Контрольный расчёт и потребительские свойства изделий

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

РОССОБРАЗОВАНИЕ

ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

АРХИТЕКТУРЫ И СТРОИТЕЛЬСТВА

АВТОМОБИЛЬНО – ДОРОЖНЫЙ ИНСТИТУТ

КАФЕДРА «ЭАТ»

Пояснительная записка к курсовому проекту

по дисциплине «Контрольный расчёт и потребительские свойства изделий»

Преподаватель  Москвин Роман Николаевич

Студент Зябиров Ильдар Равилевич

Группа  АФО-41

Пенза 2011 г.

Данные

Автомобиль                                                                                                                         ВАЗ-2107

Тип кузова                                                                                                                                            седан

Количество мест                                                                                                                              5

Количество дверей                                                                                                                              4

Трансмиссия

Привод                                                                                                                                            задний

Коробка передач                                                                                                                         механическая

Количество передач                                                                                                                5

Двигатель

Объем                                                                                                                                                     1499см3

Тип двигателя                                                                                                                              бензиновый

Количество цилиндров                                                                                                                4

Колеса

Передняя шина                                                                                                                              175/70 R13

Задняя шина                                                                                                                              175/70 R13

Передние диски                                                                                                                              R13

Задние диски                                                                                                                              R13

Габариты

Высота (мм)                                                                                                                                            1446

Длина (мм)                                                                                                                                            4145

Ширина (мм)                                                                                                                              1620

Колесная база (мм)                                                                                                                              2424

Динамические характеристики

Коэффициент обтекаемости                                                                                                0,33

Максимальная скорость (км/ч)                                                                                                  163

1.Расчёт параметров автомобиля

1.1а Краткая классификация автомобилей

Современные автотранспортные средства классифицируются по разным признакам: литражу двигателя, грузоподъёмности, вместимости, колёсной формуле, осевой нагрузке, габаритным размерам, назначению, типу двигателя, типу кузова и т.д.

По величине массы и осевой нагрузки (весу, приходящемуся на ось), а также габаритным размерам (высоте, ширине, длине) все автотранспортные средства делятся на две группы: дорожные и внедорожные.

Дорожные автомобили – это автотранспортные средства, предназначенные для эксплуатации на дорогах общего пользования. Осевые нагрузки и габариты таких автомобилей соответствуют определённым ограничениям, которые учитываются при проектировании и строительстве дорог и дорожных сооружений.

Автомобили, выходящие за указанные ограничения, относятся к внедорожным. Они эксплуатируются вне дорог общего пользования.

По назначению автомобили классифицируются на транспортные и специальные.

Транспортные автомобили - это автотранспортные средства, предназначенные для перевозки грузов и (или) пассажиров, т.е. выполнения транспортной работы. Они делятся на пассажирские, грузовые и грузопассажирские.

Пассажирские автомобили включают два вида:

– легковые;

– автобусы.

Грузовые автомобили делятся на две большие группы:

–общего назначения;

–специализированные.

Автомобили общего назначения имеют, как правило, открытую грузовую бортовую платформу (часть автомобилей имеет бортовые платформы, закрытые тентом) и предназначены преимущественно для транспортирования штучных (тарных) грузов, т.е. грузов, размещаемых на поддонах, в контейнерах малой грузоподъёмности, в мешках, ящиках и другой таре. Они подразделяются на две группы:

– бортовые;

– седельные тягачи;

Седельные тягачи служат исключительно для буксировки полуприцепов и не имеют платформы для размещения грузов. Все остальные автомобили относятся к специализированным, т.е. таким, которые рассчитаны на определённые виды грузов.

Специальные автомобили не предназначены для перевозки грузов или пассажиров, т.е. выполнения транспортной работы, а используются для перемещения специального оборудования, которое монтируется на шасси и предназначено для выполнения различных технологических операций.

1.1б Предельные параметры дорожных автомобилей

Автомобили, эксплуатируемые на дорогах общего пользования, должны отвечать ряду требований нормативных документов (ОСТы, ГОСТы, Правила и Директивы, международные стандарты).

К числу основных параметров автотранспортных средств, которые регламентируются указанными нормативными документами, прежде всего относятся габаритные размеры, осевые нагрузки и полная масса.

Все дорожные автомобили в зависимости от осевой массы (массы, приходящейся на ось) подразделяются на группы:

группа А – предельная осевая масса наиболее нагруженной оси свыше 6 т до 10 т включительно;

группа Б – предельная осевая масса наиболее нагруженной оси до 6 т включительно.

Ограничения осевых нагрузок и полной массы автотранспортных средств обусловлены тем, что многократные динамические воздействия колес на дорогу приводят к накоплению пластических деформаций в дорожной одежде и ее постепенному разрушению.

Регламентация предельно допустимых габаритов автотранспортных средств направлена, прежде всего, на обеспечение безопасности дорожного движения.

1.2 Определение полной массы автомобиля

Снаряженная масса Мсн=1060кг

Полная масса             М=1,1* Мсн + (mч+mб)nч=1,1*1060+(75+10)*5=1506кг

Полный вес                Ga=1506*9.8=14758

1.3 Определение размера шин

Размер шин выбирают по нагрузке, приходящейся на шину, и заданным ограничениям (давление в шинах, число колёс и т.д.).

Статический радиус определяют по формуле

м;

где = 13 - диаметр посадки, дюйм;

              = 0,83 - коэффициент радиальной деформации шины;

              - высота профиля покрышки;

2.Расчёт параметров двигателя и трансмиссии

2.1 Расчёт требуемой мощности автомобильного двигателя

Мощность двигателя, необходимую для движения полностью нагруженного автомобиля с установившейся максимальной скоростью в заданных дорожных условиях, определяют по формуле (кВт):

где - полный вес автомобиля, Н;

- максимальная скорость автомобиля, км/ч;

- приведённый коэффициент дорожного сопротивления,

;

здесь - угол подъёма или уклона дороги;

;

где - коэффициент сопротивления движению при относительно малой скорости;

              - скорость движения автомобиля, км/ч;

              k = 0,33 – коэффициент обтекаемости,

– лобовая площадь автомобиля, м2

              - механический КПД трансмиссии.

2.2 Расчёт и построение внешней скоростной характеристики двигателя

Внешнюю скоростную характеристику двигателя строят для интервала частот вращения коленчатого вала:

Для построения кривых внешней скоростной характеристики пользуются эмпирическими зависимостями:

;

         Крутящий момент двигателя(Нм):

;

Удельный расход топлива(г/кВтч):

;

Часовой расход топлива(кг/ч):

Внешняя характеристика строится по результатам расчёта в заданном интервале: текущие значения принимаются с интервалом 300 . Расчётные данные сводим в таблицу 1. Пользуясь табличными данными строим внешнюю скоростную характеристику.                                                                                                                                                          Таблица 1             

Расчётные показатели работы двигателя

                        График 1. Внешняя скоростная характеристика двигателя.

                               2.3. Расчёт передаточных чисел агрегатов трансмиссии

2.3.1.Расчёт передаточного числа главной передачи

              При движении на прямой передаче передаточное число коробки передач равно единице, а скорость равна максимальной. Это позволяет рассчитать передаточное число главной передачи:

где частота вращения коленчатого вала двигателя, соответствующая максимальной скорости автомобиля, мин-1;

- радиус качения колеса, м;

- максимальная скорость движения автомобиля, км/ч;

2.3.2.Расчёт передаточных чисел коробки передач

              Для определения передаточных чисел коробки передач вначале определяют передаточное число на первой, самой низкой передаче.

              Передаточное число первой передачи должно удовлетворять следующим требованиям:

обеспечивать преодоление повышенных дорожных сопротивлений движению;

не вызывать буксование ведущих колёс автомобиля при передаче максимального крутящего момента двигателя.

              Эти требования будут выполнены, если максимальная касательная сила тяги (окружное усилие) автомобиля

,

отсюда передаточное число коробки передач на первой передаче

где - вес автомобиля (сила тяжести, ),Н;

- максимальный крутящий момент двигателя по внешней скоростной характеристике, ;

- КПД трансмиссии на первой передаче.

Найденное значение передаточного числа на первой передаче должно исключать полное буксование ведущих колёс, которое может возникнуть при максимальной касательной силе тяги автомобиля. Для этого необходимо, чтобы максимальная касательная сила тяги, подводимая к ведущим колёсам, была бы меньше или равна максимальной силе сцепления ведущих колёс с дорогой, т.е.

,

откуда

где

- коэффициент сцепления ведущих колёс с дорогой;

- коэффициент нагрузки ведущих колёс.

Т.к условие

>То принимаем

;

Зная передаточное число первой ступени коробки передач, переходят к определению передаточных чисел на промежуточных передачах.