КІРІСПЕ

Лабораториялық жұмыстың мақсаты

«Автомобиль қозғалысы теориясы» пәні бойынша лабораториялық жұмыстардың мақсаты мыналар: студенттердің пәнді оқығанда алған білімдерін тереңдету және бекіту; автомобильдің қолданушылық қасиеттерін өз бетінше талдау, бағалау дағдыларын алу.

Лабораториялық жұмыстарды орындағанда шешілетін мәселелер

Лабораториялық жұмыстарды орындағанда мына мәселелер шешілуі тиіс: автомобильдің қолданушылық қасиеттерін бағалау бойынша белгілі мәселелерді шешу үшін «автомобиль қозғалысы теориясы» пәнінің теориялық деректерін пайдалануды үйрену; қолданушылық қасиеттердің қабылданған талаптар мен нормаларға сай келу дәрежесін талдауда және бағалауда инженерлік көзқарас дағдыларын алу; инженерлік мәселелерді шешудің рационалды әдістерін меңгеру.

Лабораториялық жұмыстардың мазмұны, көлемі және пішімдеуі

Лабораториялық жұмыстар автомобильдің қолданушылық қасиеттерінің көрсеткіштерін есептеп анықтаудан тұрады. Есеп – белгілі автомобильдің бастапқы мәліметтеріне және автомобильдің қозғалыс тәртібі мен жағдайын, сонымен қатар автомобильдің құрылыстық ерекшеліктерін баяндайтын, теориялық байланыстар негізінде алынған формулаларды пайдалануға негізделген.

Бөлімдер мен бөлімшелердің шешілетін есепті көрсететін мазмұнды атаулары болуы керек.

Лабораториялық жұмыстың мазмұны мына тәртіп бойынша құрастырылуы тиіс:

– жұмыстың мақсаты;

– есептің бастапқы мәліметтері;

– есеп әдістемесі (пайдалынатын формулалар, қабылданған жорамалдар және тұрақты шамалар, талдау және бағалау үшін қабылданған әдістердің дәлелдемесі);

– жүргізілген есептің нәтижелері (кестелер мен графиктер);

– қорытынды (алынған есеп нәтижелерінің қысқаша баяндалуы).

Лабораториялық жұмыс СТ РГП 38944979-09-2009 талаптарына сәйкес пішімдеу керек.

1 - лабораториялық жұмыс

Автомобиль доңғалағының домалау тәртіптерін зерттеу

Лабораториялық жұмыстың мақсаты – студенттердің созылғыш доңғалақ радиустерін анықтау әдістерін меңгеру және доңғалақтың домалау тәртіптері бойынша дәрісте алған білімдерін нығайтуы болып табылады.

Жалпы мәліметтер

Доңғалақтың домалау процесін талдағанда, созылғыш доңғалақтың радиустері деген параметрлер пайдаланылды. Созылғыш доңғалақ радиустерін еркін радиус r_с, статикалық радиус r_ст, динамикалық радиус r_д және домалау радиусі r_к деп ажыратады.

Еркін радиус – доңғалақтың тіреніш бетімен жанасуы болмағанда, оның айналу өсіне перпендикуляр жазықтықпен доңғалақтың жүріс табанын қиғанда болатын ең үлкен қима диаметрінің жартысына тең болады.

Статикалық радиус – тек қана нормальдік жүктемемен жүктелген қозғалмай тұрған доңғалақ центрінен тіреніш бетке дейінгі аралыққа тең.

Динамикалық радиус – домалаған доңғалақтың центрінен тіреніш бетке дейінгі аралыққа тең.

Домалау радиусі – доңғалақтың ілгері қозғалыс жылдамдығының бойлық құрастырушысының v_х, оның бұрыштық жылдамдығына қатынасына тең, яғни:

r_к = v_х/ . (1.1)

r_ст, r_д, r_к радиустері доңғалақтағы жүктемеге және шина ішіндегі ауа қысымына тәуелді болады. Неғұрлым доңғалақтың жүктемесі үлкен болса, солғұрлым радиустер кіші болады да, керісінше, неғұрлым шина ішіндегі ауа қысымы үлкен болса, солғұрлым радиустер үлкен болады.

Сонымен қатар, r_д доңғалақтың бұрыштық жылдамдығына тәуелді болады. Бұрыштық жылдамдық үлкейгенде, динамикалық радиус біраз үлкейеді. Айналдырғыш момент үлкейгенде – r_д азаяды.

Домалау радиусі – доңғалаққа келтірілген моментке өте тәуелді, сонда айналдырғыш моменттің өсуі – оның азаюына, ал тежегіш моменттің өсуі – оның үлкеюіне соқтырады. Доңғалақ айналып кеткенде, яғни v_х = 0 болғанда, r_к = 0, ал доңғалақ айналмай қозғалғанда, яғни = 0 болғанда, r_к = .

Егер доңғалаққа келтірілген момент, доңғалақтың айналып кетуі немесе оның айналмай қозғалуы басталатын моменттің 60 % аспаса, онда r_к = f(М_к) байланысын сызықтық деп есептеуге болады, яғни:

, (1.2)

мұндағы r_ko – жетектелетін тәртіптегі домалау радиусі (М_к = 0); – шинаның тангенсиалды жаншылу коэффициенті. Жеңіл автомобильдер үшін

= 0,015…0,025; жүктік автомобильдер үшін = 0,006…0,01. Жылдамдық 50...60 км/сағ асқанда, шамасы шинаның жанасу бетіндегі сырғанауы үлкеюі және тербелу процесінің салдарынан 30...50 % -ға үлкейеді.

Есептегенде r_д = r_ст, ал r_к = r_ko деп алынады.

Шиналардың көпшілігі үшін r_ko = (1,03…1,06)r_д құрайды, сонда кішілеу шамалар – диагональды шиналы жүктік автомобильдерге, үлкендеу шамалар – радиальды шиналы жеңіл автомобильдерге жатады.

Эксперимент жолымен домалау радиусін, берілген домалау тәртібінде белгілі жолда S доңғалақтың айналу санын n анықтау арқылы табады, яғни:

. (1.3)

Статикалық радиусті, шинаның белгілі құрылыстық параметрлерінде былай анықтауға болады, яғни

r_ст = 0,5d + H, (1.4)

мұндағы d – шинаның отырғызу тоғынының диаметрі; – шинаның түріне тәуелді болатын вертикаль жаншылу коэффициенті; H – шина профилінің биіктігі.

Әртүрлі шиналар үшін шамалары былай алынады:

– қысым реттелінетін автомобильдердің шиналары үшін (кең профильді шиналардан басқа) H/B = 1 және = 0,85…0,9;

– кең профильді шиналар үшін H/B = 0,7 және = 0,85;

– жеңіл автомобильдердің шиналары: дюйммен белгіленетін диагональды шиналар үшін H/B = 0,95 және = 0,85…0,9; аралас белгіленетін шиналар үшін H/B = 0,8…0,85 және = 0,8…0,85; радиальды шиналар үшін H/B = 0,7 және = 0,8…0,85.

Радиальды шиналарда жиі H/B шина белгіленуіне кіреді. Мысалы, 205/70R14 шинасында 70 – % - пен көрсетілген H/B шамасы, ал 205 – мм -мен көрсетілген B шамасы.

Шина белгіленуіне d және B шамалары кіреді. Мысалы, 155-330 (6,15-13) шинасында B = 155 мм; d = 330 мм. Жақша ішіндегі өлшемдер дюйммен көрсетілген.

Доңғалақтағы момент пен бойлық әсерлестіктің бағыттары мен шамаларына байланысты, доңғалақтың домалау тәртіптерін – жетекші, еркін, бейтарап, жетектелетін және тежелу деп ажыратады.

Лабораториялық сабақта деректі мысал негізінде доңғалақтың домалау тәртібін тереңірек түсіну табылады. Студенттерге белгілі автомобильдің созылғыш доңғалағының R_x = f(М_к) байланысын салу және айналдырғыш моменттің r_к, f, v және айналып кету коэффициентіне тигізетін әсерін талдау көзделеді.

Доңғалақтың домалау тәртіптерін есептеу әдістемесі мыналар.

Доңғалақтағы моментті мына формула бойынша анықтайды:

М_кi = , (1.5)

мұндағы P_коi – доңғалақтағы толық айналма күш; n_к – жетекші доңғалақтар саны.

Доңғалақтағы толық айналма күш былай анықталуы мүмкін:

P_коi = , (1.6)

мұндағы u_Тi = u_кi u_o – трансмиссияның i – сатысындағы беріліс саны;

u_кi – берілістер қорабының i – сатысының беріліс саны;

u_o – негізгі берілістің беріліс саны;

– трансмиссияның пайдалы әсер коэффициенті;

– қозғалтқыштың сыртқы жылдамдық сипаттамасын дұрыстайтын коэффициент.

R_x = f(М_к) байланысын салу үшін мына формуланы пайдаланады.

R_xi = , (1.7)

мұндағы f – домалауға кедергі коэффициент;

R_zi – жетекші доңғалақтағы нормальдік әсерлестік.

R_zi = , (1.8)

мұндағы m_ai – жетекші доңғалақтарға түсетін автомобиль массасы.

Домалауға кедергі коэффициентті эксперимент арқылы анықтайды. Егер оның шамасы белгілі болмаса, онда f = 0,01 деп қабылдауға болады.

Доңғалақтағы моменттің әсерін бағалау үшін әртүрлі берілістегі r_к = f(М_к) және = f(М_к) байланыстарын есептеу ұсынылады. Сонда доңғалақтағы момент жоғарғы берістегі ең кіші шамасынан бірінші берістегі ең үлкен шамасына дейін өзгертіледі.

Айналып кету коэффициенті мына формуламен анықталады:

= %. (1.9)

Әдістемелік нұсқаулар

Лабораториялық сабақта белгілі автомобиль доңғалағының статикалық, динамикалық және домалау радиустерінің шамаларын есептеу ұсынылады.

r_к және r_ko радиустерін әрбір берісте доңғалаққа келтірілген ең үлкен моментті ескеріп, анықтау керек. Сонда мына формуланы пайдаланады:

М_кi = , (1.10)

мұндағы M_emax – қозғалтқыштың ең үлкен айналдырғыш моменті.

Есеп әрбір берілісте айналдырғыш момент M_emax шамасына сәйкес келеді деп саналады, f = 0,01.

Есепте M_emax, u_кi, u_o шамалары автомобильдің техникалық сипаттамасынан алынады. Сонымен қатар, жүктік автомобильдер мен автобустар үшін – 0,9, ал жеңіл автомобильдер үшін – 0,95 тең деп алынады;

к_с = 0,95. r_ст (1.4) формуласы бойынша анықталады.

Есепті орындау реті

1) Берілген автомобильдің бастапқы мәліметтерін анықтау.

2) Жетекші доңғалаққа түсетін R_zi (1.8) формуласы бойынша анықтау.

3) Әрбір берілісте P_коi , М_кi және R_xi (1.6), (1.7) және (1.10) формулалары бойынша есептеу.

4) R_x = f(М_к) байланысын салу.

5) r_ko = (1,03…1,06)r_д, r_д (1.4) формуласы бойынша, r_к (1.2) формуласы бойынша, (1.9) формуласы бойынша есептеу.

6) r_к = f(М_к) және = f(М_к) байланыстарын салу.

7) Табылған нәтижелерді талдау.

Доңғалақтың домалау тәртіптерінің есептік нәтижелері бойынша 1.1-кесте құрастыру керек.

1.1-кесте

Есеп нәтижелері

Көрсеткіштер	Трансмиссия сатылары
	1	2	3	4	5	…	жоғарғы
Pкоi, Н
Мкi, Нм
Rxi, Н
rк, м
, %

1.1- сурет. R_x = f(М_к) байланысының графигі

1.2-сурет. r_к = f(М_к) және = f(М_к) байланыстарының графигі

Бақылау сұрақтары

1) Доңғалақ қозғалысының қандай шартты түрлері белгілі?

2) Созылғыш доңғалақ радиустеріне анықтама беріңіз.

3) Шинаның тіреніш бетімен әрекеттесуін түсіндіріңіз.

4) Доңғалақтың домалау радиусі қалай анықталады?

5) Жетектелетін тәртіпте созылғыш доңғалақтың домалауға кедергі моменті қалай анықталады?

6) Доңғалақ қозғалысын сипаттайтын қуат теңестірілімінің теңдеуін жазыңыз.

7) Жетектелетін доңғалақтың қозғалыс теңдеуін түсіндіріңіз.

8) Жетекші доңғалақтың қозғалыс теңдеуін түсіндіріңіз.

9) Тежелінетін доңғалақтың қозғалыс теңдеуін түсіндіріңіз.

10) Доңғалақтың жолмен ілінісу заңдылығын түсіндіріңіз.

11) Ілінісу коэффициентіне әртүрлі факторлардың тигізетін әсерін түсіндіріңіз.

2-лабораториялық жұмыс