Курсовая работа: Расчет основных параметров транспортного средства УРАЛ 6361-01

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации ФГБОУ ВО

“Уральский Государственный Горный Университет”

Кафедра «Горных машин и комплексов»

Курсовой проект

на тему

Расчет основных параметров транспортного средства УРАЛ 6361-01

Преподаватель: проф. Комиссаров А.П.

Студент: Деревягин С.Н.

Группа: ТТП-17

Екатеринбург

2020

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. НАЗНАЧЕНИЕ И ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К АВТОМОБИЛЯМ

2. ВЫБОР ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ АВТОМОБИЛЕЙ

3. ОБЩИЙ РАСЧЕТ АВТОМОБИЛЯ

3.1 Расчет сил сопротивлений движению автомобиля

3.2 Определение мощности двигателя

3.3 Оценка тягово-скоростных свойств автомобилей

4. ОБОСНОВАНИЕ КОМПОНОВОЧНОЙ СХЕМЫ АВТОМОБИЛЯ

5. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПОКАЗАТЕЛЕЙ АВТОТРАНСПОРТА ОТЕЧЕСТВЕННОГО И ЗАРУБЕЖНОГО ПРОИЗВОДСТВА

5.1 Определение удельных показателей для отечественного автомобиля УРАЛ 6361-01

5.2 Определение удельных показателей для зарубежного автомобиля Scania P360

5.3 Определение удельных показателей для зарубежного автомобиля Renault Premium

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

Современное автомобилестроение предлагает большое разнообразие моделей, которые различаются назначением, техническими характеристиками, экономичностью, производительностью, степенью соблюдения экологических норм, удобством работы, ценой и рядом других показателей качества.

Одной из важнейших проблем, стоящих перед автомобильным транспортом, является повышение эксплуатационной надежности автомобилей за счет их качественного и своевременного технического обслуживания. Решение этой проблемы обеспечивается как автомобильной промышленностью путем выпуска более надежных автомобилей, так и совершенствованием методов технического обслуживания и ремонта автомобилей. Это требует создания необходимой производственно-технологической базы для поддержания подвижного состава автомобильного транспорта в исправном состоянии, широкого применения прогрессивных и ресурсосберегающих технологических процессов технического диагностирования и обслуживания, ремонта, эффективных средств механизации и автоматизации производственных процессов на авторемонтных предприятиях, повышения квалификации персонала, расширения строительства и улучшения.

Создание новых и совершенствование существующих машин ориентировано на последние достижения мирового машиностроения, на параметры и показатели работы машин, отвечающие международным стандартам. Современный уровень подготовки специалистов должен соответствовать такой базе знаний, которая обеспечивает возможность свободно ориентироваться в многообразии существующих машин, их конструктивных особенностей и готовность к появлению новой более сложной и совершенной техники.

1. НАЗНАЧЕНИЕ И ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К АВТОМОБИЛЯМ

Автомобиль - машина, предназначенная для перевозки грузов или людей, а также для размещения на нем специального оборудования.

Любой автомобиль должен удовлетворять определенным конструктивным и эксплуатационным требованиям.

Конструктивные требования сводятся к следующему:

* обеспечение возможно меньшего веса конструкции и стоимости при максимальной надежности и долговечности;

* исполнение заданных заказчиком характеристик, в том числе требуемых грузоподъемности, максимальной скорости, запаса хода, гарантийного срока службы и т. п.;

* обеспечение возможности эксплуатации в разных климатических условиях, например, при температуре от -55 до + 45 °С, в горных районах с высокой относительной влажностью (тропический климат), в Арктике и др. В таких условиях эксплуатации требуется дополнительная защита водителя и пассажиров от внешних воздействий (жары, холода, пыли и т. п.). В зависимости от назначения машины и предполагаемых условий эксплуатации может потребоваться герметизация кабины, установка усиленной теплоизоляции, отопительно-вентиляционных установок или устройств кондиционирования воздуха и т. д.;

* возможность установки специального оборудования;

* дополнительные требования, предъявляемые к автомобилю, если он является специализированным транспортным средством. В частности, к автомобилю высокой проходимости могут быть предъявлены требования, обусловленные его назначением или предполагаемыми условиями эксплуатации.

К конструктивным требованиям относятся также требования соответствующих стандартов и нормалей в отношении необходимого комфорта для водителя и пассажиров, обзорности, соблюдения установленных габаритных размеров и нагрузки на колеса, расположения внешних световых приборов и т. п.

Вследствие большого разнообразия природных условий необходимо особенно внимательно подходить к определению требуемых качеств автомобиля по проходимости.

Следует учитывать также, что оптимальное конструктивное решение не может быть универсальным и хорошее решение для одних условий эксплуатации может оказаться непригодным для других условий.

Наиболее экономичным является создание транспортных средств, предназначенных для определенного диапазона условий эксплуатации.

Эксплуатационные требования должны предусматривать определенную стойкость деталей к коррозии и изнашиванию; применение ограниченного числа сортов смазочно-охлаждающих технологических сред (СОТС) и топлив; максимальные промежутки между периодическими техническими обслуживаниями; легкий доступ к основным агрегатам, удобство их обслуживания и возможность быстрой смены; минимальное число точек, требующих периодического ухода (точек смазывания, креплений и др.); минимальное количество необходимого для обслуживания инструмента; минимальную номенклатуру запасных частей.

2. ВЫБОР ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ АВТОМОБИЛЕЙ

Для выполнения расчетов по контрольной работе были заданы следующие исходные параметры АТС:

Марка автомобиля - УРАЛ 6361-01;

Мощность двигателя - 240 л.с.;

Тип кузова - Бортовой;

Колесная формула - 6х6;

Грузоподъемность - 11,5 т.

Главным параметром автомобиля является грузоподъемность Г, т.

Эксплуатационная масса М_э, т, определяется по формуле:

М_э ? 0,8·Г, (2.1)

где, Г = 11,5 т. - грузоподъемность, т. (Приложение 1)

Следовательно: М_э = 0,8·11,5 = 9,2 тонны.

Мощность приводного двигателя Р_дв, кВт, ориентировочно определяется по формуле:

Р_дв = (8 ч 10)·Г, (2.2)

где, Г = 11,5 т. - грузоподъемность, т. (Приложение 1)

Следовательно: Р_дв = 10·11,5 = 115 кВт.

3. ОБЩИЙ РАСЧЕТ АВТОМОБИЛЯ

3.1 Расчет сил сопротивлений движению автомобиля

Сопротивление движению состоит из основного сопротивления и дополнительных (от уклона, на криволинейном участке, от воздушной среды).

Основное сопротивление движению W_о, кН, определяется по формуле:

W_о = М_а·g·w_о, (3.1)

где, М_а - полная масса грузового АТС, кг.

Полная масса грузового АТС М_а, кг, определяется по формуле: 2

М_а = М_О + М_Г + М_П(Z + 1), (3.2)

где, М_О - снаряженная масса, кг.

Снаряженная масса М_О, кг, определяется по формуле: 2

М_О = _м · М_Г, (3.3)

где, _м = 0,7 - коэффициент снаряженной массы, кг/чел. (взято из таблицы «коэффициентов снаряженной массы грузовых АТС»); 5

М_Г = 11,5 т. = 11500 кг. - грузоподъёмность, кг. (Приложение 1)

Следовательно: М_О= 0,7·11500 = 8050 кг.

Массу пассажира принимают: М_П = 75 кг; 4

Для грузовых АТС, грузоподъёмностью более 5 т. - Z = 2. 4

Следовательно: М_а = 8050 + 11500 + 75(2+1) = 19775 кг.

Полная масса АТС: М_а = 19775 кг. ? 19,8 т;

g = 10 м/с² - ускорение свободного падения м/с²;

w_о - удельное основное сопротивление движению, Н/кН.

Удельное основное сопротивление движению автосамосвала зависит от типа и состояния дороги. Выбираем тип дороги - Забойные и отвальные дорожные проезды. Тип покрытия - Грунтовые укатанные проезды в забоях. w_о=50 - 80 Н/кН. Принимаем w_о= 80 Н/кН. [1]

Следовательно: W_о = 19,8·10·80 = 15840Н ? 16 кН.

Дополнительное сопротивление от уклона W_i ,кН, определяется также через соответствующие удельные значения:

W_i = М_а·g·w_i , (3.4)

где, М_а = 19,8 т. - полная масса АТС;

g = 10 м/с² - ускорение свободного падения м/с²;

w_i - удельное дополнительное сопротивление от уклона w_i (Н/кН) численно равно числу тысячных уклона. Принимаем w_i = 60 Н/кН. [1]

Следовательно: W_i = 19,8·10·60= 11880Н ? 12 кН.

Дополнительное сопротивление на криволинейных участках W_к, кН, определяется по формуле:

W_к = М_а·g·w_кр , (3.5)

где, М_а = 19,8 т. - полная масса АТС;

g = 10 м/с² - ускорение свободного падения м/с²;

w_кр - удельное дополнительное сопротивление на кривых участках дороги, Н/кН, определяемое по эмпирической формуле:

w_кр = 30 · (3.6)

где, R - радиус криволинейного участка, м. Радиус криволинейного участка принимаем, R = 100 м.

Следовательно: w_кр = 30 · = 15 Н/кН;

Следовательно: W_к = 19,8·10·15 = 2970Н ? 3 кН.

Дополнительное сопротивление воздушной среды W_в, кН, зависит от лобового сечения автомобиля и коэффициента обтекаемости, определяется по формуле:

W_в = л_п·Щ(v+v_в) ², (3.7)

где, л_п - коэффициент обтекаемости л_п = (5,5 ч 7). Принимаем л_п = 5,5; [1]

Щ - площадь лобового сечения автомобиля (приблизительно равная произведению ширины автомобиля на его высоту), ширина - 2500 мм ? 2,5 м, высота 3098 мм ? 3,098 м. (Приложение 1)

Площадь лобового сечения Щ ,м², приблизительно определяется по формуле:

Щ = B_Г·Н_Г; (3.8)

Следовательно: Щ = 2,5·3,098 = 7,8 м².

v - скорость движения автомобиля (груженого). Принимаем v = 5 м/с;

v_в - составляющая скорости ветра. Принимаем, что направление ветра сонаправлено с движением автомобиля. Угол будет равен 0 градусам.

Следовательно: v_в = 15·1=15 м/с;

Следовательно: W_в = 5,5·7,8(5+15) ² = 17160 Н ? 17,16 кН.

Таким образом, полное сопротивление движению W ,кН, составляет:

W = М_а·g(w₀+ w_i + w_кр)+W_в, (3.9)

где, М_а = 19,8 т. - полная масса АТС;

g = 10 м/с² - ускорение свободного падения м/с²;

w_о - удельное основное сопротивление движению, Н/кН.

Удельное основное сопротивление движению автосамосвала зависит от типа и состояния дороги. Выбираем тип дороги - Забойные и отвальные дорожные проезды. Тип покрытия - Грунтовые укатанные проезды в забоях. w_о=50 - 80 Н/кН. Принимаем w_о= 80 Н/кН; [1]

w_i - удельное дополнительное сопротивление от уклона w_i (Н/кН) численно равно числу тысячных уклона. Принимаем w_i = 60 Н/кН. [1]

w_кр - удельное дополнительное сопротивление на кривых участках дороги, Н/кН, определяемое по эмпирической формуле:

w_кр = 30 · (3.10)

где, R - радиус криволинейного участка, м. Радиус криволинейного участка принимаем, R = 100 м.

Следовательно: w_кр = 30 · = 15 Н/кН.

W_в = 17,16 кН.

Следовательно: W = 19,8·10(80+60+15)+17,16 = 30707,16 Н ? 31 кН.

3.2 Определение мощности двигателя

Мощность двигателя Р_дв ,кВт, определяется по формуле:

Р_дв = , (3.11)

где, F_т - сила тяги;

v - скорость движения автомобиля (груженого). Принимаем v = 5 м/с;

- КПД трансмиссии. При механической трансмиссии, = (0,72ч0,82). Принимаем = 0,82; [3]

з _о.м - коэффициент, учитывающий отбор мощности на вспомогательные устройства автомобиля, з _о.м = (0,85ч0,88). Принимаем з _о.м = 0,88. [3]

Сила тяги определяется из основного уравнения движения автомобиля и составит:

F_т = W + a·M_пр, (3.12)

где, W = 31 кН;

а - ускорение машины.

Расчет ускорения при разгоне а, м/с², составит:

а = , (3.13)

где, в данном случае скорость движения принимаем v = 1 м/с;

t - время разгона автомобиля. Принимаем t = 2c.