4712

УДК 629.33.017

Автомобили [Текст]: методические указания к выполнению курсового проекта для студентов по направлению подготовки 23.03.01 – Технология транспортных процессов / С.В. Дорохин, В.С. Волков, В.И. Прядкин : М-во образования и науки РФ. ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». Воронеж. 2016.- 31 с.

Печатается по решению редакционно-издательского совета ВГЛТУ

Рецензент: заведующий кафедрой эксплуатации транспортных и технологических машин ФГБОУ ВО «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I», д-р техн. наук, доц. Е. В. Пухов.

Ответственный редактор д-р техн. наук, проф. В.С. Волков

2

Общие положения

Настоящий курсовой проект выполняется на протяжении 7 семестра 4 курса по следующим разделам дисциплины "Автомобили":

-теория движения автомобиля;

-конструирование и расчет автомобиля.

Целью данного курсового проекта является закрепление знаний лекционного и практического материала при одновременном приобретении навыков работы со специальной литературой, использование полученных знаний для решения практических задач.

Основанием для выполнения курсового проекта является выдаваемое студенту индивидуальное задание установленной формы с указанием исходных для расчета характеристик проектируемого или модернизируемого автомобиля. Оформление курсового проекта производится в виде расчетнопояснительной записки объемом 30...35 страниц формата А4 (210х297 мм) и трех листов чертежной части формата А1. Завершающей стадией выполнения курсового проекта является его защита на заседании аттестационной комиссии.

Данные методические указания содержат вспомогательный материал по разделу "Теория движения автомобиля" с включением следующих подразделов:

-расчет тяговой динамики;

-анализ топливной экономичности в заданных условиях эксплуатации;

-анализ устойчивости и управляемости автомобиля;

-расчет тормозных свойств автомобиля.

К основным характеристикам тяговых свойств и топливной экономичности автомобиля, рассчитываемых в данном разделе, относятся:

-внешняя скоростная характеристика двигателя;

-график силового баланса автомобиля;

-график мощностного баланса автомобиля;

-динамический паспорт автомобиля;

-график ускорений;

-график времени и пути разгона;

-график пути и времени торможения;

-топливно-экономическая характеристика автомобиля;

-графики, характеризующие устойчивости автомобиля.

При оформлении расчетно-пояснительной записки, помимо соблюдения общих требований действующей нормативной документации, необходимо для наглядности и большей информативности представление в расчетные формулы численных величин (хотя бы один раз). В дальнейшем полученные в процессе расчета величины можно сводить в соответствующие таблицы для анализа и построения графиков. Для построения графиков

3

используется миллиметровая бумага установленного формата 210х300. Для нахождения по графикам промежуточных знаний необходимо на осях координат наносить равномерные шкалы масштабов для каждой зависимости с обозначением параметров и их размерностей.

Текстовая часть расчетно-пояснительной записки может быть представлена в виде рукописного или печатного исполнения. Размеры полей: справа 15 мм, остальные 25 мм. Нумерация страниц сплошная, вставка страниц с буквенными индексами не допускается. Указание номеров страниц в верхнем правом углу. Первой страницей считается титульный лист, однако номер страницы на нем не ставится.

Нумерация разделов и подразделов расчетно-пояснительной записки производится последовательно в порядке изложения материала. Разделение номеров разделов, подразделов, пунктов и подпунктов различных уровней производится последовательным указанием цифр с разделением точками. Введение, заключение и библиографический список к нумерации разделов не относятся.

Каждая таблица и рисунок должны иметь индивидуальный номер в пределах данного раздела и наименование. Рисунок обозначается буквами "Рис.", таблица - буквами "Табл.". Далее должен указываться порядковый номер в виде двух цифр, разделяемых точкой: первая цифра указывает номер раздела, вторая цифра указывает порядковый номер рисунка или таблицы в данном разделе. Таким же образом производится нумерация формул с размещением в круглых скобках справа на уровне написания формулы.

Библиографический список должен содержать перечень источников, использованных при выполнении курсового проекта. Источник следует располагать в алфавитном порядке или порядке появления ссылок в тексте записки.

Приложение к расчетно-пояснительной записке в виде графиков и спецификаций к чертежной части должны выполняться в том же формате, что и основной текст, то есть А4. В некоторых случаях допускается применение формата A3 с соответствующим доложением листа до размеров А4. Каждый график приложения должен иметь, размещаемые под ним соответствующий номер в пределах приложения и наименование. Координаты осей должны иметь размерности, соответствующие системе СИ. Кривые графиков должны проводиться аккуратно по точкам с применением лекал.

Чертежи по формату, условным обозначениям, шрифтам и масштабам должны соответствовать требованиям действующей нормативной базы.

Выполнение курсового проекта по разделу «Конструирование и расчет автомобиля» производится согласно требованиям в составе, определенном индивидуальным заданием.

4

1 Расчет оценочных показателей тягово-скоростных свойств

Тяговый расчет автомобиля ведется в следующем порядке:

-определение полного веса автомобиля;

-подбор шин;

-определение максимальной мощности двигателя (скорости);

-определение передаточного числа главной передачи;

-определение передаточных чисел коробки передач и дополнительной коробки.

1.1Определение весовых параметров автомобиля

Сила тяжести автомобиля определяется по формуле

G0 = т0g, Н,

где mо- масса снаряженного автомобиля, кг, g - ускорение свободного падения, м/с2.

Сила тяжести полностью груженого автомобиля Ga определяется по следующим формулам:

Для легковых автомобилей

Gгp - сила тяжести груза, Н.

Для грузовых автомобилей собственная сила тяжести в снаряженном состоянии может быть найдена по коэффициенту снаряженной массы (тары) ηсн , равному отношению собственной силы тяжести автомобиля в снаряженном состоянии Ga к номинальной силе тяжести перевозимого груза

По данным Д.П. Великанова, значение ηсн можно определить по табл.1.1.

Таблица 1. 1 Зависимость коэффициента тары от силы тяжести груза

Распределение силы тяжести по осям полностью груженого автомобиля можно приближенно определить по следующим зависимостям:

Для грузовых автомобилей и автобусов

~ 1/3 , ~ 2/3 .

Для легковых автомобилей

~ =0,5 .

Высота центра масс

Нд = (0,18...0,22)L - легковые,

Нд = (0,25...0,35)L - грузовые,

где L - база автомобиля, м (берется по ппрототипу).

1.2 Подбор шин

Для подбора шин необходимо определить нагрузку, приходящуюся на наиболее нагруженное колесо автомобиля. На задней оси у грузовых автомобилей с колесной формулой 4K2 обычно монтируется четыре шины, однако каждая шина задней оси испытывает большую весовую нагрузку, чем шина передней оси, поэтому подбор шин для грузового автомобиля производится по весовой нагрузке, приходящейся на одну заднюю шину

G2

= , Н,

где К- количество шин на задней оси автомобиля.

По величине рассчитанной нагрузки, заданной максимальной скорости движения автомобиля Vmax и типу автомобиля по справочнику [4] выбирается шина.

При тяговых расчетах можно принять допущение, что rд = rk = rст ,м,

где rд- динамический радиус колеса,

rk- радиус качения колеса, м,

rст- статический радиус колеса, м (дается в справочнике [4]).

6

Таблица 1.2 Коэффициенты сцепления и сопротивления качению

Коэффициент обтекаемости kb выбирается из табл. 1.3.

Таблица 1.3

Коэффициент обтекаемости

После определения мощности, потребной для движения автомобиля с заданной скоростью, определяется с учетом работы ограничителя оборотов максимальная мощность двигателя

(1.11)

где - коэффициент ограничения оборотов, определяется по табл. 1.4.

где - угловая скорость коленчатого вала двигателя, соответствующая максимальной скорости автомобиля Va max, с-1;

- угловая скорость коленчатого вала, соответствующая максимальной мощности двигателя, с-1.

Коэффициенты a, b, c выбираются по табл. 1.5.

Таблица 1.5 Коэффициенты для построения внешней скоростной характеристики

двигателя

1.3.2 Если задана максимальная мощность двигателя

, то необходимо с учетом работы ограничителя определить максимальную скорость, которую будет в заданных дорожных условиях развивать автомобиль.

Задача решается графическим методом в следующей последовательности. Определяется потребная мощность двигателя

9

мощности двигателя для преодоления воздушных и дорожных сопротивлений

Значение скорости Va в формуле (1.14) выбирается в области ожидаемой Va max .

В момент достижения равенства автомобиль будет развивать максимальную скорость. Обнаружение этой точки удобно производить графически по рис.1.1

Рис. 1.1 Схема к определению максимальной скорости автомобиля

1.4 Внешняя скоростная характеристика двигателя

После определения максимальной мощности двигателя производятся расчеты для построения внешней скоростной характеристики двигателя.

На первичном этапе выбирается угловая скорость вращения коленчатого вала, соответствующая максимальной мощности двигателя.