Тяговая и динамическая характеристики лесотранспортной машины

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1.Тепловой расчет двигателя

1.1 Принятые обозначения

1.2 Последовательность расчета

2. Скоростная характеристика двигателя

3. Описание основных узлов машины

3.1 Силовые передачи

3.2 Ходовая система

3.3 Рулевое управление

3.4 Тормоза

4. Выбор передаточных чисел силовой передачи

4.1 Общие положения

4.2 Определение передаточных чисел трансмиссии

5.Тяговая и динамическая характеристики машины и их анализ

5.1 Построение характеристик

5.2 Анализ тяговых свойств машины

6. Определение нагрузок на оси и колеса машин

7. Расчет полуэллиптической рессоры

7.1 Статическая расчетная нагрузка Рс на рессору (Н)

7.2 Выбор параметров рессоры по рекомендациям /1, с.14, 15/

7.3 Прогиб симметричной рессоры определяется по формуле (м):

7.4. Коэффициент жесткости рессоры (Н/м):

7.5 Напряжение в коренном листе рессоры (Па):

7.6 Энергоемкость подвески

7.7. Приближенная собственная частота колебаний подрессоренной массы (с-1)

Библиографический список

тяговая машина ось рессора

1. Тепловой расчет двигателя

1.1 Принятые обозначения

Степень сжатия

Коэффициент наполнения

избытка воздуха

использования тепла

неполноты диаграммы

Степень повышения давления

Температура окружающей среды, КТ0=273+15=288°К

свежего заряда

остаточных газов в начали пуска

Давление окружающей среды, МПа МПа

остаточных газов в начале впуска МПа

Показатель политропического сжатия

расширения

Низшая теплоотворнная способность кДж/кг кДж/кг

В качестве прототипа выберем дизельный двигатель ЯМЗ-240

1.2 Последовательность расчета

Давление в конце впуска, Мпа,

МПа.

Температура в конце пуска, К,

К.

Давление в конце сжатия, Мпа,

Мпа.

4.Температура в конце сжатия, К,

К.

5. Теоретически необходимое количество воздуха, потребное для сгорания 1 кг топлива,

или,

6. Действительное количество воздуха в горючей смеси,

7. Коэффициент остаточных газов

8. Количество киломоль остаточных газов,

9. Количество киломоль газов до сгорания,

10. Суммарное количество продуктов сгорания 1 кг топлива при ,

11. Количество киломоль газов после сгорания,

12. Коэффициент молекулярного изменения

13. Средняя молекулярная теплоемкость свежезасосанного заряда, кДж/кг,

кДж/кг.

14. Средняя молекулярная теплоемкость продуктов сгорания, кДж/кмоль•град,

15. Температура в конце сгорания, К,

16. Давление в конце сгорания, Мпа,

Мпа

17. Степень предварительного расширения, Мпа

18. Степень последующего расширения

,

Мпа.

19. Давление в конце расширения, Мпа,

Мпа.

20. Температура в конце расширения, К,

К.

21. Среднее индикаторное давление теоретической диаграммы, Мпа,

22. Действительное среднее индикаторное давление, Мпа,

Мпа.

23. Индикаторный КПД двигателя

24. Индикаторный удельный расход топлива, г/кВтч,

г/кВтч.

25. Среднее давление трения, МПа,

Мпа.

26. Среднее эффективное давление, МПа,

МПа.

27. Механический КПД

.

28. Эффективный КПД

.

29. Эффективный удельный расход топлива, г/кВтч,

г/кВтч.

30. Часовой расход топлива, кг/ч,

кг/ч.

Номинальная мощность двигателя Nen=264.80 кВт

Номинальная частота вращения коленвала Nn=2100.0 об/мин

Удельный расход топлива gen=227.20 г/кВт*час

Коэффициенты для формулы Лейдермана:

A=0.87 B=1.13 A0=1.55 B0=1.55 C0=1.00

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

| n | Ne | Me | ge | Gt |

| об/мин | кВт | Н*м | г/кВт*час | кг/час |

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

| 420.0 | 55.93 | 1271.6453 | 290.8160 | 16.264 |

|---------|---------|------------|------------|---------|

| 630.0 | 88.89 | 1347.5105 | 266.9600 | 23.731 |

|---------|---------|------------|------------|---------|

| 840.0 | 123.08 | 1399.2915 | 247.6480 | 30.480 |

|---------|---------|------------|------------|---------|

| 1050.0 | 156.89 | 1426.9883 | 232.8800 | 36.537 |

|---------|---------|------------|------------|---------|

| 1260.0 | 188.75 | 1430.6009 | 222.6560 | 42.026 |

|---------|---------|------------|------------|---------|

| 1470.0 | 217.06 | 1410.1294 | 216.9760 | 47.096 |

|---------|---------|------------|------------|---------|

| 1680.0 | 240.23 | 1365.5736 | 215.8400 | 51.851 |

|---------|---------|------------|------------|---------|

| 1890.0 | 256.67 | 1296.9337 | 219.2480 | 56.275 |

|---------|---------|------------|------------|---------|

| 2100.0 | 264.80 | 1204.2095 | 227.2000 | 60.163 |

|---------|---------|------------|------------|---------|

Таблица 2.1.-Скоростная характеристика лесотранспортной машины

2. Скоростная характеристика двигателя

Рисунок 3.1.-Скоростная характеристика.

3. Описание основных узлов машины

3.1 Силовые передачи

Сцепление. На автомобиле установлено в литом чугунном картере сухое фрикционное двухдисковое сцепление с периферийным расположением нажимных пружин.

Нажимной и средний ведущий диски сцепления отлиты из специального чугуна и имеют на наружной поверхности четыре равномерно расположенных по окружности обработанных шипа, которые входят в паз маховика. Такое соединение дает возможность перемещаться этим дискам в осевом направлении и одновременно обеспечивает передачу крутящего момента от маховика к нажимному и среднему ведущему дискам.

Ведомые диски составные, их ступицы изготовлены из хромистой стали, а диски из тонколистовой пружинной стали 65Г. С обеих сторон к ним приклёпаны фрикционные накладки.

К фланцам ступицы ведомых дисков приклёпывается гаситель крутильных колебаний (демпфер) фрикционного типа, предназначенный для устранения крутильных колебаний в силовой передаче автомобиля и уменьшения напряжений в ее элементах при резком изменении скоростного режима.

При выключении сцепления нажимной диск отходит назад не менее чем на 2 мм, и освобождает второй ведомый диск. Средний ведущий диск под действием пружины также отходит назад до упора кольца в планку, освобождая первый ведомый диск.

Коробка передач. Коробка передач трёхходовая, пятиступенчатая (с 5-й повышающей передачей), с синхронизаторами на 2-З и 4-5 передачах.

Картер коробки передач крепится к картеру сцепления, поэтому двигатель, сцепление и коробка передач составляют единый силовой агрегат. Шестерни второй, третей и пятой передач вторичного вала установлены на подшипниках скольжения, выполненных в виде стальных втулок, имеющих специальное покрытие и пропитку. Шестерня первой передачи и заднего хода может перемещаться по шлицевой части вторичного вала. Осевое перемещение остальных шестерен ограниченно упорными шайбами и распорными втулками.

В переднем торце промежуточного вала сделан паз для привода валика масляного насоса. В приливах картера коробки передач установлена дополнительная ось, на которой на двух роликоподшипниках посажен блок промежуточных шестерен заднего хода.

Управление коробки передач осуществляется дистанционным приводом, который состоит из механизма, расположенного непосредственно на коробке передач, и системы тяг и рычагов, смонтированным в кабине. В приливах верхней крышки коробки передач смонтированы три штока, на каждом штоке неподвижно закреплены вилки переключения передач.

В эксплуатации возможны два вида регулировки привода коробки передач:

- с целью обеспечения фиксации включенной коробки передач;

в случае невозможности вывода рычага из нейтрального положения для включения четвертой и пятой передач или первой передачи и заднего хода.

Раздаточная коробка двухскоростная с постоянно включенным приводом переднего моста. В раздаточной коробке установлен межосевой несимметричный дифференциал, предназначенный для распределения крутящего момента между ведущими мостами тягача.

Для повышения проходимости в тяжелых условиях межосевой дифференциал может быть заблокирован. В этом случае вал привода переднего моста и вал привода заднего моста вращаются с одинаковой скоростью. Смазка деталей раздаточной коробки осуществляется разбрызгиванием.

Управление раздаточной коробкой - дистанционное пневматическое, из кабины водителя, с помощью пневмораспределительного крана.

При включении первой (низшей) передачи воздух, подведенный под давлением в правую полость цилиндра, перемещает шток в крайнее левое положение, соединяя муфту с шестерней первой передачи.

При включении второй (высшей) передачи подведенный под давлением воздух в левую полость цилиндра перемещает поршни со штоком вправо, зацепляя муфту с шестерней второй передачи.

При включении блокировки дифференциала на высшей или низшей передаче воздух под давлением подводится дополнительно к блокировки, следовательно, поршень со штоком перемещается вправо.

При включении «Нейтрали воздух подводится одновременно в обе полости цилиндра переключения передач.

Карданная передача. Крутящий момент от коробки передач передается к раздаточной коробке коротким карданным валом, который соединяет вторичный вал коробки передач с первичным валом раздаточной коробки.

Распределение крутящего момента между передним и задним ведущими мостами осуществляется двумя другими карданными валами, получающими вращение от соответствующих валов раздаточной коробки. Все три вала открытого типа, с шарнирами на игольчатых подшипниках.

Карданные валы привода переднего и заднего мостов изготовлены из тонкостенной стальной электросварной трубы.

Смазка в шлицевое соединение подводится через масленку, ввернутую в резьбовое отверстие на вилке.

Промежуточный карданный вал устанавливается между коробкой передач и раздаточной коробкой, состоит из трех фланцев-вилок и одной скользящей вилки и служит для передачи крутящего момента от коробки передач к раздаточной коробке.

Подшипники шарниров смазываются через угловую масленку, ввернутую в центральную часть крестовины. Для удержание смазки и предохранения от загрязнения подшипники снабжены резиновыми самоподжимными каркасными сальниками и торцевым уплотнением.

Карданные валы в собранном виде подвергаются на заводе динамической балансировке. Дисбаланс уменьшают с помощью пластин, которые привариваются на скользящей вилке и трубе Биение карданного вала на трубе в сборке с шарнирами не должно превышать 1,2 мм. На трубе вала и скользящей вилке выбиты стрелки для определения взаимного расположения сбалансированного комплекта.

Колесные и бортовые редукторы. Центральный редуктор переднего моста одноступенчатый, с одной парой конических шестерен, через дифференциал передает крутящий момент от двигателя на бортовые передачи. От бортовых передач, имеющих по одной паре цилиндрических шестерен, через кулаки и шарниры равных угловых скоростей крутящий момент передается на ведущие колеса.

Шарниры обеспечивают передачу крутящего момента и равномерного вращения колесами независимо от их поворота относительно продольной оси автомобиля.

Картер бортового редуктора состоит из двух частей: собственно картера и крышки, отлитых из ковкого чугуна. Расточка отверстий под подшипники дифференциала производится в собранном картере, поэтому замена отдельных частей картера не разрешается.

Между внутренними кольцами конических подшипников ведущей конической шестерни установлены распорная втулка и регулировочная шайба. Толщина регулировочной шайбы подбирается таким образом, чтобы обеспечивался необходимый предварительный натяг подшипников.

Дифференциал - конический, с сателлитами и двумя полуосевыми шестернями. Шестерни полуосей и сателлиты опираются в чашках дифференциала через опорные шайбы из бронзы.

Балка переднего моста составная, имеет шкворневое устройство для поворотных цапф ступиц колес.

Все рычаги рулевой трапеции составные: ступенчатые цилиндрические шкворни, запрессовываются в них с большим натягом.

Трапеция расположена сзади переднего моста, с помощью гнутой поперечной тяги обходя карданный вал привода переднего моста.

Ось шкворневого устройства имеет боковой наклон внутрь 7° и наклон назад 2,5°. Развал колес составляет 1° на каждое колесо.

3.2 Ходовая система

Рама и буксирное устройство. Рама тягача клепаная, состоит из двух лонжеронов швеллерной формы с переменным сечением, изготовленных из полосой стали 19ХГС толщиной 8 мм. Лонжероны соединены между собой четырьмя поперечниками из малоуглеродистой стали.

Переднее буксирное устройство представляет собой литую вилку с отверстием для буксирного штыря. Штырь предохраняется от выпадения пружинной защелкой. Роль буксирного устройства сзади выполняет буксирная рамка лесовозного оборудования.

Подвеска. Передние рессоры установлены на специальных площадках балки переднего моста и прикреплены к ней стремянками, изготовленными из стали 40Х.

Между рессорой и площадкой балки устанавливают специальную подкладку переменной толщины, более тонкий конец которой расположен вперед по ходу автомобиля. В середине накладки рессоры расположен резиновый буфер, ограничивающий прогиб рессоры и предотвращающий жесткие удары ее о лонжерон рамы.

Дополнительная задняя рессора имеет прямые концы и опирается на скользящие опоры кронштейнов рамы.

Для гашения колебаний, возникающих при движении автомобиля по неровностям дороги, в его подвеске установлены гидравлические амортизаторы двустороннего действия.

Амортизаторы разборные, телескопического типа.

Колеса и шины. Колеса тягача - бездисковые со съемными бортовым и замочным кольцами замочное кольцо - разрезное и является второй конической полкой обода для посадки шины. Обод колеса по внутреннему диаметру имеет конус, по которому центрируется на ступице колесо.

Передние колеса тягача одинарные, задние - сдвоенные. Между ободами сдвоенных задних колес устанавливается проставочное кольцо.

Запасное колесо устанавливается за кабиной в специальном держателе с механическим приводом подъема и опускания.

3.3 Рулевое управление

Рулевой механизм состоит из винта и шариковой гайки-рейки, находящейся в зацеплении с зубчатым сектором.

Винт и гайка-рейка подобраны из деталей одной размерной группы. 102 шарика, входящие в комплект винта в сборке, отличаются между собой по диаметру не более чем на 2 мк. Комплексность деталей, принятую при заводской сборке, нарушать не разрешается.

На торце шлицевого конца сектора нанесена метка для правильной установки сошки. Метка на сошке и секторе при сборке должны быть совмещены.

В верхней части картера расположено отверстие для заливки масла, в нижней -сливное отверстие. Отверстия заглушены коническими пробками.

Рулевая колонка. На тягаче устанавливается телескопическая (раздвижная) рулевая колонка. Карданный шарнир состоит из двух вилок, крестовины и четырех игольчатых подшипников.

Гидроусилитель рулевого управления представляет собой агрегат, состоящий из распределителя и силового цилиндра в сборе. В гидросистему усилителя входит шестеренчатый насос НШ-10е, установленный на левой стороне двигателя автомобиля, бачок для масла, трубопроводы, шланги.

Распределитель регулирует поток жидкости, поступающей из насоса в силовой цилиндр, При работающем насосе жидкость циркулирует по замкнутому кругу: насос -распределитель - бачок - насос.

Гидравлический усилитель руля обладает высокой чувствительностью. Для поворота колес тягача необходимо перемещение золотника всего от 0,4 до 0,6 мм. Давление в рабочей полости силового цилиндра увеличивается с повышением сопротивления повороту колес. В системе гидроусилителя имеется предохранительный клапан, установленный на силовом цилиндре, Давление в системе 80-90 кгс/см2.

3.4 Тормоза

Тягач оборудован двумя системами колодочных тормозов: ножным, действующим на все колеса автомобиля, с пневматическим приводом и ручным, действующим на трансмиссию. Кроме того имеется тормоз-замедлитель, предназначенный для притормаживания тягача на затяжных спусках.

Педаль ножного тормоза через систему тяг воздействует на тормозной кран пневматического привода, тормозной кран пропускает в тормозные камеры воздух, давление которого пропорционально нажатию на тормозную педаль.

На тягаче установлен ручной тормоз с двойным самоусилением. Он предназначен для затормаживания тягача на стоянках и удерживания его на уклонах. Пользоваться им как рабочим тормозом следует только в аварийных случаях при выходе из строя основных ножных тормозов.

Тормоз-замедлитель моторный компрессорного типа; предназначен для притормаживания тягача на затяжных спусках горных дорог. Применение тормоза-замедлителя значительно снижает энергонагруженность колесных тормозных механизмов.

На тягач устанавливается пневматическая тормозная система с раздельным приводом передних и задних тормозов.

4. Выбор передаточных чисел силовой передачи

4.1 Общие положения

Основной частью гусеничной и колесной машин является трансмиссия которая осуществляет передачу и изменение крутящего момента двигателя, передаваемого к ведущим органам машины.

Во время работы транспортных машин в разных дорожных условиях требуется маневрировать тяговыми усилиями и скоростями движения для получения возможно большей эффективности (производительности и экономичности). В связи с этим, большое значение имеет правильный выбор интервалов между соседними скоростями и тяговыми усилиями а также число ступеней и состав трансмиссии.

Основные требования к трансмиссии лесотранспортных машин таковы:

плавное изменение крутящего момента в интервале рабочих скоростей движения;

простота конструкции агрегатов и надежность в эксплуатации;

дешевизна изготовления, малый вес и небольшие габариты;

легкость и удобство управления;

экономичность работы двигателя в широком интервале изменения оборотов.

4.2 Определение передаточных чисел трансмиссии

Исходя из задания на курсовой проект - автомобиль 6*6 - принимаем следующую схему трансмиссии.

1 - сцепление; 2 - коробка передач; 3,6- карданные передачи; 4 - задний ведущий мост; 5 - раздаточная коробка; 7 - передний ведущий мост; 8 - шарнир равных угловых скоростей; 9-средний ведущий мост Рисунок 5.1.- Механическая трансмиссия грузового автомобиля с приводом на обе оси.

Общее передаточное число силовой передачи на 1-й скорости вычисляется из условия преодоления груженой машиной максимальных дорожных сопротивлений:

,

где R- динамический радиус колеса, м

Нахождения динамического радиуса колеса необходимо вычислить нагрузку в кгс (Н) на одно колесо (шину) машины

где пш -- число колес (шин) машины.

По нагрузке на колесо подбирается шина соответствующего размера и вычисляется динамический радиус колеса по формуле

где -- коэффициент деформации шины, равный 0,93ч0,97,

H -- высота профиля шины, дюйм;

d -- диаметр обода колеса, дюйм.

Общее передаточное число трансмиссии на 1-й передаче из условия сцепления колес с дорожным покрытием определяется по формуле

где Gсц -- вес, приходящийся на ведущие колеса машины, кгс;

т -- коэффициент перераспределения массы автомобиля.

Окончательный выбор общего передаточного числа трансмиссии на первой передаче производится при соблюдении условия, что:

Передаточное число трансмиссии на высшей передаче определяется из условия обеспечения движения машины без груза с максимальной скоростью

Составим не равенство и выбираем из диапазона k1

У автомобилей для получения высокого КПД трансмиссии и скорости движения передаточное число на высшей передаче в коробке передач обычно принимают iВыс =1,0 (с карбюраторными двигателями) и iэыс =0,7ч0,8 (с дизельными двигателями), а в раздаточной коробке ip2 = 1,0-1,3. В этом случае передаточное число главной передачи может быть вычислено по формуле:

Знаменатель прогрессии для разбивки передаточных чисел в коробке передач определяется по выражению

;

где m-число ступеней в коробке передач.

Принимаем значение m=5, как у прототипа Урал-43204.

При наличии в силовой передаче автомобиля раздаточной коробки передаточное число последней на высшей передаче iр2 принималось. Передаточное число понижающей передачи ip1 целесообразно выбирать таким, чтобы кривые Ра = f(v) располагались по середине между соседними передачами. Это условие будет обеспечено, если

где q -- знаменатель прогрессии коробки передач.

Передаточные числа трансмиссии находятся по формулам:

на второй передаче

на третьей передаче

на четвертой передаче

на пятой передаче

Передаточные числа в коробке передач находятся по формулам:

на первой передаче

на второй передаче

на третьей передаче

на четвертой передаче

на пятой передаче

Передаточные числа трансмиссии при понижающих передачах:

на первой передаче

на второй передаче

на третьей передаче

на четвертой передаче

на пятой передаче

КПД трансмиссии - 0,88.

5 Тяговая и динамическая характеристики машины и их анализ

5.1 Построение характеристик

Тяговая характеристика представляет собой графическую зависимость Pa--f(v) на различных передачах и является основным документом, характеризующим тягово-динамические качества машины.

Расчет тяговой характеристики производится в следующем порядке.

В табл. 6.1 вносятся значения крутящего момента Мг и оборотов двигателя п, найденные при построении внешней характеристики.

n, об/мин	Ме, Н.М	ip2=1,2
		k1 = 30	k2 = 20,1	k3 = 13,5	k4 =9,1	k5 = 6,1
		Va, км/ч	Pk, кH	Pw, кH	D	Pa, кH	Va, км/ч	Pk, кH	Pw, кH	D	Pa, кH	Va, км/ч	Pk, кH	Pw, кH	D	Pa, кH	Va, км/ч	Pk, кH	Pw, кH	D	Pa, кH	Va, км/ч	Pk, кH	Pw, кH	D	Pa, кH
420,00	1271,65	2,43	68,83	0,00	0,19	68,83	3,62	46,12	0,00	0,13	46,12	5,40	30,98	0,00	0,09	30,98	8,00	20,88	0,00	0,06	20,88	11,94	14,00	0,00	0,04	14,00
630,00	1347,51	3,64	72,94	0,00	0,20	72,94	5,44	48,87	0,00	0,13	48,87	8,09	32,82	0,00	0,09	32,82	12,01	22,13	0,00	0,06	22,13	17,91	14,83	0,00	0,04	14,83
840,00	1399,29	4,86	75,74	0,00	0,21	75,74	7,25	50,75	0,00	0,14	50,75	10,79	34,08	0,00	0,09	34,08	16,01	22,98	0,00	0,06	22,98	23,88	15,40	0,00	0,04	15,40
1050,00	1426,99	6,07	77,24	0,00	0,21	77,24	9,06	51,75	0,00	0,14	51,75	13,49	34,76	0,00	0,10	34,76	20,01	23,43	0,00	0,06	23,43	29,85	15,71	0,16	0,04	15,54
1260,00	1430,60	7,28	77,44	0,00	0,21	77,44	10,87	51,88	0,00	0,14	51,88	16,19	34,85	0,00	0,10	34,85	24,01	23,49	0,01	0,06	23,48	35,82	15,75	0,24	0,04	15,51
1470,00	1410,13	8,50	76,33	0,00	0,21	76,33	12,68	51,14	0,00	0,14	51,14	18,88	34,35	0,00	0,09	34,35	28,01	23,15	0,14	0,06	23,01	41,79	15,52	0,32	0,04	15,20
1680,00	1365,57	9,71	73,92	0,00	0,20	73,92	14,49	49,53	0,00	0,14	49,53	21,58	33,26	0,00	0,09	33,26	32,02	22,42	0,19	0,06	22,23	47,76	15,03	0,42	0,04	14,61
1890,00	1296,93	10,93	70,20	0,00	0,19	70,20	16,31	47,04	0,00	0,13	47,04	24,28	31,59	0,00	0,09	31,59	36,02	21,30	0,24	0,06	21,06	53,73	14,27	0,53	0,04	13,74
2100,00	1204,21	12,14	65,18	0,00	0,18	65,18	18,12	43,67	0,00	0,12	43,67	26,98	29,33	0,13	0,08	29,20	40,02	19,77	0,30	0,05	19,48	59,70	13,25	0,66	0,03	12,60

Таблица 6.1 - Тяговая характеристика лесотранспортной машины на повышенных передачах.

n, об/мин	Ме, Н.М	ip1=1,5
		k1 = 37,9	k2 = 25,4	k3 = 17,1	k4 =11,4	k5 = 7,7
		Va, км/ч	Pk, кH	Pw, кH	D	Pa, кH	Va, км/ч	Pk, кH	Pw, кH	D	Pa, кH	Va, км/ч	Pk, кH	Pw, кH	D	Pa, кH	Va, км/ч	Pk, кH	Pw, кH	D	Pa, кH	Va, км/ч	Pk, кH	Pw, кH	D	Pa, кH
420,00	1271,65	1,92	86,96	0,00	0,24	86,96	2,87	58,28	0,00	0,16	58,28	4,26	39,24	0,00	0,11	39,24	6,39	26,16	0,00	0,07	26,16	9,46	17,67	0,00	0,05	17,67
630,00	1347,51	2,88	92,15	0,00	0,25	92,15	4,30	61,76	0,00	0,17	61,76	6,39	41,58	0,00	0,11	41,58	9,58	27,72	0,00	0,08	27,72	14,19	18,72	0,00	0,05	18,72
840,00	1399,29	3,84	95,69	0,00	0,26	95,69	5,74	64,13	0,00	0,18	64,13	8,52	43,17	0,00	0,12	43,17	12,78	28,78	0,00	0,08	28,78	18,92	19,44	0,00	0,05	19,44
1050,00	1426,99	4,80	97,58	0,00	0,27	97,58	7,17	65,40	0,00	0,18	65,40	10,65	44,03	0,00	0,12	44,03	15,97	29,35	0,00	0,08	29,35	23,65	19,83	0,00	0,05	19,83
1260,00	1430,60	5,77	97,83	0,00	0,27	97,83	8,60	65,57	0,00	0,18	65,57	12,78	44,14	0,00	0,12	44,14	19,17	29,43	0,00	0,08	29,43	28,38	19,88	0,15	0,05	19,73
1470,00	1410,13	6,73	96,43	0,00	0,27	96,43	10,04	64,63	0,00	0,18	64,63	14,91	43,51	0,00	0,12	43,51	22,36	29,01	0,00	0,08	29,01	33,11	19,59	0,20	0,05	19,39
1680,00	1365,57	7,69	93,38	0,00	0,26	93,38	11,47	62,58	0,00	0,17	62,58	17,04	42,13	0,00	0,12	42,13	25,56	28,09	0,12	0,08	27,97	37,84	18,97	0,26	0,05	18,71
1890,00	1296,93	8,65	88,69	0,00	0,24	88,69	12,90	59,44	0,00	0,16	59,44	19,17	40,02	0,00	0,11	40,02	28,75	26,68	0,15	0,07	26,52	42,57	18,02	0,33	0,05	17,68
2100,00	1204,21	9,61	82,35	0,00	0,23	82,35	14,34	55,19	0,00	0,15	55,19	21,30	37,16	0,00	0,10	37,16	31,95	24,77	0,19	0,07	24,58	47,30	16,73	0,41	0,05	16,32

Таблица 6.2 - Тяговая характеристика лесотранспортной машины на пониженных передачах.

Рисунок 6.1-Тяговая характеристика

5.2 Анализ тяговых свойств машины

В условиях эксплуатации возможности движения транспортной системы на той или иной передаче ограничиваются мощностью двигателя (то есть способностью машины развивать на данной передаче силу тяги, равную или большую действующей силы сопротивления) и силами сцепления (то есть возможностью машины реализовать эту силу тяги на ведущих органах без буксования).

Эта взаимосвязь может быть выражена зависимостью

,

где -- суммарная сила сопротивления дороги.

Очевидно, при равномерном движении , а при ускоренном

--

Сила тяги по сцеплению зависит от состояния дорожного покрытия и типа движителя, определяющих величину коэффициента сцепления ц, а также от нагрузки, приходящейся на ведущие органы машины GСЦ:

Анализ зависимости (7.5) показывает, что движение транспортной системы на данной передаче возможно при следующих условиях:

1. Сумма сил сопротивления не превосходит по своей величине значение свободной силы тяги Ра , которую машина способна развить на этой передаче.

2.Сила тяги Ра , подводимая к ведущим органам, не превышает силы тяги Рц ограничиваемой по сцеплению.

З.При и отсутствии ограничений по сцеплению обеспечивается ускоренное движение.

4. Для движения с равномерной скоростью при переменной величине необходимо изменять форсировку двигателя изменением подачи топлива автоматически (с помощью регулятора) или вручную (дроссельной заслонкой) в соответствии с изменением так, чтобы .

Тяговая характеристика характеризует способность машина развивать на различных передачах при полной форсировке двигателя предельные значения силы тяги или динамического фактора при соответствующей скорости движения.

5.2.1. Исходные данные.

Автомобиль с колесной формулой 6h6 силой веса G=117.6кН и тягово-скоростными качествами, характеризуемыми тяговой характеристикой (см. рис. 5.1, 5.2) перевозит груз силой веса Q=245кН. Нагрузка распределена поровну на все колеса.

1. Условие движения порожнего автомобиля по грунтовой дороге при ; :

Трогание с места на 3-й пониженной передаче должно производиться во избежание буксования при неполном открытии дросселя так, чтобы . Избыточная сила тяги расходуется на сообщение автомобилю ускорения (кН):

Рj>=(РаIIІ=Рц) - Рf=35,28 - 5,88=29,4 кН;

Для упрощения расчёта, полагая здесь и далее д=1 и g=10 м/с2, получим:

j= м/с2.

Движение автомобиля при Рf=5,88 кН на 5-й передаче возможно с максимальной скоростью va=60 км/ч, так как РаV> Рf.

порожний автомобиль может преодолеть затяжной подъём:

i= или 57%.

2. Условия движения груженого автомобиля весом

Ga=G+Q=117,6+245=

=362,6 кН при ц=0.3 и f1=0.15 на руководящем подъёме ip=0.04 или 40%:

? Рсопр = Ga(f1+ ip)=362,6(0.15+0.04)=68.894кН,

Рц=362,6•0,3=108,8 кН.

Движение возможно на 1-й, передаче с максимальной скоростью Vmax=13 км/ч. Движение на 2-й, 3-й, 4-й, и 5-й передачах невозможно так как . Трогание с места на 1-й передаче может происходить при полном открытии дросселя так как .

3. Условия движения гружённого автомобиля при ip=0.008 и f1=0.1 (средние условия).

? Рсопр = Ga(f1+ ip)= 362,6(0,1+0.008)=39,161кН;

Рц=108,8 кН.

Движение возможно на 1-й, 2-й повышенных передачах со скоростью не более 18,12 км/ч и на 3-й пониженной со скоростью не более 21 км/ч.

6. Определение нагрузок на оси и колеса машин

6.1 Трехосная машина

Рисунок 7.1 - Расчетная схема по общей динамике трехосных автомобилей.

Для того чтобы при движении машины не происходило перераспределение нагрузок на оси балансирной тележки, в ее конструкцию вводят реактивные штанги, а ось тележки располагают примерно на уровне осей колес: поэтому , а произведение

Составив уравнение моментов всех сил, действующих на машину, относительно точки А, получим формулу для подсчета нагрузки на переднюю ось:

где

Откуда получим:

Нормальная нагрузка на ось балансирной тележки составит:

Нагрузка на задний и средний мосты:

Статические нагрузки на оси машины:

для груженой машины

Предельные углы продольной статической устойчивости:

для порожней машины



для груженой машины

Статические углы поперечной устойчивости по опрокидыванию и боковому сползанию могут быть найдены из расчетной схемы 6.2.

Рисунок 7.2.- Расчетная схема по определению углов поперечной устойчивости

Предел поперечной устойчивости наступит тогда, когда или

Откуда статический угол поперечной устойчивости машины по опрокидыванию составит:



где В - клея машины, м. Принимаем В=1,8 по рекомендациям /1, с.35/.

Условие бокового сползания машины определяется следующим соотношением

Откуда

где -коэффициент сцепления в поперечном направлении. Принимаем по рекомендациям /1, с. 49/.

7. Расчет полуэлиптической рессоры

При расчете рессоры определяют ее прогиб и напряжение от внешней нагрузки в коренном листе, где оно имеет максимальное значение.

7.1 Статическая расчетная нагрузка Рс на рессору (Н)

где - усилие для передней подвески машины 6h6;

ki - коэффициент неподрессоренных масс (k1 и k2 - пердней и задней подвесок соответственно);

Ga - сила веса автомобиля в снаряженном состоянии (без груза), Н:

где m1, m2 - сила веса неподрессоренных частей передней и задней

подвесок, Н

7.2 Выбор параметров рессоры по рекомендациям /1, с.14, 15/

длина l=1.5 м;

количество листов n=10;

ширина листов b=0,08м;

толщина листов h=0,009м;

k1 = 0,12.

Расчет по формуле 7.1 дает:

7.3 Прогиб симметричной рессоры определяется по формуле (м):

где lэ-эффективная длина рессоры, м lэ=l-l0=1.2-0.17=1.03 м;

l - полная длина, l=1.9 м;

l0 - расстояние между стремянками, l0=0,17 м;

E - модуль упругости первого рода (0,22*1012 Па);

I0 - суммарный момент инерции всех листов в среднем сечении рессоры, м;

-коэффициент деформации (1,24-1,45).

где n1-число листов толщиной h1;;

n2-число листов толщиной h2 и т.д.;

b-ширина листов.

Расчет по формуле 7.2 дает:

7.4. Коэффициент жесткости рессоры (Н/м):

7.5 Напряжение в коренном листе рессоры (Па):

где hk-толщина коренного листа, м.

Для изготовления рессор принимаются рессорно-пружинные стали 55С2, 60С2ХА, 50ХГ, 65Г, 45ХНМФА.

7.6 Энергоемкость подвески оценивается коэффициентом динамичности

где Pm-максимальная сила упругости, создаваемая рессорой, которая

определяется по принятому предельному прогибу fп ,

Расчет по формуле 7.3 дает:

7.7. Приближенная собственная частота колебаний подрессоренной массы (с-1)

или (кол./мин)

Библиографический список

1. Тяговые машины. Методические указания по курсовому проектированию для студентов специальности 0519/Валяжонков В. Д., Галямичев В. А., Драке А. Д., и др.-1.: Межвузовская типография (2) СППО-2, 1981. - 57 с.

2.Тепловой расчет четырехтактного двигателя. Методические указания для студентов лесомеханического факультета специальности 0519/ Гольдберг А. М., Галямичев В. А.-1.: Тамплан, 1985. - 17 с.

1. Размещено на www.allbest.ru