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

Следовательно: а = = 0,5 м/с².

M_пр - приведенная масса транспортной машины.

Приведенная масса машины равна:

М_пр = д·М_а, (3.14)

где, д - коэффициент, учитывающий инерцию вращающихся масс машины, д_гр=1,01ч1,03. Принимаем д_гр=1,03; [1]

М_а = 19,8 т. - полная масса АТС.

Следовательно: М_пр = 1,03·19,8= 20,4т;

Следовательно: F_т = 31+0,5·20,4= 41,2 кН;

Следовательно:

Р_дв = = 285 кВт ? 387 л.с.

Главным ограничением силы тяги является ограничение по сцеплению ведущих колес автомобиля с дорожным покрытием, которое определяется по соотношению:

F_т ? М_а·g·K_сц·, (3.15)

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

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

K_сц - коэффициент сцепной массы.

Величина коэффициента сцепной массы K_сц для автомобилей с колесной формулой - 6 Ч 6 составляет соответственно 1. Принимаем K_сц=1; [1]

ш - коэффициент сцепления колеса с дорогой, принимаем при сухом дорожном покрытии ш =0,6, при мокром дорожном покрытии ш =0,5. [1]

Следовательно:

При сухом дорожном покрытии: 41,2 кН ? 19,8·10·1·0,6 = 118,8 кН;

При мокром дорожном покрытии: 41,2 кН ? 19,8·10·1·0,5 = 99 кН;

При сухом дорожном покрытии: 41,2 кН ? 118,8 кН;

При мокром дорожном покрытии: 41,2 кН ? 99 кН.

Соотношения выполняются!

Поскольку соотношения выполнились, это обозначает, что сцепление ведущих колес автомобиля с дорожным покрытием будет достаточным, чтобы избежать буксования.

3.3 Оценка тягово-скоростных свойств автомобилей

Тягово-скоростные свойства автомобилей оцениваются по скоростной и тяговой характеристикам.

3.3.1 Построение скоростной характеристики

Скоростная характеристика представляет собой зависимости основных параметров двигателя от числа оборотов ведущего вала при постоянных условиях (питания, температуры масла и охлаждающей жидкости).

Скоростная характеристика строится в соответствии с заданной механической характеристикой двигателя.

Для двигателей внутреннего сгорания механическая характеристика определяется по формуле:

, (3.16)

где, для дизельных двигателей, а = 0,8; b = 1,3; с = 1,1; [1]

P_max - максимальная эффективная мощность, кВт. Принимаем P_max = 240 л/с ? 176 кВт; (Приложение 1)

n_Pmax - значение частоты вращения коленчатого вала (об/мин) (при P_max). Принимаем n_Pmax = 2200 об/мин.

n_е - промежуточные значения числа оборотов коленчатого вала. Диапазон изменения промежуточных значений оборотов коленчатого вала n_е, об/мин, принимаем:

1.) n_е1 = 800 об/мин;

2.) n_е2 = 1200 об/мин;

3.) n_е3 = 1600 об/мин;

4.) n_е4 = 2000 об/мин;

5.) n_е5 = 2200 об/мин;

6.) n_е6 = 2400 об/мин;

7.) n_е7 = 2800 об/мин.

Следовательно:

1.) = 73 кВт;

2.) = 114 кВт;

3.) = 149 кВт;

4.) = 172 кВт;

5.) = 176 кВт;

6.) = 175 кВт;

7.) = 151 кВт.

По заданным значениям P_max и n_Pmax определяются значения Р_е при варьировании n_е и затем значения крутящего момента на валу двигателя.

M_е = (3.17)

Угловая скорость щ_е ,рад/с, определится по формуле:

щ_е рад/с, (3.18)

Следовательно:

1.) щ_е1 = 83,7 рад/с;

2.) щ_е2 = 125,6 рад/с;

3.) щ_е3 = 167,4 рад/с;

4.) щ_е4 = 209,3 рад/с;

5.) щ_е5 = 230,2 рад/с;

6.) щ_е6 = 251,2 рад/с;

7.) щ_е7 = 293 рад/с;

Следовательно:

1.) M_е1 = = 0,87 кНм ? 870 Нм;

2.) M_е2 = = 0,90 кНм ? 900 Нм;

3.) M_е3 = = 0,89 кНм ? 890 Нм;

4.) M_е4 = = 0,82 кНм ? 820 Нм;

5.) M_е5 = = 0,76 кНм ? 760 Нм;

6.) M_е6 = = 0,69 кНм ? 690 Нм;

7.) M_е7 = = 0,51 кНм ? 510 Нм.

Построение внешней скоростной характеристики двигателя

Скоростная характеристика строится в координатах P_e - n_e и M_e - n_e.

Результаты расчетов по формулам (3.16), (3.17) сводят в таблицу 3.1.

По данным таблицы 3.1 строят внешнюю скоростную характеристику (рисунок 3.1).

Таблица 3.1 Внешняя скоростная характеристика

Рисунок 3.1 - Внешняя скоростная характеристика двигателя.

На рисунке 3.1 показывают следующие характерные точки:

· максимальную эффективную мощность двигателя и соответствующую ей частоту вращения коленчатого вала с указанием числовых значений и размерности;

· максимальный крутящий момент двигателя и соответствующую ему частоту вращения коленчатого вала с указанием числовых значений и размерности.

3.3.2 Построение тяговой характеристики

Тяговая характеристика представляет собой зависимость силы тяги от скорости движения автомобиля.

Сила тяги F_т ,Н, определяется по величине крутящего момента М_е на валу двигателя и составит:

F_т , (3.19)

где, и_тр - передаточное число трансмиссии. Передаточные числа трансмиссии составляют: и_тр = 65; 50; 35; 25; 20; 15; 10; [1]

_тр - КПД трансмиссии. При механической трансмиссии, = (0,72ч0,82). Принимаем _тр = 0,82; [1]

r - радиус колеса. Принимаем r = 548 мм = 0,548 м. (Приложение 2)

Следовательно:

1.) F_т1 = 84618 Н;

2.) F_т2 = 67335 Н;

3.) F_т3 = 46611 Н;

4.) F_т4 = 30675 Н;

5.) F_т5 = 22744 Н;

6.) F_т6 = 15487 Н;

7.) F_т7 = 7631 Н.

Скорость движения автомобиля v, км/ч, определяется по формуле:

v , (3.20)

Следовательно: Следовательно:

1.)v₁ = 2,6 км/ч;

2.)v₂ = 5 км/ч;

3.)v₃ = 9,5 км/ч;

4.)v₄ = 16,7 км/ч;

5.)v₅ = 23 км/ч;

6.)v₆ = 33,3 км/ч;

7.)v₇ = 59 км/ч.

Построение тяговой диаграммы

Тяговая характеристика строится в координатах F_т - v.

Результаты расчетов по формулам (3.19), (3.20), сводят в таблицу 3.2.

По данным таблицы 3.2 строят тяговую диаграмму АТС (рисунок 3.2).

Таблица 3.2Тяговая диаграмма

Рисунок 3.2 -тяговая диаграмма.

4. ОБОСНОВАНИЕ КОМПОНОВОЧНОЙ СХЕМЫ АВТОМОБИЛЯ

У автомобиля УРАЛ 6361-01 является бескапотная компоновочная схема, при которой двигатель расположен под полом кабины.

Отсутствие выступающего вперед капота улучшает обзорность, позволяет сократить базу и длину автомобиля, но подобное расположение двигателя уменьшает число посадочных мест в кабине и вызывает увеличение общей ширины кабины, при V-образном двигателе.

Доступ к двигателю УРАЛ 6361-01 обеспечивается в результате опрокидывания кабины. Подъем кабины при этом осуществляется гидравлическим подъемником. Органы управления имеют специальные шарнирные соединения и при подъеме перемещаются вместе с кабиной.

При применении подъемных или откидных кабин обеспечивается хорошая тепло - и шумоизоляция, а также хороший доступ к двигателю. Однако такая конструкция неудобна тем, что откидная кабина усложняет конструкцию и увеличивает вес автомобиля. Существенным недостатком такой кабины является необходимость выхода пассажиров и удаления инструмента и других, находящихся в ней предметов в том случае, если ее надо откинуть. При движении по грязным дорогам низ кабины и оперения забрызгиваются грязью, которая при поднятии кабины стекает на водителя.

При расположении двигателя под полом кабины, радиатор находится впереди. Это упрощает его установку и обдув.

Кабина автомобиля - двухместная, подрессоренная, оборудованная термошумоизоляцией, подрессоренным сиденьем водителя и сиденьем пассажира, системой вентиляции, отопления и обогрева ветровых стекол, люком в крыше, солнцезащитными козырьками, стеклоочистителем, стеклоомывателем, зеркалами заднего вида, бокового обзора и широкоугольным.

Подвеска кабины пружинная, с четырьмя гидравлическими амортизаторами, стабилизатором поперечных колебаний и центральным замком запора кабины.

Гидравлическая система опрокидывания кабины включает в себя ручной гидравлический насос двойного действия, шланги высокого давления, гидроцилиндр опрокидывания кабины, гидроцилиндр центрального замка запора кабины.

Расположение двигателя УРАЛ 6361-01 представлен на рис. 4.1.

Рисунок 4.1-Расположение двигателя УРАЛ 6361-01

5. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПОКАЗАТЕЛЕЙ АВТОТРАНСПОРТА ОТЕЧЕСТВЕННОГО И ЗАРУБЕЖНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Анализ показателей автотранспорта производится по удельным показателям:

5.1 Определение удельных показателей для отечественного автомобиля УРАЛ 6361-01

Удельная масса m, т, определяется по формуле:

m = , (5.1)

где, М_э = 9,2 т. - эксплуатационная масса; [стр.7]

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

Следовательно: Удельная масса m = = 0,8 т.

Удельная мощность двигателя p, кВт, определяется по формуле:

p = , (5.2)

где, P_max - максимальная мощность двигателя, кВт. Принимаем P_max = 240 л/с ? 176 кВт; (Приложение 1)

М_а = 19,8 т. - полная масса АТС; [стр.8]

Следовательно: Удельная мощность p = = 8,8 кВт

5.2 Определение удельных показателей для зарубежного автомобиля Scania P360

Удельная масса m, т, определяется по формуле:

m = , (5.3)

где, М_э - эксплуатационная масса;

Эксплуатационная масса М_э , т, определяется по формуле:

М_э ? 0,8·Г, (5.4)

где, Г = 11 500 кг. ? 11,5 т. - грузоподъемность, т. (Приложение 3)

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

Следовательно: Удельная масса m = = 0,8 т.

Удельная мощность двигателя p, кВт, определяется по формуле:

p = , (5.5)

где, P_max - максимальная мощность двигателя, кВт. Принимаем P_max = 360 л/с. ? 264,8 кВт; (Приложение 3)

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), (5.6)

где, М_О - снаряженная масса, кг.

Снаряженная масса М_О, кг, определяется по формуле: 2

М_О = _м · М_Г, (5.7)

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

М_Г = 11,5 т. = 11 500 кг. - грузоподъёмность, кг. (Приложение 3)

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;

Следовательно: Удельная мощность p = = 13,3 кВт.

5.3 Определение удельных показателей для зарубежного автомобиля Renault Premium

Удельная масса m, т, определяется по формуле:

m = , (5.8)

где, М_э - эксплуатационная масса;

Эксплуатационная масса М_э , т, определяется по формуле:

М_э ? 0,8·Г, (5.9)

где, Г = 11 000 кг. ? 11,0 т. - грузоподъемность, т. (Приложение 4)

Следовательно: М_э = 0,8·11,0 = 8,8 тонны.

Следовательно: Удельная масса m = = 0,8 т.

Удельная мощность двигателя p, кВт, определяется по формуле:

p = , (5.10)

где, P_max - максимальная мощность двигателя, кВт. Принимаем P_max = 320 л/с. ? 235,3 кВт; (Приложение 4)

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), (5.11)