2.3 Визначення основних геометричних параметрів автомобіля

Основні геометричні параметри автомобіля, що проектується, приймаю, виходячи з аналізу існуючих конструкцій.

Габаритні розміри:

– довжина L_a = 10245 мм,

– ширина B_a = 2500 мм,

– висота Н_а = 2810 мм (по кабіні).

При виборі габаритних розмірів автомобіля, що проектується, враховано вимоги ДСТУ «Засоби транспортні дорожні. Маси та габарити». Згідно з вимогами цього нормативного документа габаритна довжина автомобіля не перевищує 12,0 м.

Бази автомобіля:

L= 4970 мм (відстань між передньою та середньою осями),

l=1320 мм (база візка – відстань між середньою та задньою осями).

Ширина колій:

В₁=2047 мм,

В₂=1902 мм.

Координати центра мас по базі а та b тривісного автомобіля з балансирною підвіскою середнього та заднього мостів, які утворюють задній візок

м.

Координата b для такого автомобіля є відстанню від центра мас до осі балансира:

b=(L+0.51) – a = (4,97+0.51) – 4,17=1,31 м.

Висоту центра мас h_g для вантажних автомобілів приймають у межах (0,9...1,1) м. Приймаємо h_g =1,1 м.

Дорожні просвіти під мостами – це найменша відстань між опорною площиною і найнижчою жорсткою точкою моста. Дорожні просвіти становлять:

• під переднім мостом – 306 мм;

• під середнім мостом – 289 мм;

• під заднім мостом – 289 мм.

Передній l₁ та задній l₂ звиси – відстань від крайньої точки контуру передньої (задньої) виступаючої частини автомобіля по його довжині до площини, яка проходить через центри передніх (задніх) коліс. Передній звис – l₁ = 1240 мм, задній звис – l₂ = 2420 мм.

Кут переднього звису - це максимальний кут між поверхнею дороги і площиною, що проходить по дотичній до шин передніх коліс при статичному навантаженні таким чином, щоб ніяка точка транспортного засобу перед передньою віссю не знаходилася нижче цієї площини. Даний кут становить – 23º.

Кут заднього звису - це максимальний кут між поверхнею дороги і площиною, що проходить по дотичній до шин задніх коліс при статичному навантаженні таким чином, щоб ніяка жорстка частина транспортного засобу, що знаходиться під задньою віссю, не розташовувалися нижче цієї площини. Даний кут становить – 10º.

Розміри вантажного відсіку:

• довжина – 7800 мм;

• ширина – 2420 мм.

Розміри кузова встановлені з урахуванням того, що на вантажній платформи можливо буде розмістити європіддони, розміри яких 800×1200×145 мм.

Загальний вигляд автомобіля наведений на аркуші 3 графічної частини.

3 ТЯГОВИЙ РОЗРАХУНОК АВТОМОБІЛЯ ТА ВИЗНАЧЕННЯ ПОКАЗНИКІВ ЙОГО ЕКСПЛУАТАЦІЙНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ

3.1 Тяговий розрахунок автомобіля

У дипломній роботі буде виконано спрощений тяговий розрахунок, тобто попередньо вибрано швидкісну зовнішню характеристику двигуна та передаточні числа трансмісії.

3.1.1 Визначення вихідних даних для тягового розрахунку

Частина вихідних даних для тягового розрахунку вказана у завданні на дипломну роботу та визначена вище:

– транспортне призначення – вантажний;

– галузь використання – міжміські перевезення;

– повна маса автомобіля М_а і розподіл навантаження від неї по осях – М_а = 24000 кг, на передню вісь припадає 6000 кг, на задній візок припадає 18000 кг;

– маса вантажу, що перевозиться – М_в = 14000 кг;

– кількість пасажирів (разом з водієм) – 3;

– тип кузова – бортовий;

– прохідність – звичайна;

– загальна кількість мостів і коліс – мостів – 3, коліс – 6;

– кількість і розташування ведучих мостів та колісна формула – колісна формула - 6х4, ведучі мости - середній та задній;

– розташування і розміщення двигуна – двигун розташований під кабіною і в повздовж рамі автомобіля;

– максимальна швидкість – V_a max= 25 м/с,

– розрахунковий коефіцієнт опору дороги _v, тобто коефіцієнт опору дороги, при якому автомобіль, що проектується, досягає заданої максимальної швидкості V_a max – _v=0.026.

Необхідно задатися ще такими параметрами: максимальне значення коефіцієнту опору дороги _max, який має долатися на нижчій передачі; коефіцієнт корисної дії трансмісії _тр; радіуси коліс (кінематичний r_к та динамічний r_д); параметри обтічності (безрозмірний коефіцієнт аеродинамічної сили c_x або коефіцієнт обтічності К та площа лобового опору F).

Вважається, що максимальне значення коефіцієнта опору дороги _max становить:

– для легкових автомобілів, а також вантажних автомобілів та автобусів, призначених для міжміських сполучень _max = 0,25…0,30;

– для інших вантажних автомобілів та автобусів _max = 0,35…0,45.

Доцільно прийняти =0,35.

Коефіцієнт корисної дії (ККД) трансмісії η_тр, залежить від кількості і властивостей кінематичних пар, які передають механічну енергію від колінчастого вала двигуна до ведучих коліс автомобіля.

У вантажних автомобілів з подвійною головною передачою і з колісною формулою 6×4 ККД знаходиться в межах (0,82...0,84). Приймаємо η_тр = 0,83.

Радіуси колеса визначають за характеристиками шин. Динамічний радіус r_д та радіус кочення r_к колеса з достатньою точністю беруть такими, що дорівнюють статичному радіусу шини r_cт , указаному в стандарті, каталозі або іншому довідковому виданні. Отже, що r_д = r_к = r_cт=505 мм.

Безрозмірний коефіцієнт аеродинамічної сили c_x та коефіцієнт обтічності К = 0,5∙с_х∙ρ_пов (тут ρ_пов = 1,225 г/см³ – густина повітря) можна вважати такими, що залежать лише від конфігурації поверхонь автомобіля, яка значною мірою обумовлює опір форми, від шорсткості поверхонь автомобіля, яка обумовлює опір граничного тертя, та наявності щілин і каналів, які створюють внутрішній опір.

Для бортового вантажного автомобіля коефіцієнт с_х знаходиться в межах (0,9...1,15), К – 0,5...0,7 Н∙с²/м⁴. Приймаємо с_х = 1,0; тоді К = 0,61 Н∙с²/м⁴.

Площа лобового опору F дорівнює площі проекції автомобіля на площину, перпендикулярну його поздовжній осі. Вона може бути обчислена для вантажних автомобілів як

F=B∙H_a

F=2,047∙2,810=5,75 м²

де В – колія, м;

Н_а – габаритна висота автомобіля.

Величина фактора обтічності автомобіля W визначається тими ж чинниками, що й коефіцієнти с_х та К, а також площею лобового опору F:

W = K ∙F

W= 0.61∙5,75=3,45, Нс²/м².