4. Определение центра масс и реакций на колесах автомобиля

Расчеты будем проводить для автомобиля МАЗ-4370, так как он имеет наиболее близкую к требуемой максимальной снаряженной массой, равной 5000 кг.

Построим расчетную схему автомобиля, как статичной системы.

Рис. 4.1. Схема автомобиля с центрами тяжести отдельных элементов

Координаты и масса отдельных элементов автомобиля

Таблица 4.1.

№	элемент	масса, кг	Xi, м	Yi, м
1	Рама	1180	2,7	0,6
2	Кабина	955	-0,5	1,55
3	Платформа	780	3,5	1,1
4	Передний мост	535	0	0,38
5	Задний мост	850	3,7	0,38
6	Агрегат	520	-0,2	0,6
7	Топливный бак	150	2,4	0,5
8	Запасное колесо	30	4,6	0,38

Определяем координаты центра масс системы по соотношениям:

; ; (4.1.,4.2.)[3, стр. 5]

где i – порядковый номер элемента в таблице 1

Вычисляем произведения m_ix_i (кг·м) и m_iy_i (кг·м):

m₁·x₁=1180·2,7=3186 кг·м;

m₂·x₂=955·(-0.5)=-477,5 кг·м;

m₃·x₃=780·3,5=2730 кг·м;

m₄·x₄=535·0=0 кг·м;

m₅·x₅=850·3,7=3145 кг·м;

m₆·x₆=520·(-0,2)=-104 кг·м;

m₇·x₇=150·2,4=360 кг·м;

m₈·x₈=30·4,6=138 кг·м

m₁·y₁=1180·0,6=708 кг·м;

m₂·y₂=955·1,55=1480,25 кг·м;

m₃·y₃=780·1,1=858 кг·м;

m₄·y₄=535·0,38=203,3 кг·м;

m₅·y₅=850·0,38=323 кг·м;

m₆·y₆=520·0,6=312 кг·м;

m₇·y₇=150·0,5=375 кг·м;

m₈·y₈=30·0,38=11,4 кг·м

Определяем суммарные значения массы m=Σm_i и произведения Σm_ix_i и Σm_iy_i:

Σm_i=1180+955+780+535+850+520+150+30=5000 кг; (4.3.)[3, стр. 5[

Σm_ix_i=3186+(-477,5)+2730+0+3145+(-104)+360+138=8977,5 кг·м;(4.4.) [3, стр. 5]

Σm_iy_i=708+1480,25+858+203,3+323+312+375+11,4=4270,95 кг·м (4.5.)[3, стр. 5]

Находим координаты центра масс x_c и y_c:

; (4.1.)

(4.2.)

Вычисляем нормальную нагрузку R_K2 (Н), действующую на задний мост автомобиля, из уравнения моментов действующих сил относительно оси передних колес:

ΣM_K1=0;

G·x_C-R_K2·L=0; (4.6.)[3, стр. 7]

Н (4.7.)[3, стр. 7]

Вычисляем нормальную нагрузку R_K1 (Н), действующую на передний мост автомобиля, из уравнения проекций всех сил на вертикальную ось OY:

ΣY=0;

R_K1+R_K2-G=0; (4.8.)[3, стр. 7]

R_K1=G-R_K2=Σm_i·g-R_K2=5000·9,81-23862=25188 Н (4.9.)[3, стр. 7]

5. Корректировка размеров деталей оборудования по динамической силе при плавном и резком нагружении

Так как подъемник 4-х стоечный, то нагрузка, приходящаяся на передние колеса автомобиля будет распределяться на две стойки. Нагрузку, приходящуюся на одну стойку принимаем, как половину от R_K1.

- при подъеме:

V=0,05 м/с;

t=0,5 с;

j=V/t=0,05/0,5=0,1 м/с²;

P_п=(P·g+P·j)/g=(12594·9,81+12594·0,1)/9,81=12722 Н; (5.1.)[3, стр. 9]

- при торможении:

V=0,05 м/с;

t=0,1 с;

j=V/t=0,05/0,1=0,5 м/с²;

P_т=(P·g+P·j)/g=(12594·9,81+12594·0,5)/9,81=13236 Н; (5.2.)[3, стр. 9]

Так как P_т>P_п, то для дальнейших расчетов принимаем P_т.