчетом по формулам и заносим в таблицу 1.1 текущие значения:

- теоретической скорости трактора

(1.7)

- рабочей скорости трактора.

(1.8)

- тяговой мощности трактора

(1.9)

- тягового КПД трактора

(1.10)

- удельного тягового расхода топлива

(1.11)

Поскольку расчетные значения крутящего момента двигателя М_е лежат главным образом на корректорной ветви скоростной характеристики (режим кратковременно допустимой перегрузки), то при малом заданном значении _х, выборе пониженного расчетного ряда передач или большой энергонасыщенности трактора может получиться так, что все расчетные значения рабочей скорости V_р на одной, нескольких или всех расчетных передачах равны нулю.

1.1.1 Поверочный расчет, построение и предварительный анализ динамического паспорта трактора

Расчетными показателями динамического паспорта трактора являются динамический фактор одиночного трактора без балласта D_о, коэффициент нормальной нагрузки ведущих колес транспортного МТА и КПД моторно-трансмиссион-ной установки

_мту=_етр

При выполнении курсовой работы можно ограничиться расчетом D_o только на четырех рабочих передачах, используя уже рассчитанные значения Р_ко (см.табл. 1.1), а силу сопротивления воздуха из-за малой скорости движения не учитывать. Тогда текущие значения динамического фактора одиночного трактора без балласта

(1.12)

где Р_ко - полная окружная сила ведущих звездочек гусениц, кН;

Р_w - сила сопротивления воздуха, кН; при ?<18 км/ч и отсутствии встреч- ного ветра Р_w=0;

Г - коэффициент равномерной (=const) догрузки колес или гусениц трактора балластом или агрегатируемой машиной; обычно Г<1,3; при расчете D_о Г=1;

G_o - минимальная эксплуатационная сила тяжести (вес) одиночного трак-

тора без балласта, кН; обычно G_о<G_э, но можно принять G_o=G_э.

Текущие значения КПД моторно-трансмиссионной установки определяем, используя данные таблицы 1.1, по формуле:

(1.13)

Текущие значения коэффициента нормальной нагрузки ведущих колес транспортного МТА с двух - или трехосным прицепом, не имеющим ведущих колес, определяем из уравнения гиперболы

?=?₀/Г_i , (1.14)

где ?_о - коэффициент нормальной нагрузки ведущих колес одиночного

трактора;

Г_i - текущие значения коэффициента веса транспортного МТА; его мак-

симальное значение определяем как отношение максимального веса

транс портного МТА к весу трактора G_о; обычно Г_макс?3; промежу-

точные значения Г_i принимаем удобными для расчета и построения

графика.

Текущие значения коэффициента сцепления тракторных и автомобильных шин с сухим (?_vc), мокрым (?_vм), мокрым и загрязненным (?_vмз) асфальтобетоном в зависимости от теоретической скорости ?_т рассчитываем, используя экспериментальные данные Э.Г.Подлиха:

?т, км/ч	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
?vc, %	100	100	92	83	76	69	64	57	52	51	50

и соотношения

?_vм=?_vc/1,5 (1.15)

?_vмз=?_vc/3 (1.16)

а также предварительно выбранное и обоснованное или заданное в тяговом расчете трактора значение коэффициента сцепления ?_х=?_oc при ?_т>0. Результаты расчета оформляем таблицей 1.3 и семейством трех плавных пунктирных кривых ?_vc, ?_vм и ?_vмc на листе 2.

Таблица 1.3 -Текущие значения коэффициента сцепления при теоретической скорости:

Vт, км/ч	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
?vc	0,800	0,800	0,736	0,664	0,608	0,550	0,510	0,456	0,416	0,408	0,400
?vм	0,530	0,530	0,490	0,442	0,405	0,360	0,340	0,304	0,277	0,272	0,266
?vмз	0,265	0,265	0,245	0,221	0,202	0,180	0,170	0,152	0,138	0,136	0,133

1.2 Проходимость

Под проходимостью машин понимается их способность к движению по плохим дорогам и бездорожью. Проходимость - это способность машин передвигаться по дорогам, грунтам и почвам, указанных типов с заданной силой тяги и наибольшим тяговым КПД, преодолевая местные неровности рельефа без существенного ухудшения плодородия почв и качества выполняемой работы.

Трактор из-за недостаточной опорной площади гусениц может так глубоко погружаться в болото или в переувлажненную минеральную почву, что тяговый КПД становится недопустимо низким или движение невозможно. В этом случае считают, что он имеет низкую проходимость вследствие плохих опорных свойств, которые характеризуются давлением движителей на почву или грунт, глубиной погружения и факторами, от которых зависят эти величины.

Когда машина при поворотах разрушает поверхность почвы и погружается настолько, что не может продолжать движение, то проходимость ее мала из-за недостаточной поворачиваемости, показатель который характеризует допустимый радиус поворота.

Если трактор имеет низко расположенные части, детали которые при движение машины по почве погружаются в нее и создают дополнительное сопротивление движению или эти детали портят растения, задевают за неровности дороги, то машина “теряет” проходимость из-за низких конструкционно- дорожных свойств. Показатели данных свойств характеризуют значение дорожного просвета и местоположения деталей, определяющих этот просвет.

Свойства характеризующие проходимость:

1) Опорно-временные свойства машины - характеризуют несущую способность гусениц за период взаимодействия их с почвой и глубину колен, которая служит обобщенным показателем опорно-временных свойств машин;

2) Тягово-сцепные свойства.

Для работы тракторов в условиях бездорожья, временного ухудшения почвенно-грунтовых условий, болот и на снегу необходимо повысить их касательную силу Р_к тяги и сохранить значения показателей тягово-сцепных свойств, полученные в обычных условиях. Поэтому создают специальные конструкции тракторов с устройствами, повышающими значение касательной силы Р_к тяги и улучшающими основной показатель- КПД движителя;

3) Конструктивно-дорожные свойства

Характеризуют способность машин двигаться по бездорожью, болоту и переувлажненным грунтам без создания “бульдозерного эффекта”.Определяются следующими показателями:

- шириной защитной зоны;

- конструктивным дорожным просветом.

4) Поворачиваемость машин

Оценивается наименьшим радиусом поворота, при котором не происходит потери проходимости из-за повышенного буксования и дополнительно за период поворота погружения колес в грунт;

5) Агроэкологические свойства

Характеризуется потерей урожая сельскохозяйственных культур из-за уплотнения и истирания почвы колесами машин.

Оцениваем тягово-скоростные свойства, составляем таблицу 1.4.

Таблица 1.4 - Значения показателей условий использования трактора.

Показатели	Заданные и принятые в расчете	Предполагаемые в хозяйстве
		Зимой	Весной	Летом	Осенью
?	0,8	0,2	0,3	0,55	0,2
f	0,07	0,08	0,15	0,06	0,25
i	0,07	0,07	0,07	0,07	0,07
	1	1	1	1	1
Г	1	1	1	1	1

Расчетная тяговая характеристика не полностью удовлетворяет реальным условиям использования трактора в хозяйстве.

Вывод: При работе трактора на какой-либо передаче его мощность растет по мере увеличения нагрузки на крюке, начиная от нуля до максимального значения. Рост мощности прекращается в точке соответствующей максимальной силе тяги на крюке при номинальном крутящем моменте и частоте вращения. При дальнейшем увеличении Р начинается перегрузка двигателя, мощность его падает.

1.3 Агрегатируемость

Под термином “агрегатируемость” следует понимать свойство трактора и агрегатируемых машин образовывать технологически полный и экономически эффективный комплекс МТА, необходимый владельцу, распорядителю и пользователю.

Для оценки агрегатируемости, как свойства трактора и сельскохозяйственной машины образовывать в хозяйстве устойчиво и эффективно функционирующий комплекс МТА данного тягового класса, сначала необходимо определить показатель, характеризующий устойчивость и эффективность его функционирования. Такими показателями могут быть:

- Трудоемкость составления машинотракторного агрегата, его переналадки в рабочее или транспортное положение и отсоединения сельскохозяйственных машин и транспортных средств от трактора определяют по затратам времени и минимально необходимому числу человек, участвующих в выполнении этих операций

, (1.17)

где Т - трудоемкость, чел.-ч;

n_i - число человек, выполняющих i-ую операцию;

t_i - время выполнения i-ой операции, ч;

m - число операций.

Исходное состояние трактора перед агрегатированием должно соответствовать основной комплектации.

Трудоемкость подготовки агрегатируемых с трактором машин не должна учитываться.

Энергетические возможности трактора для обеспечения работы агрегатируемой машины оценивают по степени использования мощности двигателя определяемой как

, (1.18)

где N_{Е ИСП} - мощность, используемая при выполнение сельскохозяйственной операции;

N_{Е MAX} - максимальная мощность двигателя.

Используемую мощность определяют на основании непосредственных измерений. Допускается определять используемую мощность двигателя с заданной достоверностью результатов на основании данных измерений часового расхода топлива и частоты вращения вала двигателя при выполнения сельскохозяйственной операции.

1.4 Продольная устойчивость

Устойчивость тракторов характеризуется их способностью работать на продольных и поперечных уклонах без опрокидывания.

Оцениваем продольную устойчивость при движение с навесным плугом ПЛН-4-35 в транспортном положение на максимальном подъеме внутрихозяйственной сети дорог.

Изображаем схему действующих сил и реакций на трактор и плуг (рисунок1.)

Запишем уравнение моментов от сил тяжести при движении трактора на подъем относительно точки А.

(1.19)

Тогда

 ;

Пользуясь справочными данными выбираем L=2,54 м ; l=1,6м ; a=1,27м ; a=0,8м ; h=0,71м ; G=61kH ; G=7,1кН.

Допустимый угол подъема =arctg 1,24 =35

Уравнение моментов при движении на спуск относительно точки В запишется в виде

;

Допустимый угол спуска =arctg 2,39=60

По результатам расчета можно сделать вывод, что при движении трактора с плугом, находящимся в транспортном положении, на подъем отрыв гусениц от дороги произойдет при угле подъема 35 , а при движении на спуск 60, отрыв произойдет при угле спуска, что вполне приемлемо для наших дорожных условий.

Оценка основных эксплуатационных свойств трактора сводится к следующему:

Из применяемых в хозяйстве технологий выбираем две-три операции, своевременное выполнение которых решающим образом влияет на конечные результаты производства и существенно зависит от тягово-скоростных свойств и проходимости трактора. Используем для этого справочные данные из разных источников и таблицы 1.4, определяем по графику динамического паспорта и формулам основные показатели. Результаты графо - аналитической оценки свойств оформляем таблицей 1.5 и на ее основании делаем вывод о (не) приспособленности конструкции заданного трактора к эффективному использованию в принятых условиях.

Полезная мощность (производительность) трактора считается по формуле (1.20):

N_T = [?_КР +(?_ВОМ · ?_МОМ/ ?_ТР)+(?_ГС· ?_ГС/?_ТР)]·Г·G_O·?_Р/3,6 (1.20)

а возможная себестоимость работы трактора

С_Т = (1.21)

где ?_МОМ и ?_ГС - КПД соответственно МОМ и ГСОМ;

N_T - полезная мощность трактора, кВт;

?_Р - рабочая скорость трактора, км/ч

С_Т - себестоимость работы трактора, коп/МДж;

Ц_ТМ - комплексная цена топлива и смазочных материалов, коп/кг;

Н_И - низшая теплота сгорания дизельного топлива, Н_И=42,5 кг/МДж;

Б_Т - балансовая стоимость трактора, руб.;

а - суммарный коэффициент нормативных отчислений или

реальных годовых расходов на ТО, ТР, КР и реновацию, а = 0,35;

З_ОТ - затраты на оплату труда трактористу, руб./год;

П_Т - потери дохода обусловленные трактором, руб./год

t_Г - время работы трактора со средней нагрузкой N_T , ч/год.

Из вышеуказанных формул видно, что для уменьшения себестоимости тракторных работ необходимо повышать КПД двигателя, трансмиссии, движителя, МОМ, ГСОМ, увеличивать общий коэффициент загрузки и время использования трактора.

Примем следующие допущения ? _МОМ ? ? _ГС ? ? _ТР, тогда формулы для расчетов N_T и ? _МЭС:

? _МЭС = ? _е· ? _ТР · (1- ?) · К_ПЗ (1.22)

N_T = К_ПЗ·D_Г·Г·G_O·?_Р/3,6 , (1.23)

где коэффициент полезной загрузки трактора считаем:

К_ПЗ = (1.24)

Таблица 1.5.-Результаты графо-аналитической оценки основных эксплуатационных свойств трактора ДТ-75М

МТА	Г	?	?Х	f	i	? КР	? ВОМ	? ГС	КПЗ	?	?Р, км/ч	NТ, кВт	? МЭС	СТ, руб/ у.э.га
ПЛН-4-35	1	1	0,8	0,1	0,06	0,25	0	0	1	0,02	7	53,6	0,285	230
БДТ-3	1	1	0,6	0,15	0,04	0,20	0	0	1	0,03	8	54,4	0,27	237

2. Оценка основных эксплуатационных свойств автомобиля ГАЗ-САЗ-53Б

Поскольку автомобиль как транспортное средство предназначен для перевозки пассажиров, грузов или специального оборудования, то полезная мощность порожнего автомобиля должна быть равна нулю в любых дорожных условиях. В то же время полезная мощность и транспортная работа груженого автомобиля должны иметь прямую зависимость от показателей дорожных условий (?, f, i), скорости движения и массы пассажиров, грузов или специального оборудования. Кроме этого конструкция большинства автомобилей должна обеспечивать защиту пассажиров, груза или специального оборудования от аэродинамических воздействий, то есть выполнять функцию защитной тары. Этим требованиям отвечает полезная мощность автомобиля как сумма мощностей инерции, гравитации и сопротивления качению массы m_г перевозимых пассажиров, грузов или специального оборудования, определяемая по формуле

(2.1)

где N_а - полезная мощность автомобиля, кВт;

m_г - масса перевозимых пассажиров, груза или специального оборудования, т;

?_а - скорость автомобиля, км/ч;

?_оп-приведенный коэффициент дорожных сопротивлений;

g - ускорение свободного падения, м/с²;

j - ускорение (+) или замедление (-) поступательного движения автомобиля,

м/с².

Тогда общий КПД автомобиля как преобразователя химической энергии топлива и атмосферного воздуха в поступательное движение массы m_г можно представить в виде

(2.2)

а себестоимость его транспортной работы выразить формулой

(2.3)

где С_а- себестоимость транспортной работы автомобиля, руб/МДж;

Ц_тм комплексная цена топлива и смазочных материалов, руб/кг;

q- грузоподъемность автомобиля, т;

L - общий годовой пробег автомобиля, км;

? - коэффициент использования пробега как отношение пробега груженого автомобиля к его общему пробегу;

- коэффициент использования грузоподъемности как отношение массы m_г перевозимого груза к грузоподъемности q;

Б_а- балансовая стоимость автомобиля, руб;

а - суммарный коэффициент ежегодных отчислений (затрат) на техническое обслуживание, текущий и капитальный ремонты и реновацию (приобретение нового автомобиля вместо изношенного);

З_от - годовые затраты на оплату труда водителя, руб;

П_а- годовые потери дохода из-за ухудшения качества и количественных потерь перевозимых грузов, а также затраты на восстановление разрушенной автомобилем окружающей среды и здоровья пострадавших при ДТП людей, руб.

2.2 Оценка тягово-скоростных свойств, проходимости и топливной экономичности

Из технической характеристики автомобиля принимаем:

- внешнюю скоростную характеристику двигателя, выраженную показателя

ми n, М_е, N_е и G_т.

- передаточные числа трансмиссии i_тр;

- радиус качения ведущих колес без скольжения r_к, м;

- эксплуатационную массу порожнего автомобиля m_о, т;

- грузоподъемность автомобиля q, т;

- коэффициент нормальной нагрузки ведущих колес ?:

?_о - порожнего (снаряженного) автомобиля;

?_q - полностью груженого автомобиля.

Определяем расчетом текущие значения:

- теоретической скорости автомобиля ?_т по формуле

(2.4)

- силы сопротивления воздуха

, (2.5)

где Р_w - сила сопротивления воздуха, кН;

k_w - заданное значение коэффициента обтекаемости, Н с²/м⁴;

F- заданное значение площади лобовой поверхности автомобиля, м²;

V_т - текущее значение теоретической скорости автомобиля, км/ч;

?_тр- КПД трансмиссии по формуле

(2.6)

-полной окружной силы ведущих колес Р_ко при ГG_о=m_оg;

- эффективного КПД двигателя по формуле

, (2.7)

где Н_И - низшая теплота сгорания топлива, Н_И=44 МДж/кг - бензин;

- коэффициента нормальной нагрузки ведущих колес автопоезда

?_i=?_qГ_q/Г_i , (2.8)

где Г_i?Г_q; ?_i??_q.

D_O = (2.9)

По данным таблицы 2.1 пунктирными линиями строим график

D_о=f(?_т), N_е=f(?_т), ?_е=f(?_т), ?=f(Г).

Таблица 2.1.-Расчетная динамическая характеристика порожнего автомобиля ГАЗ-САЗ-53Б

Пере дача	iтр	n,	Vт,	PW, кН	Ме, кНм	?тр	Рко, кН	Do	NE, кВт	GT,	?е
1	44,3	3500	14,00	0,033	0	0	0	0	0	6,5	0
		3200	12,80	0,028	0,252	0,875	20,77	0,572	84,6	28,3	0,245
		3000	12,00	0,025	0,265	0,876	21,89	0,603	83,1	27	0,252
		2600	10,40	0,018	0,276	0,878	22,84	0,629	75,3	24,5	0,251
		2200	8,80	0,013	0,284	0,879	23,53	0,648	65,4	21,4	0,250
		1800	7,20	0,009	0,281	0,879	23,27	0,641	52,9	18	0,240
		1400	5,60	0,005	0,276	0,878	22,84	0,630	40,5	14,2	0,233
2	21,5	3500	29,46	0,148	0	0	0	0	0	6,5	0
		3200	26,94	0,124	0,252	0,875	9,87	0,269	84,6	28,3	0,245
		3000	25,25	0,109	0,265	0,876	10,40	0,284	83,1	27	0,252
		2600	21,89	0,082	0,276	0,878	10,85	0,297	75,3	24,5	0,251
		2200	18,52	0,059	0,284	0,879	11,18	0,307	65,4	21,4	0,250
		1800	15,15	0,039	0,281	0,879	11,06	0,304	52,9	18	0,240
		1400	11,78	0,024	0,276	0,878	10,85	0,299	40,5	14,2	0,233
3	11,69	3500	53,05	0,481	0	0	0	0	0	6,5	0
		3200	48,50	0,402	0,252	0,875	5,48	0,140	84,6	28,3	0,245
		3000	45,47	0,353	0,265	0,876	5,78	0,150	83,1	27	0,252
		2600	39,41	0,265	0,276	0,878	6,03	0,159	75,3	24,5	0,251
		2200	33,35	0,190	0,284	0,879	6,21	0,166	65,4	21,4	0,250
		1800	27,28	0,127	0,281	0,879	6,14	0,166	52,9	18	0,240
		1400	21,22	0,077	0,276	0,878	6,03	0,164	40,5	14,2	0,233
4	6,83	3500	90,80	1,408	0	0	0	0	0	6,5	0
		3200	83,02	1,177	0,252	0,875	3,20	0,056	84,6	28,3	0,245
		3000	77,83	1,034	0,265	0,876	3,38	0,065	83,1	27	0,252
		2600	67,45	0,777	0,276	0,878	3,52	0,076	75,3	24,5	0,251
		2200	57,07	0,556	0,284	0,879	3,63	0,085	65,4	21,4	0,250
		1800	46,70	0,372	0,281	0,879	3,59	0,089	52,9	18	0,240
		1400	36,32	0,225	0,276	0,878	3,52	0,091	40,5	14,2	0,233

Таблица 2.2. - Значения ?.

Гi	1	2	3	4	5
?i	0,59	0,75	0,49	0,37	0, 29

По данным таблиц 2.1 и 2.2 строим динамический паспорт автомобиля ГАЗ-САЗ-53Б.

2.2 Оценка проходимости автомобиля

Под проходимостью понимают - комплексное свойство вписываться в профили реальных опорных поверхностей (дорог) и двигаться по ним с допустимым буксованием и приемлемой скоростью. Тогда проявление этих свойств в форме неравенства или их недостаточность при нарушении неравенства можно оценить по динамическому паспорту, определив коэффициент буксования ? и рабочую скорость V_р при известных значениях показателей дорожных условий (?_v, f, i) и движущегося автомобиля (D_o, Г, ?).

Под топливной экономичностью автомобиля понимать его свойство выполнять перевозки в реальных условиях с наибольшим общим КПД и наименьшими затратами на топливо и смазочные материалы. Однако и такой подход к оценке эффективности перевозок не учитывает главного - цели и уровня разумности транспортной составляющей в существующем производстве.

Когда машина при поворотах разрушает поверхность почвы , и погружается на столько, что не может продолжить движение , то проходимость её мала из-за недостаточной поворачиваемости, показатели которой характеризуют допустимым радиусом поворота. Машина также может терять проходимость из-за низких конструктивных и дорожных свойств. Подвижность автомобиля можно оценить по его динамическому паспорту, принимаемого в качестве основного показателя запаса динамического фактора по сцеплению.

Используя литературные источники и ранее приобретенные знания, определяем сезонные значения показателей условий использования автомобиля (таблица 2.3) на внутрихозяйственной и внешней сети дорог.

Таблица 2.3 - Ориентировочные значения показателей условий использования автомобиля.

Показатели	Зимой	Весной	Летом	Осенью
?	0,25	0,4	0,7	0,2
f	0,05	0,2 2	0,02	0,25
i	0,06	0,06	0,06	0,06
Г	1	1,4	1,5	1,9
R	120	120	120	120

Анализируя значения показателей таблицы 2.3 и существующие в хозяйстве грузопотоки, определяем нормальные и экстремальные условия производственно необходимых грузовых автоперевозок.

Таблица 2.4. - Результаты графо-аналитической оценки тягово-скоростных свойств, проходимости и топливной экономичности автомобиля

Условия перевозок	?	f	i	?оп	Г	?	Vр, км/ч	?vс	?e	Ne, кВт	Na, кВт	?a	Са, руб/ МДж
1	0,8	0,02	0	0,02	1,96	0,75	85	0,42	0,17	64	16,4	0,04	19
2	0,8	0,02	0,10	0,19	1,96	0,75	13,5	0,79	0,10	50	24,8	0,05	9
3	0,5	0,1	0,02	0,13	1,96	0,75	25	0,7	0,25	80	31,4	0,1	5,5
4	0,35	0,1	0,01	0,12	1,96	0,75	18	0,7	0,25	80	21,0	0,07	7,3

Анализируя полученные значения ?_р, N_а, ?_а, делаем вывод о достаточной скоростности, проходимости и топливной экономичности заданного автомобиля в принятых условиях использования.

2.3 Оценка устойчивости против заноса и бокового опрокидывания

Недостаточная устойчивость автомобилей против заноса является одной из основных причин дорожно-транспортных происшествий (ДТП) и вынужденного уменьшения скорости движения до безопасных значений.

Устойчивость автомобиля против заноса как неуправляемого бокового скольжения колес по опорной поверхности предварительно оцениваем критической окружной скоростью условной точечной массы автомобиля, при которой начинается ее боковое скольжение под действием центробежной силы на повороте радиуса R:

(2.10)

где ?_зан - критическая по заносу окружная скорость автомобиля, км/ч;

? - коэффициент сцепления шин с.дорогой;

g - ускорение свободного падения, м/с²;

R - радиус поворота, м.

Внешняя простота формулы (2.10) обманчива и может породить юридически опасные заблуждения в отношениях с автоинспектором, автотехэкспертом или судом. Поэтому формулу (2.10), а также другие многофакторные формулы, применяемые автотехэкспертами, необходимо знать точно, полно и логически непротиворечиво.

Согласно ГОСТ 17697-72 коэффициент бокового сцепления автомобильного колеса с опорной плоскостью

, (2.11)

где ? - коэффициент сцепления колеса - геометрическая сумма коэффициентов продольного (?_х) и бокового (?_у) сцепления колеса с опорной поверхностью.

В реальных условиях движения колесных машин коэффициенты продольных сил колес

k_i=R_xi/R_zi

разные и при увеличении опорных реакций R_хi и неизменных нормальных реакциях R_zi стремятся к соответствующим равным значениям коэффициентов продольного сцепления ?_xi<k_i

Можно сделать общий вывод: реализация тягово-скоростных и тормозных свойств неизбежно уменьшает устойчивость автомобиля против заноса вплоть до полной ее потери при k>?. Поскольку технических средств автоматического обеспечения безопасной реализации тягово-скоростных и тормозных свойств на серийных автомобилях нет, то их водители вынуждены практически мгновенно оценивать состояние набегающей дороги, интуитивно выбирать безопасную скорость и режим движения, теоретически обеспечивающее неравенство

(2.12)

где ?_вр -коэффициент учета дополнительной инерции вращающихся масс;

J - ускорение (+) или замедление (-)автомобиля, м/с²;

g - ускорение свободного падения, м/с².

Таблица 2.5- Результаты оценки устойчивости автомобиля против заноса на повороте.

R, м	?оп	Г	?	?v	?т, км/ч	?р, км/ч	?зан, км/ч
80	0,02	1	0,59	0,41	88	88	64,5
			0,59	0,28	88	86	53,3
			0,59	0,15	88	80	39,0
	0,02	1,96	0,75	0,415	85	85	64,9
			0,75	0,285	85	83	53,8
			0,75	0,155	85	80	39,7
120	0,02	1	0,59	0,41	88	88	79,0
			0,59	0,28	88	86	65,3
			0,59	0,15	88	80	47,8
	0,02	1,96	0,75	0,415	85	85	79,5
			0,75	0,285	85	83	65,9
			0,75	0,155	85	80	48,6

Значения коэффициента сцепления шин со снежной укатанной дорогой принимаем из интервала 0,2<?<0,3 независимо от скорости движения, но стремящимся к верхнему пределу при понижении температуры.

В результате сравнения полученных значений скоростей ?_т, ?_р и ?_зан приходим к выводу о достаточной устойчивости автомобиля против заноса ведущих колес при полностью загруженном автомобиле.

2.4 Оценка грузовместимости

Грузовместимость как свойство грузового автомобиля и транспортного МТА единовременно и сохранно перевозить наибольшую массу груза оцениваем методом сравнения плотности перевозимых грузов ?_г (табл. 2.6) с удельной объемной грузоподъемностью

 (2.13)

а также высоты основного, надставного или решетчатого борта h_б с допустимой толщиной слоя груза

(2.14)

где q_v - удельная объемная грузоподъемность, т/м³;

q - установленная заводом-изготовителем грузоподъемность автомобиля, т;

V_к - объем кузова с основными, надставными или решетчатыми бортами,

поставляемыми заводом-изготовителем, м³;

F_п - площадь пола кузова, м²;

h_б - высота борта, м;

h_г - толщина слоя груза, м;

?_г - плотность груза, т/м³.

т/м³;

м.

В результате анализа конструкции и размеров кузова, вида и плотности перевозимых грузов приходим к выводу о (не)достаточной грузовместимости заданного автомобиля в принятых условиях использования.

Таблица 2.6 - Показатели грузовместимости автомобиля

Вид груза	?г, т/м3	qv, т/м3	hб, м	hг, м	hб-hг, ±м
Силос	0,8	0,71	0,6	0,53	0,07
Овес	0,45	0,71	0,6	0,95	-0,35

Рис.2. График грузовместимости автомобиля ГАЗ-САЗ-53Б

Вывод: При перевозке грузов небольшой плотности нужно использовать дополнительные борта или другие приспособления. В результате чего мы сможем использовать этот грузовой автомобиль при перевозке большинства с/х грузов.

Заключение

При выполнении курсовой работы была дана оценка основных эксплуатационных свойств трактора ДТ-75 и автомобиля ГАЗ-САЗ-53Б, на основе которых можно сделать вывод.

Трактор на заданном дорожно-почвенном фоне имеет буксование меньше допустимого при Р⁴= 23,3кН,=2%<[]=5%,что соответствует требованиям агротехники. По скорости при Р трактор ДТ-75 укладывается с интервалом рабочих скоростей современных тракторов. Скорость трактора достаточна для работы с современными скоростными сельскохозяйственными машинами.

Трактор ДТ-75 имеет высокую продольную устойчивость при работе с плугом ПЛН-4-35 и движении на подъем, высокую проходимость на влажных почвах.

Автомобиль ГАЗ-САЗ-53Б обладает неплохими тягово-скоростными свойствами, достаточной мощностью, но большой себестоимостью топлива при выполнении транспортных работ по перевозке грузов на дальние расстояния. При плохих погодных условиях и на грунтовых дорогах у него уменьшается коэффициент сцепления шин с дорогой и увеличивается коэффициент сопротивления качению. Автомобиль ГАЗ-САЗ-53Б имеет сравнительно небольшую грузоподъемность и грузовместимость, поэтому данный автомобиль эффективнее использовать для перевозки грузов внутри хозяйства, района. Обладает относительно хорошей проходимостью в плохих дорожных условиях.

Список литературы

1. В.И. Судницин. Оценка основных эксплуатационных свойств трактора и автомобиля / Учебно-методическое пособие для студентов факультета механизации сельского хозяйства при курсовом и дипломном проектировании. Киров, сельхозакадемия, 2002 - 89 с.

2. Ю.А. Савченко. Стандарт предприятия. Киров: РИО ВГСХА, 2002.- 82 с

3. Акимов А.П., Лиханов В.А. Справочная книга тракториста - машиниста . Категория А,В,Г - М : Колос, 1993 - 430 с.

4. Гуревич А.М. , Болотов А.К. , Судницин В.И. Конструкция тракторов и автомобилей - М : Агропромиздат, 1989 - 386 с.

5. Халанский В.М., Горбачев И.В. Сельскохозяйственные машины. - М : Колос, 2003 - 624 с.:ил.

Размещено на Allbest.ru