книги из ГПНТБ / Шасси автомобиля ЗИЛ-130. Практика проектирования, испытаний и доводки

или индукторного тормозов и платформы на упругой подвеске. В подвеске платформы, на которую устанавливалась испытуемая коробка передач, были применены резиновые амортизаторы с суммарной жесткостью 2300 кгс/см. При такой жесткости под­ вески резонансные колебания платформы и коробки передач на­ блюдались при частоте вращения приводного вала 1000 об/мин.

б)

мозубых шестерен происходит более интенсивно, чем при косо­ зубых шестерен.

Анализ результатов измерений шума и вибраций показал, что к наиболее интенсивным источникам их образования надо отне­ сти шестерни постоянного зацепления, прямозубые шестерни заднего хода и первой передачи, а также шестерни четвертой передачи. Из табл. 102 и 103 следует, что у различных коробок передач наибольшая разница в уровнях отдельных составляющих шума достигала 12 дБ, а в уровнях вибраций 15 дБ. Такая раз­ ница в уровнях шума и вибрациях считается значительной. По субъективной оценке коробка передач № 1 имеет невысокий уровень шума, коробка передач № 2 — средний уровень шума и коробка передач № 3 — весьма высокий уровень шума.

В спектре собственных колебаний картера коробки передач ЗИЛ -130 имеются составляющие, частоты которых равны 1550,

361

2500, 3100 и 5000 Гц. Эти собственные колебания картера вызы­ вают высокочастотный шум при работе коробки передач.

Оценка коробок передач по уровням шума и вибраций при­ менялась при выборе наиболее рационального способа обработ­ ки зубчатых колес и сопоставлении технических показателей ко­ робок передач различных автомобилей, а также для виброакустического контроля серийных коробок передач ЗИЛ-130.

ШУМ, ВЫЗЫВАЕМЫЙ НИЗКОЧАСТОТНЫМИ КОЛЕБАНИЯМИ СИЛОВОГО АГРЕГАТА И КАРДАННЫХ ВАЛОВ

Двигатель рассматривается обычно как непосредственный из­ лучатель шума и как возбудитель вибраций в автомобиле. Вы­ нужденные низкочастотные колебания двигателя, основными ис­ точниками которых являются силы инерции и неравномерность крутящего момента, передаваясь через его подвеску, вызывают колебания рамы и кабины автомобиля.

Кроме вынужденных колебаний, двигатель совершает и соб­ ственные колебания на упругой подвеске. На ряде испытанных

362

103. Уровни колебательной скорости коробок передач ЗИЛ-130 (частота вращения первичного вала 1500 об/мин, нагрузка 10%)

автомобилей ЗИЛ-130 частота собственных колебаний силового агрегата составляла 10— 13 Гц.

Вибрации рамы и кабины, возникающие из-за колебаний дви­ гателя, могут быть дополнительными источниками шума. Боль­ шое значение в передаче колебаний от силового агрегата к раме автомобиля имеет жесткость амортизаторов подвески. Прибли­ женный расчет показал, что жесткость подвески, примененной на первых опытных образцах автомобиля ЗИЛ-130, целесообразно было уменьшить примерно до 3000 кгс/см. В связи с этим была разработана и испытана экспериментальная подвеска, обеспе­ чившая уменьшение уровня вибраций рамы автомобиля и пони­ жение уровня шума в кабине водителя на 3 дБ (А).

Карданные валы могут быть весьма интенсивными источни­ ками вибраций и шума в автомобиле. Высокий уровень вибраций наблюдается обычно при повышенной несбалансированности кар­ данных валов. Если в промежуточной опоре карданных валов применен резиновый элемент, имеющий большую жесткость, то неизбежные резонансные колебания возникают при относительно высоких скоростях движения автомобиля. Например, если жест­ кость резинового элемента в промежуточной опоре карданных

3 6 3

валов равна 500 кгс/см, то резонасные колебания возникнут на частоте 29 Гц при движении автомобиля ЗИЛ-130 на пятой пере­ даче со скоростью около 48 км/ч. На этом режиме движения автомобиля будет наблюдаться повышение уровня звукового давления в кабине, особенно при большой несбалансированности карданных валов.

Ориентировочно допускаемый дисбаланс карданного вала мо­ жет быть определен по графику, приведенному на рис. 143.

Рис. 147. Номограмма для подбора жесткости подвески силово­ го агрегата и резинового элемента промежуточной опоры кар­ данных валов автомобилей ЗИЛ-130:

Весьма неблагоприятные условия могут возникнуть при сов­ падении резонансных колебаний карданных валов и силового агрегата автомобиля, которое возможно, например, в том слу­ чае, когда жесткость резинового элемента промежуточной опо­ ры карданных валов Ск = 450 кгс/см, а суммарная жесткость подвески силового агрегата Сд = 5000 кгс/см. При этих условиях резонансные колебания возникают во время движения автомо­ биля ЗИЛ-130 на пятой передаче со скоростью 45 км/ч (частоты fp это резонансного режима для гармоник первого и второго по­ рядков показаны штриховыми линиями на номограмме, приве­ денной на рис. 147). Следовательно, жесткость резинового эле­ мента промежуточной опоры карданных валов и амортизаторов подвески силового агрегата должна быть ниже, чем в приведен­ ном примере.

3 6 4

ШУМ В КАБИНЕ

Уровни вибраций кабины и уровни шума в ней должны быть отнесены к основным показателям комфортабельности грузового автомобиля. Уровни внутреннего шума грузового автомобиля существенно зависят от степени звукоизоляции кабины.

Качество звукоизоляции кабины опытных образцов автомо­ биля ЗИЛ-130 определяли с помощью аппаратуры, включающей в себя магнитофон МАГ-8МІІ, усилитель типа 90-У2 громкогово­ ритель типа 25А-13, шумомер типа 1400D и анализатор типа

Частота

Рис. 148. Октавные спектры внешнего и внутреннего шума автомобиля ЗИЛ-130, измеренные согласно от­ раслевой нормали ОН 025 304—67:

/ — в кабине; 2 — на расстоянии 7,5 м от автомобиля

1401D. Громкоговоритель размещали под капотом двигателя. Измерительный микрофон устанавливали поочередно под капо­ том двигателя и в кабине на высоте 0,7 м от сиденья. На магнит­ ную ленту предварительно записывался шум двигателя ЗИЛ-130. При воспроизведении этого шума регистрировались спектры в кабине и под капотом двигателя. По разности звуковых давлений в соответствующих полосах строили кривую звукоизоляции для диапазона частот 25—8000 Гц. На одном из опытных образцов автомобилей звукоизоляция кабины в диапазоне частот 25—150; 150— 1000 и 1000—8000 составляла соответственно 10—20; 20— 30 и 20 дБ. В действительности при работающем двигателе раз­ ность уровней звукового давления под капотом двигателя и в кабине значительно меньше, особенно в высокочастотной облас­ ти спектра, из-за вибраций отдельных панелей кабины.

При контрольных испытаниях автомобилей ЗИЛ-130 было установлено, что уровень внутреннего шума составляет 85 дБ (А), а уровень внешнего шума 87 дБ (А). Октавные спектры внешнего и внутреннего шума автомобиля приведены на рис. 148.

365

Глава XV. ИСПЫТАНИЯ АВТОМОБИЛЯ ЗИЛ-130 И ЕГО МОДИФИКАЦИИ

КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИСПЫТУЕМЫХ АВТОМОБИЛЕЙ

Для отработки конструкции автомобиля ЗИЛ-130 и его моди­ фикаций были построены последовательно три серин опытных образцов общим количеством около 40 шт. Испытания опытных образцов позволили дать общую всестороннюю оценку автомо­ биля, включая предварительную проверку надежности и износо­ стойкости его узлов. Количество автомобилей в каждой серии испытаний определялось объемом доводочных работ и возмож­ ностью обоснованного выбора лучших вариантов конструкции.

После того как автомобиль ЗИЛ-130, на основании результа­ тов Государственных испытаний, был поставлен на производст­ во, продолжалась доводка автомобилей ЗИЛ-ММЗ-555 (само­ свал), ЗИЛ-138 (газобаллонный), ЗИЛ-ІЗОС (северная модифи­ кация), ЗИЛ-ІЗОЭ (для дорог с усовершенствованным покры­ тием) и ряда других.

Эксплуатационные испытания серийной продукции, особенно

вначале производства, охватывали сотни автомобилей, одновре­ менно испытывавшихся в ряде автохозяйств, которые выбирали

вразличных районах страны и которые отличались разнообра­ зием условий эксплуатации автомобилей.

Качества автомобилей ЗИЛ-130 оценивались при сравни­ тельных испытаниях с автомобилями ЗИЛ, выпускавшимися ранее и с зарубежными автомобилями.

Заводские испытания автомобилей ЗИЛ-130 в условиях жар­ ко-пустынной и высокогорной местности Средней Азии и на Край­ нем Севере позволили оценить приспособленность нового авто­ мобиля к работе в подобных климатических зонах.

Испытания на долговечность автомобиля объемом 150, 200 и 250 тыс. км. проводились на последовательных сериях опытных образцов й серийной продукции. В ходе этих испытаний опреде­ лялись эксплуатационные качества, срок службы автомобиля и его отдельных узлов. Кроме того, оценивались вновь вводимые конструктивные мероприятия по увеличению долговечности от­ дельных деталей, узлов и автомобиля в целом.

Все перечисленные испытания автомобиля ЗИЛ-130 позволи­ ли подготовить к массовому производству качественно новуюмодель грузового коммерческого автомобиля и сократить коли-

366

чество изменений конструкции автомобиля после постановки его на производство.

Все автомобили ЗИЛ-130, проходившие заводские испытания, и автомобили, с которыми они сравнивались, можно разбить на следующие три группы:

I группа — бортовые одиночные автомобили с нормальной и увеличенной базами, с Ѵ-образными восьмицилиндровыми дви­ гателями, имеющими рабочий объем 5,5 л (ЗИЛ-ІЗОМ и ЗИЛ130ГМ), и с рядными двигателями ЗИЛ-120 (ЗИЛ-ІЗОЛ и ЗИЛ-ІЗОГЛ); сравнивались с автомобилем ЗИЛ-164 и зарубеж­

вым двигателем объемом 6,0 л (ЗИЛ-130 и ЗИЛ-ІЗОГ); сравни­ вались с автомобилем-тягачом ЗИЛ-164Р и зарубежными авто­ мобилями.

В связи с тем, что в дальнейшем в производство были пере­ даны в основном модификации автомобилей-тягачей с Ѵ-образ­ ным восьмицнлиндровым двигателем, объемом 6 л, ниже приве­ дены материалы, относящиеся только к автомобилям II и

IIIгрупп.

Кначалу испытаний опытных образцов автомобилей ЗИЛ-130 был установлен предел грузоподъемности бортовых автомоби­ лей 4 т и общая масса прицепа 6,4 т; для седельного тягача общая масса полуприцепа принималась равной 10,5 т. В этом случае полные массы испытуемых автомобилей и автопоездов были следующими (в т ):

В результате конструктивных и технологических изменений, проверенных при испытаниях и доводке, а также на основе боль­ шого опыта эксплуатации автомобилей в автохозяйствах через два года после начала массового производства нижний предел грузоподъемности автомобилей ЗИЛ-130 и ЗИЛ-ІЗОГ был уста­ новлен равным 5 т при эксплуатации на любых автомобильных дорогах СССР (кроме дорог IV и V категорий местного значе­ ния). Одновременно была увеличена масса буксируемого авто­ мобилями прицепа с грузом на дорогах с булыжно-щебеночным и асфальтовым покрытием с 6,4 до 8 т, а масса полуприцепа, буксируемого тягачом ЗИЛ-ІЗОВ 1, с 10,5 до 12,4 т.

3 6 7

В связи с тем, что ГОСТ 9314—59 ограничивает максималь­ но допускаемую нагрузку на ось автомобиля до 6 тс, а после по­ вышения грузоподъемности вес, приходящийся на заднюю ось груженого автомобиля, увеличился до 6,95 тс и у седельного тя­ гача до 7,0 тс, введение указанных нагрузок потребовало специ­ ального согласования с Комитетом стандартов, мер и измери­ тельных приборов при Совете Министров СССР.

Задние мосты автомобилей ЗИЛ-130 и ЗИЛ-ІЗОГ имели пере­ даточное число главной передачи, равное 6,45. В дальнейшем после постановки автомобилей на производство в процессе кон­ структивной доработки главной передачи это передаточное чис­ ло, как указывалось ранее, было изменено на 6,32 для всех авто­ мобилей ЗИЛ-130.

104. Эксплуатационные показатели опытных образцов автомобиля ЗИЛ-130

В табл. 104 приведены эксплуатационные показатели опыт­ ных образцов автомобилей семейства ЗИЛ-130, а в табл. 105—: технические характеристики автомобиля ЗИЛ-130 и зарубежных грузовых автомобилей.

УСЛОВИЯ ИСПЫТАНИЙ

Основная часть испытаний была проведена на дорогах общей •сети в реальных условиях работы автомобиля.

Трассу испытаний подбирали так, чтобы в ее состав входили, кроме гладких асфальтированных дорог, также участки с булыж­ ным и щебенчатым покрытием, грунтовые и горные дороги.

Испытания автомобилей ЗИЛ-130 массового производства включали также полигонные исследования.

■368

Объем дорожных испытаний опытных образцов автомобилей характеризуется пробегом 75—85 тыс. км со следующим распре­ делением по видам дорог (в тыс. км):

Большие пробеги относятся к одиночным автомобилям, мень­ шие — к автопоездам.

Грузоподъемность автомобилей и автопоездов при испытани­ ях изменялась в таких пределах: для одиночного автомобиля 4; 5 и 6 т; седельный тягач эксплуатировался с полуприцепами общей массой 10,5— 12,4 т; бортовой автопоезд помимо нагрузок, указанных для одиночного автомобиля, испытывался с прицепа­ ми общей массой 6,4—6,5 т.

В качестве груза чаще всего использовался равномерно рас­ пределенный в платформах чугунный балласт.

Испытания автомобиля ЗИЛ-130 производились при следую­ щих скоростях движения: на асфальтобетонном шоссе 60— 75 км/ч, на булыжном шоссе 37—45 км/ч, на грунтовых дорогах 28—32 км/ч.

ЛАБОРАТОРНО-ДОРОЖНЫЕ ИСПЫТАНИЯ АВТОМОБИЛЕЙ ЗИЛ-130

Определение пути свободного качения автомобиля

Частью исследования скоростных качеств и топливной эконо­ мичности автомобиля ЗИЛ-130 в дорожных условиях являлось определение пути свободного качения (выбега) с начальной ско­ рости 50 км/ч. Как известно, при прочих равных условиях этот путь, помимо технического состояния автомобиля, характеризу­ ет сопротивление качению шин.

Испытания автомобиля ЗИЛ-130 серийного производства и зарубежных аналогов последних лет показали, что выбеги этих автомобилей близки между собой. Анализ данных табл. 106 поз­ воляет сделать вывод о том, что суммарная сила сопротивления качению у автомобиля ЗИЛ-130 и у зарубежных автомобилей практически одинакова как в начале эксплуатации автомобиля, так и после определенного пробега.

Скоростные качества автомобиля

Скоростные качества нового автомобиля оценивали на осно­ вании максимальной скорости движения, приемистости (путь и время разгона) и средних скоростей движения в различных до­ рожных условиях. Результаты испытаний автомобилей ЗИЛ-130,

370