расчет показателей автопоезда. КР. Задание Введение
 Скачать 1.22 Mb.
|
|
3.4 Расчет элементов прицепного звена 3.4.1 Расчет оси прицепа Оси рассчитываются на прочность. Обычно расчет выполняется по сцеплению ведущих колес автомобиля с дорогой при максимальном значении коэффициента сцепления. Расчет осей выполняется для двух случаев нагружения при торможении с максимальным замедлением и при заносе. Дано: Сталь 45 с допускаемым напряжением [σ]=160 МПа. l=3 м; φ=0,8; P=39463,2 Н– сила, действующая на ось в месте крепления рессоры; [σн]=700 МПа; [τк]=150 МПа. Далее выполнен расчет. Крутящий момент, Н∙м  (25) Изгибающий момент от тормозной силы  ,Н∙м (26) Изгибающий момент от нормальной реакции  , Н∙м (27)где  – плечо изгиба; Изгибающий момент от поперечной реакции дороги  ,Н∙м (28)где  – статический радиус колеса. Ось прицепа испытывает сложное нагружение от изгиба и скручивания  (29)При торможении на горизонтальной прямой результирующие сложные напряжения от изгиба и скручивания, Н∙м  (30)где  ;φ=0,8 – коэффициент продольного сцепления.  Найден диаметр оси, м  (31) где d – диаметр оси в опасном сечении(под подшипником). Далее определены сложные напряжения от изгиба и скручивания. При повороте автомобиля тормозная сила  , а ось нагружается изгибающем моментом от нормальной и поперечной реакции дороги.Напряжение изгиба  (32) где  ; – коэффициент поперечного сцепления; – коэффициент динамичности, учитывающий увеличение нормальной реакции дороги, для грузовых автомобилей  , для самосвалов  . (33)откуда найден диаметр оси  мм Рисунок 10 – Расчетная схема оси прицепа и эпюры моментов 3.4.2 Расчет рамы прицепа Ниже представлена расчетная схема рамы прицепа (рисунок 11).  Рисунок 11 – Расчетная схема лонжерона прицепа Данные, необходимые для расчета швеллер №14П; [σ]=160∙106 Па; n=2; Wx=70,4 см3; q=11,18 кH/м; P=582 Н; l1=1,608 м; l2=1,392 м; a=0,805 м; с=1,020 м. Ниже представлено уравнение моментов, составленное относительно точки A  (34)Из формулы (35), реакция в опоре В, Н,  , (35) .Ниже представлено уравнение моментов, составленное относительно точки В  .Откуда реакция в опоре А, Н,  , Проверка осуществлена проекцией на ось OУ всех сил, Н  (36) .Проверка выполнена, реакции в опорах найдены верно. Ниже рассмотрены участки лонжерона. I участок: 0≤Z1≤a, касательная сила в сечении, Н  , (37)При Z1=0 сила Q=0 Н, а при Z1=a Q=-q∙a=-11180∙0,805=-8999,9 Н. Изгибающий момент в сечении, Н∙м,  , (38)При Z1=0 момент M=0, а при Z1=a  Н∙м.II участок: 0≤Z2≤l1, касательная сила в сечении, Н  (39)Z2=0:  ;Z2=l1:  ;Изгибающий момент в сечении, Н∙м,  , (40)Z2=0:  ;Z2=l1:  .III участок: 0≤Z3≤l2, касательная сила в сечении, Н  , (41)Z3=0:  ;Z3=l2:  .Изгибающий момент в сечении, Н∙м,  , (42)Z3=0: , IV участок: 0≤Z4≤ с, касательная сила в сечении, Н  , (43)При Z4=0 сила Q=0 Н, а при Z4=с  Н.Изгибающий момент в сечении, Н∙м,  (44)При Z4=0 момент Mи=0, а при Z1=с  Н∙м.Так как на эпюре касательных сил Q на II участке есть пересечение с нулевой линией, то в этой же точке будет наблюдаться максимум изгибающего момента Ми, эта координата  , (45)При Q=0 H  , (46)Тогда координата Z, м  , (47) .Изгибающий момент найден по формуле (40)  Н∙м.Сечение с полученным моментом будет являться опасным.  (48)где n – количество лонжеронов в раме.  .Как видно из выше изложенного выражения условие прочности выполняется. Ниже представлены эпюры нагружения лонжерона рамы.  Рисунок 12 – Эпюры нагружения лонжерона рамы 3.5 Расчет элементов проектируемого устройства 3.5.1 Расчет стержня на прочность Расчет пальца производится на срез. Ниже определен необходимый диаметр пальца по условию среза. Данные, необходимые для расчета Fкр.max=103250,25 Н – сила, действующая на палец; [τср]=100 МПа – допустимые напряжения на срез; диаметр пальца – 45 мм.  , МПа, (49)где Fп – площадь стержня в месте среза, м2; откуда   Как видно из полученного результата, условие прочности выполняется. 3.5.2 Расчет пружины на прочность Данные, необходимые для расчета: нагрузка на пружину – Рпр=73008 Н; средний диаметр пружины – Dср=0,06 м; диаметр проволоки пружины – d =0,02 м Напряжения кручения определены по формуле  , МПа (50) Допускаемое напряжение составляет 500 МПа, как видно из результата расчета, условие выполняется. 4 Теоретический анализ эксплуатационных свойств автопоезда 4.1 Расчет показателей проходимости Ниже в виде таблицы 7 представлены параметры профильной проходимости автомобиля ЗИЛ-130-76 и прицепа ГКБ-817. Таблица 7 – Параметры профильной проходимости автопоезда
Основные показатели профильной проходимости представлены в приложении Б. 4.2 Расчет показателей маневренности Алгоритм построения габаритной полосы движения (ГПД) тягача приведен в [1]. ГПД прицепа с передними управляемыми колесами построена следующим образом Из точки Сс проведена дуга радиусом L2 (длина дышла прицепа), из центра О проведена касательная к этой дуге, в месте касания получена точка С3, затем соединены прямой точки Сс и С3, определив таким образом положение дышла. Затем из точки С3 проведена дуга радиусом L3 и касательная к ней из точки О, соединив С3 и точку, полученную в месте касания, было определено положение прицепа. Отложив от L3 колею колес получена кинематическая схема движения прицепа. Ниже представлена таблица с основными параметрами маневренности автопоезда. Таблица 8 – Результаты определения показателей маневренности при круговом движении автопоезда с минимальным радиусом поворота
Схема ГПД автопоезда представлена в приложении А. 4.3 Расчет показателей устойчивости Для получения приближенных значений критических углов бокового крена по скольжению (угла заноса βз) и опрокидыванию (βо) использованы зависимости, не учитывающие деформацию рессор и шин. Критическая скорость криволинейного движения автопоезда по заносу найдена из условия равенства поперечной составляющей центробежной силы и максимальной по сцеплению суммарной боковой реакции всех колес подвижного состава  , (51)где φ=0,8 – коэффициент сцепления; g – ускорение свободного падения, м/с2; R=6,48 м – основной радиус поворота;  м/с = 25,67 км/чПриближенное значение критической скорости по опрокидыванию рассчитано по зависимости, также не учитывающих деформацию рессор и шин АТС   , (52)где В=1,79 м – среднее значение колеи; ha – высота центра масс;  м/с =26,2 км/чКритическая (предельная) скорость ветра по заносу  , (53)где Сх=0,96 – коэффициент аэродинамического сопротивления; Fв=20,5 м2 – боковая площадь автопоезда; ρ=1,205 кг/м3 - плотность воздуха;  м/с=300 км/ч.Критический угол по заносу для неподвижного автопоезда  , (54) град.Критический угол по опрокидыванию для неподвижного автопоезда  , (55) град.Полученные данные представлены в приложении 1. ЗАКЛЮЧЕНИЕ В курсовом проекте были решены все поставленные задачи, определены необходимые параметры и характеристики автопоезда. В частности были определены координаты центров масс звеньев автопоезда, нормальные реакции дороги, действующие на них. Так же был проведен патентный поиск и разработаны сборочный чертеж устройства, снижающего виляние, применительно к заданному прицепу и рабочие чертежи деталей этого устройства. Был произведен теоретический анализ эксплуатационных свойств и определены показатели проходимости, устойчивости и маневренности автопоезда со звеньями ЗИЛ-130-76 и ГКБ-817. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 1. Практикум по теории движения автомобиля. Учеб. пособие / В. Г. Анопченко. – Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2005– 83 с. 2. Краткий автомобильный справочник. – 9-е изд., перераб. и доп. – М.: Транспорт, 1982. – 464 с. 3. Прицепы и полуприцепы МАЗ. Устройство, техническое обслуживание, ремонт/ Высоцкий М. С., Мартыненко Г. В., Херсонский С. Г., Шишло В. П. – М.: Транспорт, 1978 – 340 с. 4. Конструкция и расчет автомобильных поездов. Закин Я. Х. и др., изд-во «Машиностроение». 332 с. 5. Вахламов, В. К. Автомобили: конструкция и элементы расчета: учебник для вузов / В. К. Вахламов. – М. : Академия, 2006. – 480 с. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||