3653

2

УДК 629.33.016.5

Злобина, Н.И. Динамика автомобиля [Текст] : методические указания к выполнению расчетно-графической работы для студентов по направлению подготовки 23.03.01 – Технология транспортных процессов / Н.И. Злобина, В.А. Зеликов, Г.А. Денисов, Р.А. Кораблев; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». – Воронеж, 2018. – 36 с.

Рецензент Заведующий кафедрой электротехники и автоматики агроинженерного факультета ФГБОУ ВО «ВГАУ им. императора Петра I» д.т.н, проф. Афоничев Д.Н.

3

ВВЕДЕНИЕ

Многообразны требования к конструкции подвижного состава автомо-

бильного транспорта в зависимости от вида груза, объема и расстояния перево-

зок, других факторов, определяющих транспортные условия эксплуатации ав-

томобилей. Основной задачей автомобильного транспорта является полное и своевременное удовлетворение потребностей народного хозяйства и населения в перевозках при наименьших материальных и трудовых затратах при обеспе-

чении высокого уровня безопасности дорожного движения и экологичности.

Современный автомобильный транспорт играет важную роль в системе народ-

ного хозяйства страны. Автомобилизация многих отраслей экономики – отли-

чительная черта нашего времени. Практически ни одна отрасль народного хо-

зяйства не может обходиться без автотранспортного обслуживания. В добы-

вающих отраслях промышленности, строительстве, сельском хозяйстве авто-

мобиль стал неотъемлемой частью средств механизации производства. Хорошо налаженные транспортные связи во многом определяют ритм общественного производства, темпы социально-экономических преобразований. Автомобиль-

ным транспортом перевозиться более 85% народнохозяйственных грузов, 90%

пассажиров [1].

Эффективность работы автомобильного транспорта, затраты на осущест-

вление транспортной работы, влияние на окружающую среду во многом опре-

деляются тем, насколько совершенен, пригоден к выполнению заданных функ-

ций в конкретных условиях эксплуатации его подвижной состав. Основопо-

ложник науки об автомобиле академик Е.А. Чудаков отмечал, что конструкция автомобиля в своем развитии должна подчиняться эксплуатационным требова-

ниям. Вот почему конструкторам необходимо знание особенностей эксплуата-

ции автомобилей в разнообразных дорожных и природно-климатических усло-

виях, вытекающих отсюда требований к его конструкции.

4

Многообразны требования к конструкции подвижного состава автомо-

бильного транспорта в зависимости от вида груза, объема и расстояния перево-

зок, других факторов, определяющих транспортные условия эксплуатации ав-

томобилей.

Увеличение объема перевозок в условиях безопасности дорожного дви-

жения является основной задачей автомобильного транспорта. Решение этой задачи должно осуществляться комплексно, с учетом возможностей всех звень-

ев системы «водитель - автомобиль - дорога - среда» (ВАДС). Первостепенное значение при этом приобретает человеческий фактор. По статическим данным,

70-80% дорожно-транспортных происшествий (ДТП) происходит из-за ошибок водителей [1]. Ошибка – это результат побочного действия, т.е. действия, не достигшего цели. У водителя это выражается в неправильных, преждевремен-

ных или запаздывающих действиях или их отсутствии при управлении автомо-

билем в условиях быстро меняющейся дорожной обстановки и особенно в кри-

тических ситуациях. К ошибкам относится любое нарушение водителем правил дорожного движения (ПДД), что часто приводит к ДТП.

5

1. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ

Разнообразие условий эксплуатации обусловило широкую специализа-

цию автотранспортных средств (АТС), которые отличаются специфическими свойствами, обеспечивающими их использование в конкретных условиях экс-

плуатации с наибольшей эффективностью.

Инженер по организации движения должен знать, какими свойствами обладают АТС, чтобы на дорогах различных категорий вероятность возник-

новения дорожно-транспортных происшествий была, возможно, меньшей; ка-

кие ограничения должны накладываться на параметры движения в соответст-

вии со свойствами АТС.

Расчетно-графическая работа (РГР) выполняется с целью закрепления знаний по основам эксплуатационных свойств транспортных средств и разви-

тия навыков по их практическому применению.

Для этого при выполнении РГР предусмотрено решение следующих основных задач: анализ конструктивных параметров транспортных средств и выбор необходимых показателей для расчетов, определение параметров тяго-

во-скоростных и экономических свойств транспортных средств в заданных условиях эксплуатации.

Кроме того, выполнение РГР включает дополнительное самостоятельное изучение требований стандартов и других нормативно-технических докумен-

тов к транспортным средствам, дорожным условиям, правилам перевозок гру-

зов и пассажиров, а также к степени воздействия транспортного процесса на окружающую среду.

6

2. ПОДГОТОВКА ИСХОДНЫХ ДАННЫХ

В качестве исходных данных задаются:

-марка автомобиля;

-колесная формула;

–номинальная вместимость Z, чел;

–максимальная скорость автомобиля (Vmax), км/ч;

–тип двигателя;

–габаритные размеры: ширина (BГ) и высота (НГ);

–рабочий объем двигателя (Vh), л;

–ширина шины, м;

–посадочный диаметр обода, (dn) м;

–частота вращения коленчатого вала при максимальной мощности (nN),

об / мин

– число ступеней коробки передач (k).

7

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ АТС

Для проведения тяговых, экономических и других расчетов необходимо выбрать и обосновать ряд конструктивных параметров автомобиля, к которым

впервую очередь относятся полная масса и ее распределение по осям.

3.1.Определение полной массы АТС

Полную массу грузового АТС Ма, кг, рассчитывают по формуле

где Мо – снаряженная масса, кг; МГ – грузоподъемность, кг; МП – масса пасса-

жира, кг; Z – пассажировместимость (без водителя), чел.; Нб – норма багажа, кг.

Снаряженную массу грузового АТС Мо, кг, определяют по формуле

где М – коэффициент снаряженной массы, кг/кг.

Снаряженную массу легкового АТС и автобуса Мо, кг, определяют по

8

где Vh – рабочий объем двигателя, л.

Массу пассажира принимают МП = 75 кг.

Для грузовых АТС [5]:

–грузоподъемностью до 5 тонн Z = 1;

–грузоподъемностью более 5 тонн Z = 2.

Норму багажа принимают [6]:

–для грузовых АТС и городских автобусов Нб = 5 кг / чел;

–для междугородних автобусов Нб = 15 кг / чел;

–для легковых АТС Нб = 10 кг / чел.

3.2. Распределение полной массы по мостам

Распределение полной массы по мостам необходимо знать для выбора шин и определения по их размерам радиусов колес, а также для определения

9

максимально возможной по сцеплению тяговой силы, величина которой ис-

пользуется при выборе передаточного числа низшей передачи трансмиссии.

Для грузовых АТС распределение нагрузки между мостами зависит глав-

ным образом от того, для каких дорог предназначен автомобиль.

У грузовых АТС, предназначенных для эксплуатации по дорогам I и II

категории, массу, приходящуюся на задний мост M2, кг, можно определить по формуле

Улегковых автомобилей распределение полной массы по мостам зависит

восновном от компоновки.

Для легковых автомобилей, имеющих классическую компоновку, массу,

приходящуюся на задний мост, можно определить по формуле:

М 2 (0,52 0,55) М а , кг (3.10)

У автомобилей заднеприводной компоновки, массу, приходящуюся на задний мост, можно определить по формуле:

Распределение полной массы у автобусов в основном зависит от их на-

значения.

10

Массу городских, пригородных и междугородных автобусов, приходя-

щуюся на задний мост можно определить по формуле:

Для микроавтобусов распределение полной массы находят аналогично легковым автомобилям.

Нагрузка на задний (обычно ведущий) мост тем больше, чем чаще при-

дется двигаться автомобилю по дорогам низших категорий. Увеличение на-

грузки, приходящейся на ведущий мост автомобиля, улучшает его проходи-

мость, а ее уменьшение – повышает грузоподъемность (пассажировмести-

мость). Последнее объясняется тем, что масса, приходящаяся на ведущий мост,

ограничена законодательствами всех стран. В России [4]:

– нагрузка, приходящаяся на ведущий (наиболее нагруженный) мост двухосного автомобиля, предназначенного для движения по дорогам I IV кате-

гории, не должна превышать 100 кН (10 т);

–на тележку трехосных автомобилей, предназначенных для тех же дорог,

–180 кН (18 т);

–на ведущий мост двухосных автомобилей, предназначенных для дорог

V категории, – 60 кН (6 т);

–на тележку трехосных автомобилей, предназначенных для тех же дорог,

–110 кН (11 т);

–на ведущий мост двухосных самосвалов, предназначенных для тех же дорог, – 65 кН (6,5 т).

Нагрузку, приходящуюся на передний мост М1, кг, рассчитывают по формуле