Темников Е.П._АТс-1701г. Разработка лодочного прицепа для автомобиля xray
 Скачать 2.45 Mb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Тольяттинский государственный университет Институт машиностроения (наименование института полностью) Кафедра Проектирование и эксплуатация автомобилей (наименование кафедры) 23.05.01 Наземные транспортно-технологические средства (код и наименование направления подготовки, специальности) Автомобили и тракторы (направленность (профиль)/специализация) ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА (ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ) на тему Разработка лодочного прицепа для автомобиля X-RAY Студент Е.П. Темников (И.О. Фамилия) (личная подпись) Руководитель канд. техн. наук, доцент А.С. Тизилов (И.О. Фамилия) канд. техн. наук, доцент И.В.Дерябин (И.О. Фамилия) канд. экон. наук, доцент О.М.Сярдова (И.О. Фамилия) Консультанты Тольятти 2022 2 Аннотация Дипломный проект по теме «Разработка лодочного прицепа автомобиля Лада X-Ray». Выпускная работа состоит из пояснительной записки и содержит 95 листов печатного текста и 8 листов формата А1 графического материала с чертежами конструируемого узла, а также листов технологической и экономической части проекта. Ключевым вопросом дипломной работы является Разработка лодочного прицепа автомобиля Лада X-Ray, а целью является создания прицепа для возможности перевоза лодочных транспортных средств. Данная дипломная работа может быть разделена на следующие логически взаимосвязанные части: требования предъявляемые к прицепам для перевозки лодочных прицепов , виды прицепов, расчет динамических свойств разрабатываемого прицепа, монтажный чертеж разрабатываемого прицепа , технологическая схема сборки, перечень сборочных работ, «соответствие проекта законодательным нормам в части безопасности и экологичности, описание рабочего места и применяемого оборудования.»[1] Подводя итог, можно подчеркнуть что данная работа актуальна в сфере перевозки лодочных транспортных средств 3 Abstract Diploma project on the topic "Development of a Lada X-Ray boat trailer". The final work consists of an explanatory note and contains 95 sheets of printed text and 8 sheets of A1 format graphic material with drawings of the node being constructed, as well as sheets of the technological and economic part of the project. The key issue of the thesis is the development of a Lada X-Ray boat trailer, and the goal is to create a trailer for the possibility of transporting boat vehicles. This thesis can be divided into the following logically interrelated parts: requirements for trailers for the transportation of boat trailers, types of trailers, calculation of dynamic properties of the trailer being developed, installation drawing of the trailer being developed, assembly flow chart, list of assembly works, compliance of the project with legislative norms in terms of safety and environmental friendliness, description of the workplace and equipment used. Summing up, it can be emphasized that this work is relevant in the field of transportation of boat vehicles 4 Содержание Введение ................................................................................................................... 6 1 Состояние вопроса ............................................................................................... 7 1.1 Назначение и предъявляемые требования к лодочным прицепам ........... 7 1.2 Общее устройство лодочных прицепов ....................................................... 7 1.3 Классификация лодочных прицепов и их типы ........................................ 12 1.4 Состав и описание внесенных изменений ................................................. 16 2 Конструкционная часть ..................................................................................... 17 2.1 Тягово-динамический расчет автомобиля ................................................. 17 2.1.1 Исходные данные ................................................................................... 17 2.1.2 Подготовка исходных данных для тягового расчёта .............................. 19 «а) Определение полного веса и его распределение по осям»[19] ........... 19 2.1.3 Определение передаточного числа главной передачи ....................... 20 2.1.4 Внешняя скоростная характеристика двигателя ................................ 20 2.1.5. Определение передаточных чисел коробки передач ........................ 23 2.1.6. Скорость движения автомобиля на различных передачах ............... 24 2.1.7 Сила тяги на ведущих колесах ............................................................. 26 2.1.8 Силы сопротивления движению .......................................................... 28 2.1.9 Динамический фактор ........................................................................... 28 2.1.10 Ускорение автомобиля ........................................................................ 29 2.1.11 Величины обратные ускорениям автомобиля .................................. 32 2.1.13 Мощностной баланс ............................................................................ 36 2.1.14 Топливо-экономическая часть ............................................................ 38 2.2 Расчет элементов конструкции прицепа ................................................... 39 2.2.1 Определение размеров крепления рамы лодочного прицепа ........... 39 2.2.2 Расчет основных параметров конструкции прицепа для транспортировки моторных лодок ................................................................ 42 3.1 Описание рабочего места, оборудование и выполняемых технологических операций ............................................................................... 46 5 3.3 Мероприятия для обеспечения безопасного труда .................................. 50 4 Технологическая часть ...................................................................................... 69 4.1 Анализы технологичности конструкции изделий .................................... 73 4.2 Разработка технологической схемы сборки .............................................. 73 4.3 Составные перечня сборочных работ ........................................................ 75 4.5 Определение типа производства ................................................................ 78 4.6 Выбор организационной формы сборки .................................................... 79 4.7 Составление маршрутной технологии ....................................................... 79 5 Экономическая эффективность проекта .......................................................... 82 5.1 Расчет себестоимости проектируемого узла ............................................. 84 5.2 Расчет точки безубыточности ..................................................................... 91 Заключение ............................................................................................................ 98 Список используемых источников ...................................................................... 99 Приложение А Графики тягового расчета ........................................................ 103 6 Введение Машина стала уже давно не отъемленной частью в различных ситуациях, связанных с перевозкой. Однако прогресс развивается, и новые транспортные средства и средства передвижения появляются для отдыха и на воде. Лодочные прицепы на легковые автомобили помогают нам в транспортировке моторных лодок и небольших катеров ведь иногда владельцы сталкиваются с вопросом о перемещение плавательного средства с места на место по суше. Лодочный прицеп- это транспортное средство без двигателя, предназначенное для перевозки небольших лодок и катеров. Безусловно, для большинства водно-водномоторников прицеп для перевозки лодки не относится к предметам первой необходимости. Ведь в большинстве случаев лодку «прописыпают» на прибрежной лодочной стоянке , придти туда в любой удобный момент и завести мотор и отправиться в путешествие. Однако не развелись и те судоводители готовые пойти на все чтобы исследовать новые акватории. Модернизирование и увеличение свойства конструкций автотехники необходимы для того, чтобы уменьшить затраты на грузоперевозки лодок, повысить безопасность движения, увеличить производительность автотранспортного оборудования. При перевозки с помощью лодочного прицепа самой главной составляющей такого прицепа является лебедка и обязательно нужно помнить, что лодку нужно обезопасить от острых углов. На лодочный прицеп так же нужны опозновательные сигналы и номера для прицепа согласно правилам ГИБДД. Практически у каждого охотника или рыбака есть собственная надувная лодка. А для любителей активного отдыха- это плавательное стредство является самым главным атрибутом и иметь при этом собственный лодочный прицеп вполне оправданно поскольку сопровождается это все снижением расходов. 7 1 Состояние вопроса 1.1 Назначение и предъявляемые требования к лодочным прицепам Лодочный прицеп – это разновидность прицепов предназначенных для перевозки, а также иногда и для спуска на воду и хранение маломерных судов (катеров, моторных лодок и гидроциклов). Лодочные прицепы на легковые автомобили решают множество вопросов связанных с перевозками лодок, и они также связаны с устройствами в которые входит тягач- автомобиль в состав. Наиболее быстрое средство для транспортировки лодок являются все таки лодочные прицепы а не заказ грузоперевозок. Ведь при перевозки лодок на лодочных прицепах мы снижаем затраченное время. Производительность лодочных прицепов, Учитывая равенство дорожных условий, будет выше соответствующего одного автомобиля в 1.5-2 раза. Эксплуатация лодочных прицепов вполне оправдана, поскольку снижаются общие расходы на грузоперевозки а также время перевозки лодки с одного водоема до другого в любое время года. Основные требования к лодочным прицепам будет, конечно являться грузоподьемность, габариты для перевозки разных типов лодок, безопасность конструкций, проходимость по разным участкам дорог и не превышение размеров, установленных правилами дорожного движения. 1.2 Общее устройство лодочных прицепов Лодочный прицеп- это транспортное средство без двигателя предназначенное для перевозки маломерной водной техники, таких как катера лодки , гидроциклы и т.п. Лодочный прицеп используется в паре с автомобилем-тягачем, который и буксирует лодочный прицеп. Лодочный 8 прицеп отличается от обычных прицепов своей конструкцией, благодаря которой можно легко погрузить на него лодку и спустить лодку на воду Конструкция лодочных прицепов представляет из себя металический каркас с установенными на немм ложементами. На рисунке 1 предоставлена общая схема лодочного прицепа. В качестве ложементов в конструкции лодочных прицепов могут использоваться ролики. Существует лодочные прицепы с комбинированным типом удерживающих элементов у которых есть и ложементы и ролики. Каркас лодочного прицепа переходит в дышло (горизонтальный рычаг в передней части лодочного прицепа), на котором распологается узел сцепки и лебедка Рисунок 1- Общая схема лодочного прицепа Подвески лодочных прицепов сильным образом не отличаются от подвесок других прицепов. Лодочные прицепы к легковым автомобилям могут быть однооссными или двухосными. Лодочные прицепы которых две оси, расстояние между которыми меньше метра, называют прицепом со спаренной осью. На одноосных прицепах более распостраненное получили следующие виды подвесок: -рессорная зависимая подвеска лодочного прицепа. Рессорная 9 зависимая состоит балки и продольных полуэллиптических рессор. Как правило, снабженная гидравлическим амортизатором . по устройству и обслуживанию такая подвеска похожа на заднюю подвеску легкового автомобиля ГАЗ и заднеприводных АЗЛК и ИЖ; -пружинная зависимая подвеска лодочного прицепа. «Пружиннная зависимая отличается от ресорной тем что в качестве упругих элементов используется цилиндрическая пружина, а балка крепится к кузову двумя продольными и одной поперечной тягами. Аналогична задней подвеске заднеприводных автомобилей ВАЗ;»[3] -рычажно-пружинная независимая подвеска лодочного прицепа. Рычажно-пружинная независимая подвеска имеет продольные или поперечные рычаги, гидравлические амортизаторы и цилиндрические пружины; -резино-жгутовая независимая подвеска лодочного прицепа. Резино- жгутовая независимая состоит из 3 профилированных труб, две из которых вставлены внутрь третьей. К торцам внутренних труб крепятся маятниковые рычаги со ступицами, а к наружней трубе закрепленна поперечно на кузове. Между трубами защемленны резиновые жгуты. Подвески такого типа практически не требуют обслуживания; -торсионная независимая подвеска лодочного прицепа. На торсиооно независимой установлен поперек кузова упругие металлические элементы, работающие на кручение. Один конец торсиона крепится на маятниковый рычаг со ступицей, соединеный с кузовом через амортизатор а другой закреплен на кузове. По конструкии такая подвеска похожа на переднюю подвеску ЗАЗ-968; Стоит заметить, что на лодочных прицепах со спаренной осью, как правило, применяется резино-жгутовая подвеска. Лодочные прицепы могут оснащаться тормозными системами. Рабочая 10 тормозная система лодочного прицепа предназначенна для торможения лодочного прицепа при буксировке. Она не связана с рабочей тормозной системой автомобиля тягач, а начинает работу в зависимости от нагрузки, действующией на узел сцепки( так скажем тормоз наката инерционного типа.) Система состоит из устройств управления, расположенного на узле сцепки, и колесных тормозных механизмов. На рисунке 2 продемонстрирована схема прицепной тормозной системы (рисунок 2). Когда автомобиль начинает торможение, прицеп начинает «догонять» его, упираясь в узел сцепки. Это усилие через поршень и систему рычагов и тяг приводит к действию колесные тормозные механизмы. Когда торможение прекращается «толкающая» сила на узел сцепки исчезает и тормозные механизмы прекращают свою работу. Продольные колебания лодочного прицепа, способные вызвать срабатывание тормозной системы гасятся горизонтальными амортизаторами. Такая система позволяет передавать на колеса лодочного прицепа тормозное усилие, пропорционально замедлению автомобиля. При движение задним ходом у некоторых прицепов принудительно отключать рабочую тормозную систему. Лодочные прицепы могут оснащаться стояночной тормозной системой, которая действует аналогично автомобильному стояночному тормозу(«ручнику»). Рисунок 2- Схема прицепной тормозной системы Необходимое условие для эксплуатации лодочного прицепа является 11 наличие приборов световой сигнализации, проще говоря дублеров задних фонарей автомобиля-тягоча. «К обязательным световым сигнализаторам относится: - два задних указателя поворота автомобиля оранжевого цвета; - два задних стоп сигала красного цвета; - два задних габаритных фонаря красного цвета; - один или два звдних фонаря противотуманных красного цвета; - два задних треугольника светоотражателя красного цвета( вершины треугольника должны быть направленны вверх) - два передних нетреугольных светоотражателя белого цвета; - два боковых нетреугольных светоотражателя оранжевого цвета.»[21] Лодочные прицепы шире 1,6 метра должны иметь два передних габаритных фонаря белого цвета, а лодочные прицепы длинее 6 метров- два боковых габаритных огня оранжевого цвета. Питание электоприборов осуществляется от автомобиля-тягоча через розетку на узле сцепки. Для этого к дышлу лодочного прицепа прикрепляется вилка. Как правило, электропроводка прицепов выполняется по однопроводной схем: минус(«масса»)- на кузове прицепа- по проводам) На лодочные прицепы налагается ряд ограничений и все они подлежат регистрации в ГИБДД. Это нужно учитывать при изготовлении лодочного прицепа своими руками. Управление автомобилем с лодочным прицепом несколько отличается от управления автомобилем без прицепа, поэтому перед тем как выехать с лодочным прицепом на доруг общего пользования, рекомендуется потренироваться на безопасной площадке. На прицепах устанавливается унифицированное для всех моделей тягово- сцепное устройство (ГОСТ 28248-89, ОСТ 37.001.096-93, ИСО- 1103-76). «Согласно техническому регламенту Таможенного Союза о 12 безопасности транспортных средств, все прицепы для автомобилей объединяются в категорию O, при этом по величине допустимого максимального веса все прицепы делятся на 4 категории, первая категория категория О1, к которой все прицепы имеют технический допустимый максимальный вес не превышающий 750 кг, а к данной категории принадлежат самые легкие прицепы. Прицепы относящиеся к категории О1 могут буксироваться водителями с категорией О1 начиная от B и до выше и не требует наличия категории E. Категории включает в себя прицепы с допустимой максимальной массой превышающей 750 кг,»[6] в частности, категории О2 включает в себя прицепы с технический допустимой максимальной массой превышающей 750 кг, но не более 3,5 тонн. Следующая категория О3 относится к прицепам с технический допустимой максимальной массой более 3,5 тонн, и не больше 10 тонн, а последняя категория О4 относится к прицепам с технический допустимой максимальной массой более 10,5 тонн, а последная категория О4 относится к прицепам с технический допустимой максимальной массой свыше 10т. Далее, как уже обговаривалось, водитель, который имеет права категорию ниже B, может буксировать только малогабаритный прицеп, максимальный вес которого должен быть не более 750 кг, подобные прицепы по своему назначению разделяются на универсальные и служат транспортировкой различного груза. 1.3 Классификация лодочных прицепов и их типы Машина уже давно помогает нам в различных ситуациях, связанных с перевозкой. Однако прогресс развивается, и новые транспортные средства и средства передвижения появляются для отдыха и на воде. Лодочные прицепы на легковые автомобили помогают нам в транспортировке моторных лодок и небольших катеров. И лодочные прицепы обязательно должны быть зарегистрированны в ГИБДД. Лодочный прицеп- это транспортное средство 13 без двигателя предназначенное для перевозки маломерной водной техники, таких как катера лодки , гидроциклы и т.п. Лодочный прицеп используется в паре с автомобилем-тягачем, который и буксирует лодочный прицеп. Есть разные класификации лодочных прицепов. Они делятся по способу буксировки на легковые( для легковых автомобилей) и на грузовые ( для грузовых автомобилей), а по внешности на открытые и закрытые. На рынке так же появляются различные виды для перевозки более крупных лодок и т.д. с допустимыми габаритами. Приобретение лодочных прицепов чаще появляются в различных отраслях для отдыха и путешествий. При выборе лодочных прицепов будующий владелец прежде всего учитывает горизонтальные нагрузки на шары тягового усилия фаркопа и на габариты для лодки, поскольку данные показатели определяют грузоподьемность агрегата и размеры для лодки. «Второй показатель не менее важен- это вертикальная нагрузка, так как соблюдение данного параметра сказывается на безопасность при транспортировке. Вертикальная нагрузка на шары фаркопа указывает наивысшую допустимую массу килограммов, которая приходит на шар с вертикальной плоскостью. Эта нагрузка для большинства автомобилей колеблется в небольшой степени от 30 до 75 кг, но иногда ее значения имеют более высокий уровень. Если посмотреть на максимальную горизонтальную нагрузку то она колеблится от 750 до 2500кгс, то это очень мало, но это не обозначает, что фаркоп или его балки плохо разработаны, поэтому они неудобны в вертикальном положении.»[6] Допустимая вертикальная нагрузка на шар определяется автопроизводителем в зависимости от особенностей строения автомобиля. Производители тормозных агрегатов учитывают показатель в разработке для тормозных агрегатов. Вертикальная нагрузка на шар тягового устройства напрямую сказывается на устойчивости и безопасности при буксировке. Машины всегда конструируют с учетом нагрузок переднего и заднего колеса. 14 Максимальная нагрузка на заднюю ось завист от пассажиров на заднем сиденье и вес груза в багажнике, а при повышение этого показателя от нормы управляемость автомобиля снижается. Это происходит изза того что машина будто приподнимается передними колесами а задняя часть автомобился проседает на корме и изза этого происходит плохое сцепление колес с поверхностью. Если теряется сцепление с дорогой то машины начинает мотать влево и вправо. И все это зависит и от скорости. Чем выше скорость, тем сильнее влияние. Чтобы это не случилось нужно учитывать максимальную грузоподьемность устройства и на максимальную нагрузку на заднюю ось автомобиля без прицепа. Производители автомобилей, которые предусматривают эксплуатацию с прицепом, всегда вкладывают этот показатель в подвеску. Кроме максимальной вертикальной нагрузки на шар фаркопа, существует и понятие минимальная нагруженность. На рисунке 3 показано как на фаркоп действует сила нагрузки ( рисунок 3). Здесь логика похожа на то что шар будет закреплен замком прицепа. А при отрицательной нагрузке прицеп будет пытаться поднять заднюю ось автомобиля при этом уже будет подниматься задняя ось автомобиля и автомобиль так же будет терять управление с дорогой. 15 Рисунок 3 |