Технические параметры автомобиля Урал 4320

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Урал-4320 был разработан для транспортировки грузов, людей и трейлеров на всех типах дорог. Обладает значительными преимуществами по сравнению с аналогичными автомобилями: он легко преодолевает заболоченные участки, брод до 1,5 м, канавы до 2 м, рвы, подъемы до 60 %.

Сцепление -- механизм, работа которого основана на действии силы трения скольжения; предназначен для передачи крутящего момента.

Сцепление относится к компоненту трансмиссии транспортного средства, предназначенному для подключения или отключения соединения двигателя внутреннего сгорания с коробкой передач.

Существует много различных типов сцепления, но большинство основано на одном или нескольких фрикционных дисках, плотно сжатых друг с другом или с маховиком пружинами. Фрикционный материал очень похож на используемый в тормозных колодках и раньше почти всегда содержал асбест, в последнее время используются безасбестовые материалы. Плавность включения и выключения передачи обеспечивается проскальзыванием постоянно вращающегося ведущего диска, присоединённого к коленчатому валу двигателя, относительно ведомого диска, соединённого через шлиц с коробкой передач.

Усилие от педали сцепления передается на механизм механическим (рычажным или тросовым) или гидравлическим приводом.

1. Технические параметры автомобиля Урал 4320

Разрабатывается ряд модификаций автомобиля: «Урал-4320»

Кабина -- трехместная, цельнометаллическая.

Масса перевозимого груза на автомобиле, кг	6000
Масса размещаемого и перевозимого груза на шасси, кг	6435
Масса автомобиля в снаряженном состоянии, кг	9020
Масса шасси в снаряженном состоянии, кг	8320
Полная масса автомобиля (автопоезда), кг	15320

Двигатель
Тип, модель	ЯМЗ-236М2 дизельный, четырехтактный, с воспламенением от сжатия, шестицилиндровый, V --образный
Рабочий объем, л	11,15
Номинальная мощность, брутто, кВт (л.с.)	132(80)
Максимальный крутящий момент, брутто, Н.м. (кгс.м)	667(68)
Частота вращения, мин -1: при номинальной мощности при максимальном крутящем моменте	2100 1250-1450
Система питания
Основной топливный бак, л	300 (заправочная емкость 290
Трансмиссия
Сцепление	ЯМЗ-236К, фрикционное, двухдисковое, сухое, привод механический с пневматическим усилителем
Раздаточная коробка	Механическая, двухступенчатая, с межосевым цилиндрическим блокируемым дифференциалом, распределяющим момент между передним мостом и тележкой задних мостов в отношении 1:2 с постоянно включенным приводом на передний мост
Передаточные числа: высшая передача низшая передача	13,1 2,15
Коробка передач	ЯМЗ -- 236У, механическая, трехходовая, пяти -- ступенчатая, с синхронизаторами на второй, третьей, четвертой, пятой передачах

2. Сцепление Урал-4320 однодисковое

В зависимости от модели силового агрегата, автомобили Урал могут комплектоваться однодисковыми сцеплениями ЯМЗ-181, ЯМЗ-182 и их модификациями.

Сцепление Урал-4320 - фрикционное, сухое, диафрагменное вытягиваемого типа.

Диск ведомый Урал-4320 диаметром 430 мм, с гасителем крутильных колебаний пружинно-фрикционного типа, с накладками фрикционными на безасбестовой основе.

Муфта выключения Урал-4320 с радиальным подшипником, при выключении перемещается от двигателя.

3. Характеристики однодискового сцепления Урал-4320

Модель - ЯМЗ-181, ЯМЗ-182

Тип сцепления - сухое, фрикционное, однодисковое, с диафрагменной вытяжной пружиной и накладками на безасбестовой основе.

Крутящий момент двигателя, Н-м (кгс·м)

минимальный - 650 (66), 820 (84)

максимальный - 820 (84), 1100 (112)

Диск ведомый сцепления - с демпфером, пружинно-фрикционного типа, с упругим креплением одной из фрикционных накладок.

Размеры фрикционных накладок, мм

наружный диаметр - 430

внутренний диаметр - 240

толщина - 4,3

Шлицы ступицы ведомого диска:

число шлиц - 10

внутренний диаметр, мм - 34

наружный диаметр, мм - 42

ширина впадины, мм - 6

4. Сцепление Урал-4320

1 - диск ведомый; 2 - диск нажимной; 3 - кольцо упорное; 4 - муфта выключения сцепления; 5 - шланг смазки; 6 - вилка выключения сцепления; 7 - оттяжная пружина; 8 - валик вилки выключения сцепления (см.приложение №1).

Диафрагменное сцепление Урал-4320 моделей ЯМЗ-181 и ЯМЗ-182 (см.приложение №1)состоит из ведущих и ведомых частей, а также деталей механизма выключения сцепления, устанавливаемых на коробку передач.

Ведущая часть сцепления Урал-4320 - нажимной диск 2 с кожухом устанавливается на маховик двигателя и крепится болтами М10 (12 шт.) на диаметре 450 мм.

Центрирование осуществляется по цилиндрической проточке диаметром 475 мм на маховике и кожухе сцепления.

Нажимной диск Урал-4320 соединен с кожухом при помощи 4-х пакетов пластин, обеспечивающих центрирование, осевое перемещение и передачу крутящего момента от кожуха к нажимному диску.

Для исключения проворота диафрагменной пружины относительно кожуха и нажимного диска на последнем установлено 6 пар втулок со специальными скобами.

Применение этих скоб позволяет сохранять постоянный контакт нажимного диска с пружиной и обеспечивать отход первого при выключении сцепления.

Ведомая часть сцепления Урал-4320 - диск ведомый 1 устанавливается между маховиком и нажимным диском и центрируется по шлицам первичного вала коробки передач.

В сцеплениях Урал-4320 применен ведомый диск с демпфером пружинно-фрикционного типа с упругим креплением одной из фрикционных накладок.

Благодаря этому, сцепление Урал-4320 снижает динамические нагрузки на трансмиссию при резких включениях (трогание с места, переключение передач), а также, исключает резонансные явления и снижает максимальные "пиковые" значения крутящего момента при установившемся движении транспортного средства.

Механизм выключения сцепления Урал-4320 состоит из муфты 4 (см. приложение №1) с подшипником, вилки 6 и валика 8.

Муфта соединена через упорное кольцо 3 с диафрагменной пружиной с помощью запорного устройства.

Оттяжная пружина 7 (см.приложение №1)исключает проворот и осевые перемещения втулки 7 (см.приложение №2)относительно упорного кольца 1 (см.приложение №2).

По мере износа фрикционных накладок муфта выключения сцепления 4 (см.приложение №1)перемещается вместе с пружиной в сторону маховика, при этом конструкция привода выключения сцепления Урал-4320 обеспечивает поворот вилки 6 (см.приложение №1)по часовой стрелке после выбора зазора между лапками вилки и муфтой за счет периодической регулировки привода или постепенный поворот за счет конструкции гидропривода.

5. Запорное устройство сцепления Урал-4320

Запорное устройство (см.приложение №2) сцепления Урал-4320 включает в себя упорное кольцо 1, втулку 7 подшипника муфты с фасонной канавкой, пружинное кольцо 2 круглого сечения, а также замковое кольцо 5.

Запорное устройство сцепления Урал-4320

1 - кольцо упорное; 2 - кольцо пружинное; 3 - шайба пружинная; 4 - кольцо стопорное; 5 - кольцо замковое; 6 - кольцо предохранительное; 7 - втулка подшипника. (см.приложение №2)

Упорное кольцо 1 устанавливается на диафрагменную пружину при сборке нажимного диска с кожухом и удерживается за счет пружинной шайбы 3 и стопорного кольца 4.

На рисунке муфта заперта (соединена) с упорным кольцом.

Внутри втулки подшипника муфты 7 установлено предохранительное кольцо 6, имеющее снаружи выступающий ус, препятствующий случайному рассоединению муфты выключения сцепления и упорного кольца 1.

Выключение сцепления Урал-4320 обеспечивается поворотом вала по часовой стрелке.

Допустимое направление перемещения муфты и поворота вала для выключения сцепления показано на (см.приложение №1) стрелками.

Перемещение муфты и поворот вала в обратном направлении не допустимо.

урал сцепление муфта пружина

6. Снятие и установка сцепления Урал-4320

Основные положения запорного устройства

1 - кольцо упорное; 2 - шайба пружинная; 3 - кольцо стопорное; 4 - кольцо пружинное; 5 - кольцо замковое; 6 - втулка подшипника; 7 - кольцо предохранительное.(см.приложение №3)

Снятие сцепления Урал-4320 с двигателя с установленной коробкой передач производится в следующем порядке:

Отвернуть гайку крепления шланга смазки.

Протолкнуть шланг смазки в полость картера сцепления.

Снять коробку передач, при этом муфта выключения сцепления останется на упорном кольце диафрагменной пружины.

Совместить полукруглый паз на муфте выключения сцепления в передней ее части с выступающим усом предохранительного кольца 6 (см.приложение №3) и, утопив его каким-либо предметом, удерживать в утопленном положении через центральное отверстие муфты выключения сцепления.

Повернуть замковое кольцо относительно втулки так, чтобы выступы кольца совпали с пазами втулки (положение "г").

Протолкнуть муфту в сторону маховика до упора, при этом пружинное кольцо 4 выйдет из фасонной канавки упорного кольца и встанет в прямоугольную (положение "д").

Отсоединить муфту, для чего переместить ее в обратном направлении (от маховика), при этом пружинное кольцо останется в прямоугольной канавке упорного кольца (положение "е"), а затем из нее извлекается.

Снять нажимной диск Урал-4320 с кожухом, для чего отвернуть болты крепления сцепления, постепенно в несколько приемов, не допуская значительных перекосов нажимной пружины.

Установка сцепления Урал-4320 на двигатель производится в следующем порядке:

С помощью специальной оправки установить на маховике ведомый диск, при этом фрикционная накладка, приклепанная к пружинной пластине, должна быть расположена к нажимному диску, а удлиненная часть ступицы - наружу (от двигателя).

Установить нажимной диск Урал-4320 с кожухом в сборе, обеспечив соосность крепежных отверстий кожуха сцепления и маховика.

Завернуть вручную болты крепления сцепления на глубину не менее 4 мм.

Произвести затяжку болтов крепления сцепления с Мкр 60...70 Н·м в несколько приемов, равномерно подтягивая нажимной диск с кожухом к маховику, не допуская значительных перекосов нажимной (диафрагменной) пружины.

С помощью специальной оправки сцентрировать кольцо 3 (см.приложение №1) относительно оси коленчатого вала двигателя.

Конструкция запорного устройства механизма выключения сцепления Урал-4320 требует выполнения особых правил установки коробки передач на двигатель.

Установка коробки передач и введение муфты выключения сцепления Урал-4320 в зацепление с упорным кольцом диафрагменной пружины производится в следующем порядке (рычаг расположен слева по двигателю):

Повернуть замковое кольцо 5 на муфте таким образом, чтобы его выступы не совпадали с пазами втулки подшипника муфты (положение "а").

Убедиться что муфта выключения сцепления отведена до упора в крышку подшипника первичного вала коробки передач пружиной 7 (см.приложение №1).

Установить коробку передач и закрепить двумя болтами.

Переместить муфту выключения сцепления Урал-4320 к упорному кольцу до упора, для чего с помощью технологического рычага повернуть вал вилки выключения сцепления против часовой стрелки.

Пружинное кольцо при этом попадает в фасонную канавку упорного кольца положение "б", ((см.приложение №3).

Поворачивая вал вилки выключения сцепления по часовой стрелке, переместить муфту в направлении от двигателя (положение "в").

Убедиться, что муфта выключения сцепления Урал-4320 введена в зацепление с упорным кольцом приложением к муфте дополнительного усилия в направлении от двигателя.

Окончательно закрепить коробку передач.

Проверка качества установки сцепления Урал-4320 (отсутствие "ведения", контроль величины крутящего момента на валу вилки) осуществляется на неработающем двигателе.

Для этого необходимо повернуть вал вилки на угол 9є30'...11є по часовой стрелке, что соответствует перемещению муфты на 11...13 мм от двигателя.

При этом выходной вал коробки передач, при включенной передаче, должен вращаться при приложении крутящего момента не более 5 Н·м (0,5 кгс·м).

7. Сцепление Урал-4320 (двухдисковое)

Двухдисковое сцепление для автомобилей Урал имеет следующие модели и комплектации:

ЯМЗ-236К, ЯМЗ-238, ЯМЗ-238Н, ЯМЗ-236КМ, ЯМЗ-238М, ЯМЗ-238НМ.

Сцепление Урал-4320 - двухдисковое, сухое, фрикционного типа, с периферийным расположением цилиндрических пружин.

Диски ведомые Урал-4320 диаметром 400 мм, с гасителем крутильных колебаний пружинно-фрикционного типа, с накладками фрикционными на асбестовой основе.

Муфта выключения Урал-4320 со специальным радиально-упорным подшипником, при выключении перемещается к двигателю.

Сцепления автомобилей Урал комплектаций ЯМЗ-236, ЯМЗ-238 одинаковы по конструкции и отличаются лишь количеством нажимных пружин. Сцепление ЯМЗ-238 может выполняться в герметизированном варианте.

8. Сцепление автомобиля Урал 4320 (ЯМЗ-238)

1 - шток; 2 - кольцо; 3 - тарельчатая пружина; 4 - планка; 5 - оттяжной рычаг; 6 - вилка оттяжного рычага; 7 - регулировочная гайка; 8 - распорная пластина: 9 - стопорная пластина; 10 - петля пружины оттяжного рычага; 11 - муфта выключения сцепления с подшипником; 12 - шланг подачи смазки к муфте выключения сцепления; 13 - вилка выключения сцепления; 14 - упорное кольцо оттяжных рычагов; 15 - вал вилки выключения сцепления; 16 - кожух сцепления; 17 - нажимная пружина; 18 - термоизолируюшая прокладка; 19 - нажимной диск; 20 - маховик; 21 - ведомые диски; 22 - средний ведущий диск; 23 - отжимная пружина; D - минимальный ход выжимной муфты (см. приложение №4)

Кожух 16 (см. приложение №4) сцепления Урал-4320, штампованный из листовой стали, с нажимным диском 19 в сборе устанавливается на маховике 20 двигателя, а ведомые диски 21 - на шлицевой части первичного вала коробки передач.

Передний и задний ведомые диски Урал-4320 не взаимозаменяемы и устанавливаются в определенном положении.

Ведомые диски сцепления Урал-4320 зажимаются постоянным усилием цилиндрических нажимных пружин 17 между маховиком двигателя, средним и нажимным дисками.

Сцепление ЯМЗ-236К имеет восемнадцать нажимных пружин, сцепление ЯМЗ-238 - двадцать пружин.

Под пружины со стороны нажимного диска подложены термоизолирующие прокладки 18.

Нажимной и средний ведущий диски Урал-4320 связаны с маховиком четырьмя шипами, находящимися на наружной поверхности дисков.

В зажатом состоянии ведомые диски передают крутящий момент двигателя на первичный вал коробки передач.

Выключение сцепления производится муфтой 11.

Муфта с подшипником, перемещаясь в сторону двигателя, отводит нажимной диск от ведомого диска, передавая усилие через четыре жестких оттяжных рычага 5.

Рабочий ход муфты выключения сцепления Урал-4320, с учетом свободного хода, должен быть не менее 18,2 мм (размер «D»).

Величина свободного хода регулируется механизмом выключения сцепления.

Упорное кольцо оттяжных рычагов перемещается в сторону коробки передач на 27 мм за счет допустимого износа фрикционных накладок.

Гарантированные зазоры между ведомыми дисками и поверхностями трения маховика, среднего ведущего и нажимного дисков при выключении сцепления Урал-4320 по мере износа накладок обеспечиваются механизмом автоматической регулировки отхода среднего диска, который состоит из штоков 1, закрепленных в каждом из четырех шипов среднего ведущего диска, разрезных колец 2, для перемещения по штоку которых необходимо определенное усилие, упорных планок 4, которые крепятся с кожухом сцепления болтами к маховику, и тарельчатых пружин 3, установленных на штоке между кольцом 2 и планкой 4.

При выключении сцепления Урал-4320 нажимной диск 19 отходит назад не менее чем на 2 мм, и освобождает задний ведомый диск 21.

Средний ведущий диск 22 под действием пружины 23 так же отходит назад, до упора кольца 2 в планку 4 через тарельчатую пружину, на величину 1,2±0,1 мм, освобождая передний ведомый диск.

По мере износа фрикционных накладок сцепления Урал-4320 средний ведущий диск под действием нажимных пружин нажимного диска перемещается к маховику, кольца 2 при этом упираются в кожух сцепления, перемещаясь по штокам 1 и сохраняя размер между кольцами и тарельчатыми пружинами.

При установке сцепления Урал-4320 с механизмом автоматической регулировки отхода среднего диска на маховик соблюдать следующий порядок:

Установить передний ведомый диск.

Установить средний ведущий диск со штоками.

Установить задний ведомый диск.

Установить нажимной диск с кожухом в сборе, закрепив его на маховике при помощи восьми коротких болтов.

Надеть разрезные кольца 2 на штоки 1 до упора в кожух сцепления.

Надеть четыре тарельчатые пружины выпуклой стороной к разрезным кольцам.

Установить четыре упорных планки и закрепить их с кожухом к маховику при помощи восьми длинных болтов.

После установки сцепления Урал-4320 на маховик убедиться в том, что кольца на штоках стоят с упором в кожух, обеспечивая зазор 1,2±0,1 мм между кольцами и тарельчатыми пружинами при включенном сцеплении.

При износе накладок ведомых дисков торец муфты выключения сцепления Урал-4320 упрется в торец крышки подшипника первичного вала коробки передач; в этом случае изношенные накладки ведомых дисков заменить новыми.

Отсутствие свободного хода муфты выключения сцепления Урал-4320 приведет к выходу из строя нажимного подшипника и усиленной пробуксовке ведомых дисков.

Свободный ход муфты выключения сцепления Урал-4320 (размер «А») регулировать изменением длины тяги механизма выключения или длины штока цилиндра усилителя.

9. Регулировка сцепления Урал-4320

При сборке нажимного диска Урал-4320 с кожухом в сборе отрегулировать положение упорного кольца.

Эту регулировку производить в приспособлении, имеющем установочный размер 27±0,1 мм (см. приложение №5)

регулировочными гайками 6 оттяжных рычагов при фиксированном положении кожуха и нажимного диска.

Приспособление для сборки нажимного диска Урал-4320 с кожухом в сборе

1 - подставка; 2 - направляющий штифт; 3 - болт крепления кожуха; 4 - упорное кольцо оттяжных рычагов; 5 - оттяжной рычаг; 6 - регулировочная гайка; 7 - стопорная пластина; 8 - опорная пластина; 9 - нажимной диск (см. приложение №5)

Регулировкой обеспечить размер «В», равный 64±0,1 мм, при этом упорные поверхности всех четырех оттяжных рычагов 5 должны одновременно касаться упорного кольца 4.

Перекос упорного кольца приведет к неравномерному отходу нажимного диска при выключении сцепления Урал-4320 или ненормальной его работе.

После регулировки положения упорного кольца регулировочными гайками 6 установить стопорные 7 и опорные 8 пластины регулировочных гаек. Завернуть все восемь болтов крепления стопорных и опорных пластин, установив пружинные шайбы под головки болтов. В случае использования нажимного диска с кожухом в комплекте с ведомыми дисками после ремонта, на которых установлены фрикционные накладки толщиной 4,15 мм, при регулировке положения упорного кольца размер «В» установить равным 67±0,1 мм.

10. Привод выключения сцепления Урал-4320

Привод выключения сцепления Урал-4320 механический, с усилителем пневматического типа.

Привод управления сцеплением Урал-4320 с тормозным краном

1-кран пневматический; 2-контргайка; 3-болт регулировочный; 4-тяга с компенсатором; 5-кронштейн; 6,22-рычаги тормозного крана; 7-рычаг привода сцепления; 8,19-шланги; 9-тяга педали сцепления; 10- тяга педали тормоза; 11-рычаг вала педали сцепления; 12-вал педали сцепления; 13-ограничитель хода педали сцепления; 14-пружина оттяжная педали тормоза; 15-пружина педали сцепления; 16-педаль сцепления; 17-педаль тормоза; 18-рычаг вала вилки выключения сцепления; 20-пневмоцилиндр; 21-тяга тормозного крана; (см. приложение №6)

Пневмоцилиндр 20 (см. приложение №6) усилителя Урал-4320 установлен на картере коробки передач и воздействует на рычаг вала вилки выключения сцепления 18.

Управление цилиндром осуществляется посредством пневматического крана 1, который смонтирован на тяге 4.

Шланг 8 соединяет кран 1 с пневмосистемой автомобиля.

При воздействии на педаль сцепления 16 усилие через рычаг 11 и детали тяги 9 передается на шток пневматического крана 1, открывая его клапан.

Давление воздуха из пневмосистемы автомобиля Урал-4320 через шланг 19 поступает в цилиндр 20, который дополнительно воздействует на рычаг 18.

Регулировка момента включения пневматического крана при наличии воздуха в пневмосистеме автомобиля Урал-4320:

отсоедините шланг 19 от крана 1;

выверните регулировочный болт 3, обеспечив зазор между болтом и штоком крана;

нажмите на педаль сцепления 16 до значительного возрастания усилия;

заверните болт 3 до момента открытия клапана крана (выход воздуха из управляющей магистрали крана 1);

доверните регулировочный болт 3 на 0,5-1,0 оборота и законтрите гайкой 2.

11. Регулировка полного и свободного хода педали сцепления Урал-4320

Полный ход педали сцепления Урал-4320 - 195-220 мм, регулируется регулировочным болтом ограничителя 13 хода педали сцепления и осуществляется только при наличии давления воздуха в пневмосистеме автомобиля не менее 0,6 МПа (6 кгс/см2).

Свободный ход педали сцепления Урал-4320 должен находиться в пределах 50-60 мм. Величина свободного хода педали сцепления Урал-4320 определяется при отсутствии давления воздуха в пневмосистеме автомобиля нажатием руки на педаль; начало выключения сцепления ощущается по значительному возрастанию усилия. Регулировка свободного хода педали сцепления Урал-4320 осуществляется изменением длины тяги 9.

Для этого необходимо:

отсоединить тягу 9 от рычага 11;

отпустить контргайку вилки тяги и вывертывать вилку для увеличения свободного хода или завертывать для его уменьшения;

соединить тягу с рычагом и затянуть контргайку вилки с сохранением длины свинчивания не менее диаметра резьбы;

проверить свободный ход педали. Если резьба тяги использована полностью, необходимо переставить рычаг 18 против часовой стрелки на один шлиц, дополнительно отрегулировав тягу 4.

12. Тягово-динамический расчет показателей автомобиля Урал 4320

Определение параметров автомобиля при подготовке исходных данных

Коэффициент полезного действия трансмиссии.

КПД трансмиссии можно рассчитать по формуле:

тр=0,96k*0,97l*0,995m , (1)

где k - количество пар цилиндрических шестерен, участвующих в передаче крутящего момента от двигателя к ведущим колесам;

l- количество пар конических шестерен;

m - количество шарниров.

k =6;

l=3;

m =10;

тр=0,966*0,973*0,99510=0.782*0,913*0,951=0,67

Коэффициент учета вращающихся колес.

Этот коэффициент показывает, во сколько раз сила, необходимая для разгона с заданным ускорением как поступательно движущихся масса автомобиля, больше силы, необходимой для разгона только поступательно движущихся масс. Он рассчитывается по формуле:

вр=1+m(Uk21+2)/ma , (2)

1=Im*Udk2* Uгп2*тр/ ma* rd* rк , (3)

2=Iк/ ma* rd* rк , (4)

где Im- момент инерции маховика двигателя, кгм2;

Iк- суммарный момент инерции всех колес автомобиля, кгм2;

ma - масса полностью груженного автомобиля;

m= ma;

ma =15320 кг;

Передаточные числа коробки передач на различных передачах:

Uкп1=5,61; Uкп5=0,723;

Uкп2=2,98;

Uкп3=1,64;

Uкп4=1,0;

1=0,04-0,06, 2=0,03-0,05. Меньшие значения относятся к более тяжлым автомобилям.

1=0,04, 2=0,03.

вр1=1+15320 ((5,61)2 *0,04 +0,03)/ 15320=2,28,

вр2=1+ 15320 ((2,98)2 *0,04 +0,03)/ 15320=2,25,

вр3=1+15320 ((1,64)2 *0,04 +0,03)/ 15320=1,

вр4=1+ 15320 ((1)2 *0,04 +0,03)/ 15320=1,04,

вр5=1+15320 ((0,723)2 *0,04 +0,03)/ 15320=1,05,

Распределение массы автомобиля по мостам.

Распределение нагрузки по мостам от массы автомобиля необходимо знать для подбора шин и определения по их размерам радиусов колеса - кинематического и динамического. Для грузовых автомобилей распределение нагрузки между мостами зависит главным образом от того, на каких дорогах они будут эксплуатироваться. У автомобилей, предназначенных для движения по дорогам и категории, нагрузка, приходящаяся на задний ведущий мост, составляет (0,62-0,7)ma , а у автомобилей, предназначенных для движения по дорогам всех пяти категорий, кроме выполненных на шасси легковых автомобилей, составляет (0,7-0,75 т)ma. Нагрузка на ведущий мост тем больше, чем чаще придется двигаться автомобилю по дорогам низших категорий. Увеличение нагрузки улучшает проходимость автомобиля, а ее уменьшение повышает грузоподъемность.

mk1- масса, приходящаяся на передний мост;

mk2 - масса, приходящаяся на задний мост;

mk1=4835 кг;

mk2=10485 кг;

Продольные координаты центра масс груженного автомобиля a и b при известном распределении полной массы по мостам определяют по следующим зависимостям:

a= La* mk2/ ma, (5)

b= La* mk1/ ma, (6)

где La- база автомобиля;

La=4925 мм;

a=4925*10484/15320=3370мм,

b=4925*4835/15320=1554 мм,

Нормальные реакции дороги на колеса переднего (Rz1) и заднего (Rz2) мостов движущегося с ускорением автомобиля:

mp1= Rz1/ mk1*g, (7)

mp2= Rz2/ mk2*g, (8)

где mp1 и mp2 - коэффициенты перераспределения реакций соответственно переднего и заднего мостов.

mp1=1/(1+0,3*х), (9)

mp2=1/(1-0,3*х), (10)

где х - коэффициент сцепления шин с дорогой.

Значения коэффициентов сцепления шин с дорогой:

1).Мокрая дорога с асфальтобетонным и цементобетонным покрытием:

х =(0,35-0,45);

х =0,4;

mp1=1/(1+0,3*0,4)=0,89,

mp2=1/(1-0,3*0,4)=1,14,

Нормальные реакции дороги на колеса переднего и заднего мостов, движущегося с ускорением автомобиля или в случае трогания находятся по следующим формулам:

Rz1= mp1* mk1*g, (11)

Rz2= mp2*mk2*g, (12)

Rz1= 0,89*4835*9,8=42170 Н,

Rz2=1,14*10485*9,8=117138 Н.

2). Дорога покрытая снегом (сухой):

х =(0,2-0,3);

х =0,2;

mp1=1/(1+0,3*0,2)=0,94,

mp2=1/(1-0,3*0,2)=1,06,

Rz1 =0,94*4835*9,8=44540 Н,

Rz2= 1,06*10484*9,8=108907 Н.

Значение координаты масс груженого автомобиля по высоте:

hц=(0,3-0,35) La;

hц=0,35;

hц=0,35*4925=1723 мм.

Анализ тормозных свойств автомобиля

Тормозная система обеспечивает служебное и экстренное (аварийное) торможение основной (рабочей) тормозной системой и непосредственным образом влияет на безопасность дорожного движения. Оценочные показатели тормозных свойств регламентированы для различных категорий автомобилей требованиями ГОСТ 25478-91 «Автотранспортные средства. Требования к техническому состоянию по условиям безопасности движения».

Основными показателями тормозных свойств являются установившееся замедление jуст и путь торможения Sm. Установившееся замедление определяется выражением:

jуст=(х* cos+ fi)*g, (13)

где g- ускорение свободного падения;

g=9,8 м/с2;

В случае экстренного торможения максимальное замедление может быть определено по упрощенной зависимости:

jуст max=х*g, (14)

при х=0,4:

jуст max=0,4*9,8=3,92, (15)

при х=0,8:

jуст max=0,8*9,8=7,84, (16)

Значение тормозного пути рассчитывают по формуле:

ST=A*V0+ V02/26 jуст, (17)

где V0-начальная скорость торможения, км/ч;

А- коэффициент, характеризующий время срабатывания тормозных механизмов;

х=0,4, A=0,16

V0=20(км/ч): ST=0,16*20+202/26*3,92=7,12 м,

V0=40(км/ч): ST=0,16*40+402/26*3,92=22,09 м,

V0=60(км/ч): ST=0,16*60+602/26*3,92=44,92 м,

V0=80(км/ч): ST=0,16*80+802/26*3,92=75,59 м,

V0=100(км/ч): ST=0,16*100+1002/26*3,92=114,12 м,

х=0,8,A=0,16:

V0=20(км/ч): ST=0,16*20+202/26*7,84=5,16 м,

V0=40(км/ч): ST=0,16*40+402/26*7,84=14,24 м,

V0=60(км/ч): ST=0,16*60+602/26*7,84=27,26 м,

V0=80(км/ч): ST=0,16*80+802/26 *7,84= 44,19 м,

V0=100(км/ч): ST=0,16*100+1002/26* 7,84= 65,06 м,

Коэффициент сцепления	Начальная скорость торможения, км/ч
	20	40	60	80	100
х=0,4	7,12	22,09	44,92	75,59	114,12
х=0,8	5,16	14,24	27,26	44,19	65,06

Топливная экономичность.

Топливная экономичность подвижного состава оценивается двумя группами измерителей. К первой группе относятся измерители топливной экономичности самого подвижного состава, ко второй группе -- измерители топливной экономичности двигателя подвижного состава.

Измерителями первой группы являются расход топлива в литрах на единицу пробега подвижного состава (путевой расход топлива g, л/100 км, и расход топлива в граммах на единицу транспортной работы gр, г/т -км (пасс.-км).

Измерителями второй группы являются расход топлива в килограммах за час работы двигателя (часовой расход топлива) Gт, кг/ч, и удельный эффективный расход топлива в граммах на киловатт в час gе г/(кВт-ч).

Рассмотрим указанные измерители топливной экономичности. Путевой расход топлива

 (18)

где Q-- общий расход топлива, л;S -- пробег подвижного состава, км.

В этом выражении единицей пробега являются 100 км пути (принято для подвижного состава в России и многих европейских странах).

Путевой расход топлива не учитывает полезной работы подвижного состава, хотя и легко может быть определен. Так, например, подвижной состав, который перевозит груз, расходует больше топлива, чем подвижной состав без груза. Поэтому, согласно формуле, он оказывается менее экономичным по сравнению с подвижным составом, совершающим порожний рейс.

Расход топлива на единицу транспортной работы

(19)

где сm -- плотность топлива, кг/л; Gгр-- количество перевезенного груза (пассажиров), кг (чел.); Sгр -- пробег подвижного состав с грузом, км.

г/кВтч;

Расход топлива на единицу транспортной работы более правильно оценивает топливную экономичность подвижного состава. Однако практическое использование этого измерителя представляет определенную трудность вследствие того, что объем выполненной транспортной работы подвижным составом не всегда возможно точно определить.

Часовой расход топлива

 (20)

где Т- время работы двигателя, ч

г/кВтч;

Удельный эффективный расход топлива

(21)

где Nе -- эффективная мощность двигателя, кВт.

С учетом значения удельного эффективного расхода топлива определим путевой расход топлива

(22)

В указанном выражении g дан в г/(кВт ч); Nе -- в кВт; э -- в м/с.]

г/кВтч

Уравнение расхода топлива

Подставим найденное значение эффективной мощности двигателя в выражение путевого расхода топлива и получим уравнение расхода топлива подвижного состава:

 (23)

В этих выражениях мощность дана в кВт; сила -- в Н; скорость --в м/с.

Из уравнения расхода топлива следует, что путевой расход топлива зависит от топливной экономичности двигателя (g); технического состояния шасси (зт); дороги (Рд); скорости движения и обтекаемости кузова (Рв), нагрузки и режима движения (Ри).

При использовании уравнения расхода топлива для определения путевого расхода топлива в различных дорожных условиях необходимо иметь зависимость удельного эффективного расхода топлива от степени использования мощности двигателя при различной угловой скорости коленчатого вала двигателя.

При увеличении степени использования мощности двигателя и уменьшении угловой скорости коленчатого вала удельный эффективный расход топлива уменьшается.

Возрастание удельного эффективного расхода топлива при малой степени использования мощности двигателя происходит вследствие уменьшения механического коэффициента полезного действия двигателя и ухудшения условий сгорания смеси в его цилиндрах.

Удельный эффективный расход топлива также несколько повышается при большой (близкой к полной) степени использования мощности из-за обогащения горючей смеси.

Тяговые и опорно-сцепные параметры проходимости.

Эти параметры характеризуют проходимость подвижного состава на мягких дорогах, а также твердых скользких дорогах и на подъемах.

Основными тяговыми и опорно-сцепными параметрами проходимости являются удельная мощность Nуа, динамический фактор по тяге D удельное давление колес на дорогу руа и коэффициент сцепления колес с дорогой х. Указанные параметры проходимости зависят от типа подвижного состава и условий его эксплуатации.

Удельная мощность подвижного состава представляет собой отношение максимальной мощности двигателя к полной массе подвижного состава, кВт/т

(24)

кВт/т;

Чем больше удельная мощность, тем выше проходимость подвижного состава.

Динамический фактор по тяге характеризует тяговые свойством подвижного состава при преодолении тяжелых участков дороги с большим сопротивлением движению. Поэтому подвижной состав работающий в тяжелых дорожных условиях, должен обладать большим динамическим фактором. Чем больше динамический фактор, тем меньше вероятность потери проходимости вследствие недостаточных тяговых свойств подвижного состава. Однако величина динамического фактора по тяге ограничивается сцеплением колес с дорогой. Для реализации максимального динамического фактора без буксования ведущих колес необходимо увеличивать сцепление колес с дорогой и повышать сцепной вес подвижного состава (нагрузку на ведущие колеса).Повышение сцепления колес с дорогой достигается выбором определенного типа шин и рисунка протектора, а повышение сцепного веса -- увеличением количества ведущих колес и смещением центра тяжести подвижного состава к ведущему мосту

Удельное давление на опорную поверхность характеризует проходимость подвижного состава по мягким дорогам.

Это давление, МПа, определяется зависимостью

(25)

где G- нагрузка на колесо;F- площадь контакта колес с дорогой. Коэффициент сцепления характеризует проходимость подвижного состава по влажным грунтам и скользкой (обледенелой) дороге. Увеличение коэффициента сцепления повышает проходимость подвижного состава по таким дорогам.

Для повышения коэффициента сцепления имеет большое значение рисунок протектора шин и его насыщенность. Насыщенность рисунка протектора шины характеризуется коэффициентом насыщенности, который определяет процент нагрузки, приходящейся на грунтозацепы.

Для скользких обледенелых дорог применяются шины с зимним рисунком протектора и шины с металлическими шипами, которые препятствуют буксованию и боковому скольжению (заносу) колес. В качестве временной меры, повышающей сцепление колес с дорогой, применяются цепи противоскольжения различного типа: витые, браслетные, гусеничные и др,.

Комплексный фактор проходимости характеризует эффективность использования подвижного состава при его эксплуатации на тяжелых дорогах и по бездорожью. Он учитывает снижение производительности подвижного состава (из-за уменьшения средней скорости движения и массы перевозимого груза) и ухудшение топливной экономичности (из-за увеличения расхода топлива) в этих условиях эксплуатации по сравнению с шоссейными дорогами. Комплексный фактор проходимости

 (26)

где Gгм и Gгш -- полезная нагрузка соответственно на тяжелых дорогах (по бездорожью) и на шоссейных дорогах; эмэш -- средняя скорость движения; рш и рм -- путевой расход топлива

Заключение

Работа над данным курсовым проектом позволила изучить эксплуатационные характеристики автомобиля Урал -4320 , на примере которого можно сделать выводы и провести исследование любого другого автомобиля.

Вывод: выбор конструкции и модели сцепления Урал-4320 соответствует условиям эксплуатации данного автомобиля. Расчеты тягово-динамических показателей автомобиля подтверждают данный вывод.

Выводы, полученные в результате работы, имеют большое практическое значение для моей будущей профессиональной деятельности. Данное исследование должно проводится каждым инженерным работником автомобильного транспорта, для того, чтобы иметь более полное представление о эксплуатационных свойствах и параметров автомобиля, с которым непосредственно связана их деятельность.

Список используемой литературы

1. Литвинов А., Фаробин Я.Е. «Автомобиль: Теория эксплуатационных свойств»: Учебник для вузов по специальности «Автомобили и автомобильное хозяйство».-М.: Машиностроение, 1989.

2. Краткий автомобильный справочник- НИАТ, 1984.

3. Методическое пособие: «Автомобили» - Хабаровск, 2001.

4. http://ural-4320.narod.ru/index/0-25

5. http://ural-4320.narod.ru/index/0-5

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Приложение 4

Приложение 5

Приложение 6

Размещено на Allbest.ru