Главная страница
Финансы
Экономика
Математика
Биология
Информатика
Начальные классы
Медицина
Сельское хозяйство
Ветеринария
Вычислительная техника
Религия
Философия
Логика
Этика
История
Дошкольное образование
Воспитательная работа
Социология
Политология
Физика
Языки
Языкознание
Право
Юриспруденция
Русский язык и литература
Строительство
Энергетика
Промышленность
Связь
Автоматика
Электротехника
Другое
образование
Доп
Физкультура
Технология
Классному руководителю
Химия
Геология
Искусство
Культура
Иностранные языки
Экология
Логопедия
География
ИЗО, МХК
Казахский язык и лит
Директору, завучу
Школьному психологу
Социальному педагогу
Обществознание
Языки народов РФ
ОБЖ
Музыка
Механика
Украинский язык
Астрономия
Психология

Л.С. Жданов Техника транспорта. Часть 2. В. Л. Жданов Рассмотрены и утверждены на заседании кафедры Протокол 43 от 06. 11. 02 Рекомендованы к печати учебнометодической комиссией специальности 240400 Протокол 43 от 06. 11. 02 Электронная копия хранится в


Скачать 394.05 Kb.
НазваниеВ. Л. Жданов Рассмотрены и утверждены на заседании кафедры Протокол 43 от 06. 11. 02 Рекомендованы к печати учебнометодической комиссией специальности 240400 Протокол 43 от 06. 11. 02 Электронная копия хранится в
АнкорЛ.С. Жданов Техника транспорта. Часть 2.pdf
Дата13.11.2017
Размер394.05 Kb.
Формат файлаpdf
Имя файлаЛ.С. Жданов Техника транспорта. Часть 2.pdf
ТипПротокол
#5861
КатегорияПромышленность. Энергетика
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образование КУЗБАССКИЙ ГОСУДАРСTВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра автомобильных перевозок ТЕХНИКА ТРАНСПОРТА Часть 2 Методические указания к курсовой работе для студентов специальности 240400 Организация и безопасность дорожного движения дневной формы обучения) Составители Л.С. Жданов
В.Л. Жданов Рассмотрены и утверждены на заседании кафедры Протокол № 43 от 06.11.02 Рекомендованы к печати учебно-методической комиссией специальности 240400 Протокол № 43 от 06.11.02 Электронная копия хранится в библиотеке главного корпуса
ГУ КузГТУ Кемерово 2003

1 СОДЕРЖАНИЕ
6 Определение параметров эксплуатационных свойств, влияющих на безопасность АТС . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.1 Рулевое управление . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2 Определение параметров управляемости . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.3 Определение параметров устойчивости . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.4 Определение параметров тормозных свойств . . . . . . . . . . . . .
6.5 Тормозные механизмы с приводом . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Список рекомендуемой литературы
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2 2
8 9
10 11 14

2
6 Определение параметров эксплуатационных свойств, влияющих на безопасность АТС С учетом специфических особенностей комплекса автомобиль – водитель – дорога – среда вопросы повышения безопасности дорожного движения целесообразно рассматривать во взаимосвязи систем обеспечения активной, пассивной, послеаварийной и экологической безопасности. Цель функционирования системы обеспечения активной безопасности заключается в снижении вероятности дорожно-транспортного происшествия (ДТП системы обеспечения пассивной безопасности – в снижении вероятности и тяжести травмирования участников дорожного движения (водителей, пассажиров и пешеходов) при ДТП системы обеспечения послеаварийной безопасности – в снижении вероятности и тяжести травмирования участников дорожного движения после ДТП системы обеспечения экологической безопасности – в снижении воздействия АТС на окружающую среду. Оптимизация параметров перечисленных систем повышает не только безопасность движения, но и эффективность транспортного процесса, снижает себестоимость перевозок грузов и пассажиров. На безопасность влияет огромное число факторов, однако активная безопасность АТС зависит в первую очередь от эксплуатационных свойств подвижности управляемости, устойчивости, тормозных свойств. Поэтому целью данного раздела является расчет основных параметров этих свойств проектируемого АТС, оценка их уровня для обеспечения безопасности, умение выбирать, обосновывать и рассчитывать элементы перечисленных систем.
6.1 Рулевое управление Эта система управления служит для изменения или поддержания заданной траектории движения АТС путем согласованного между собой поворота управляемых колес АТС. В общем случае рулевое управление состоит из трех основных частей рулевого механизма, рулевого привода и усилителя. На легких АТС усилитель может отсутствовать. Рулевое управление в значительной степени определяет уровень управляемости и устойчивости АТС и должно удовлетворять следующим требованиям поддерживать такое соотношение между углами поворота колес, при котором их качение не сопровождается боковым скольжением обеспечивать согласованность в кинематическом и силовом отношении между поворотом рулевого и управляемых колес создавать условия для обеспечения легкости и маневренности АТС. Оценочными параметрами рулевого управления являются кинематическое и силовое передаточные числа, величина зазора в зацеплении и жесткость рулевого привода, коэффициент полезного действия рулевого управления в прямом и обратном направлениях.
6.1.1 Кинематический расчет рулевого привода Под рулевым приводом понимается система тяг, рычагов и шарниров, осуществляющая передачу необходимых для поворота управляемых колес усилий от рулевого механизма и усилителя и обеспечивающая правильную кинематику движения АТС. Часть рулевого привода (поперечная тяга, боковые рычаги) называется рулевой трапецией. Схемы рулевого привода зависят от типа подвески на рисунке 1 схемы аи б) относятся соответственно к зависимой и независимой подвеске. Основными элементами привода является сошка 3, продольная тяга, рычаг поворотной цапфы и трапеция, образованная боковыми рычагами и поперечной тягой. Длина поперечной рулевой тяги может регулироваться (резьбовое соединение, что позволяет регулировать схождение колес. Штриховыми линиями на рисунке 1, а показано положение рулевого привода при повороте рулевого колеса на угол
Θ
. Сошка при этом повернулась на угол

, а управляемые колеса повернулись внутренние на угол
β
, внешние – на угол
α
. Шарниры 1 и 2 поперечной разрезной тяги лежат на продолжении осей качения колес. Сошки 3 и 4 определяют правильную кинематику перемещения среднего звена 5 поперечной тяги. Рулевой механизм (рисунок 1, а) включает в работу распределительное устройство гидроусилителя РУ и осуществляет слежение за поворотом колес. Их поворот происходит под действием силового цилиндра СЦ, к которому подводится высокое давление от насоса Н. Он питается из бака Б.

4 Рис. 1: Схемы рулевых приводов

5 Основной задачей кинематического расчета является определение оптимальных параметров рулевой трапеции. При этом считают, что оси поворота колесили шкворней вертикальны. Чтобы на повороте движение АТС не сопровождалось боковым скольжением колес, траектория качения всех колес должна иметь единый мгновенный центр О. Для этого необходимо выполнить условие
L
l
ctg
ctg
=

β
α
, (1) где
α
– угол поворота наружного колеса
β
– угол поворота внутреннего колеса
l
– колея шкворней;
L
– база автомобиля. В точке О должны пересекаться продолжения осей всех колес. Однако трапеция работает удовлетворительно, когда точка пересечения осей управляемых колес при углах
α
и
β
отстоит на некотором расстоянии от передней оси. Отношение
L
a
/L = λ
и чем ближе к 1 данное соотношение, тем совершеннее трапеция. Величину
λ
можно определить по выражению
)
(
sin
/
sin sin
α
β
α
β
λ


=
L
l
. (2) Рис. 2: Схема рулевой трапеции и зависимость хот при
m/n
, равном 0,12; 0,14; 0,16

6 При графическом кинематическом расчете и выбранной схеме рулевой трапеции следует изобразить в масштабе в РПЗ и на листе формата А миллиметровой бумаги в левом верхнем углу схему АТС (опираясь на данные прототипов) и трапеции при нейтральном положении управляемых колес (рисунок 2 с размерами. (На листе это будет рисунок кинематика поворота АТС. После этого задаются величинами
l/L
= 0,48…0,62;
m/n
=
=0,12…0,16, х при заднем расположении трапеции, х при переднем расположении [1]. Можно использовать график рисунка 2 данных методических указаний. Рекомендуется использовать практические соотношения для
m/n
= =0,12 отношение
l/L
= 0,48; для
m/n
=
0,14 отношение
l/L
= 0,54; для
m/n
= 0,16 отношение
l/L
= 0,62 [1]. Кроме того, определяют углы наклона боковых рычагов к передней оси АТС
φ
, длину поперечной тяги
n
xl
2
l
arcctg
=
ϕ
;
(3) Затем, задаваясь углом поворота
β
= о, о, о, о,
max
β
, определяют графики на листе, зная кинематику трапеции, углы поворота наружного колеса
α
. Целесообразно все данные свести в таблицу следующей формы Таблица 1 – Углы поворота управляемых колесо Величину
λ
определяют либо по формуле (2), либо по результатам графического построения, деля
L
a
на
L
. Величина
β
max
может быть определена, если использовать имеющиеся в технической характеристике

7 прототипов значения наименьшего радиуса поворота наружного колеса н При этом н. (4) А соотношение между и
max
β
определяется как
%
70
max
max

+
β
α
. (5) Отсюда определяют Затем на листе (ив РПЗ) под рисунком 1 строят график
λ = f(β)
(на листе это рисунок 2 – Параметры рулевой трапеции. На этом графике должна быть проведена линия
λ
= 1,0. Чем ближе полученный график к прямой
λ
= 1,0, тем совершеннее трапеция. В противном случае следует изменить отношения
m/n
,
l/L
и графический расчет повторить. О качестве трапеции можно судить и по графику
α = f(β)
(его строят на листе, это рисунок 3 – Зависимость углов поворота управляемых колеси в
РПЗ. Рис. 3: Зависимость углов поворота управляемых колес

8 Теоретическая кривая строится с использованием формулы (1) (при этом известные величины
L
/
l
,
β
), экспериментальная – по результатам графических построений. Если при
max
β
расхождение не превышает ото конструкция рулевой трапеции признается удовлетворительной Определение параметров управляемости АТС Управляемость АТС – это свойство подвижности, определяющее возможность для водителя двигаться по заданной траектории, и потому она, наряду с другими свойствами, в значительной мере определяет уровень активной безопасности, а также маневренности. Последнее свойство характеризует способность АТС двигаться на ограниченной площади ив основном характеризуется габаритными размерами АТС, максимальными углами поворота управляемых колес. Поскольку ранее были определены углы и
max
β
, это дает простую возможность определить величину среднего максимального угла поворота
.
2
max
max
max
.
ср
β
α
Θ
+
=
(6) Однако определяющим параметром управляемости по условиям безопасности является критическая по условиям увода скорость движения
,
К
М
К
М
L
V
1
1
2
2
.
кр
δ
δ
δ

=
(7) где Ми М – массы, приходящиеся на передний и задний мост, кг К и К – соответственно коэффициенты сопротивления уводу передних и задних колес. Коэффициенты сопротивления уводу ориентировочно можно определить по эмпирической зависимости К 780 (ш + 2
В
ш
)
В
ш
(
p
w
+ 98), (8) где ш – внутренний диаметр шины, м
В
ш
– ширина профиля шины, м
p
w
− давление воздуха в шине, кПа.

9 Если скорость – мнимая величина (отрицательное подкоренное выражение, то это свидетельствует о недостаточной поворачиваемости АТС, если она бесконечно большая величина – поворачиваемость нейтральная, если скорость имеет определенное значение – поворачивае- мость избыточная. В этом случае для обеспечения безопасности движения необходимо выполнение условия кр. (9) Если оно не выполняется, необходимо предложить мероприятия по изменению конструктивных параметров АТС (перераспределение Ми М помостам, изменение
β
K
итак далее. Все параметры по управляемости и выводы следует вынести на лист графической части. Для этого следует написать название параметра, формулу, цифры для проектируемого АТС, результат, выводы.
6.3 Определение параметров устойчивости АТС Устойчивость, как никакое свойство подвижности, влияет на безопасность движения, поэтому в данной работе необходимо определить некоторые ее параметры для проектируемого АТС и результаты также вынести на лист. Для решения поставленной задачи следует воспользоваться материалом, изложенным впервой части курсового проекта [3]. Критическая скорость по условиям поперечного скольжения колес кр. с определяется по формуле (5.1) с использованием таблицы 5.1 [3], критическая по условиям бокового опрокидывания скорость – формула
(5.2) и таблица 5.2. Для обеспечения безопасности движения желательно, чтобы критическая скорость по опрокидыванию была больше, чем скорость по скольжению. Кроме того, определяется коэффициент поперечной устойчивости (формула 5.3) [3], который должен быть не менее, предельный угол подъема (формула 5.4) [3], который должен быть не меньше коэффициента сцепления. В любом случае, если условия безопасности не удовлетворяются, необходимо предложить конструктивные мероприятия для обеспечения требуемых условий. При расчетах высота центра масс
h
g
принимается равной диаметру колесу легковых автомобилей и АТС на их базе, у грузовых и автобусов высота принимается равной погрузочной высоте у АТС.

10
6.4 Определение параметров тормозных свойств АТС Тормозная система предназначена для создания искусственного сопротивления движению с целью снижения скорости движения. Тормозные свойства в первую очередь определяют активную безопасность АТС, и их параметры регламентированы Правилом 13 ЕЭК ООН, ГОСТ 22895-77, ГОСТ Р 51709-2001. Согласно ГОСТам тормозное управление должно состоять из четырех систем рабочей, запасной, стояночной и вспомогательной (для автобусов с массой выше 5 тигру- зовых автомобилей свыше 12 т. Каждая из этих систем включает все- бя тормозные механизмы, тормозной привод, регуляторы (могут отсутствовать, антиблокировочные устройства (могут отсутствовать, усилители. Тормозные системы должны удовлетворять следующим требованиям высокая эффективность торможения без потери устойчивости, чувствительность, равенство тормозных сил по колесам каждого моста, хороший теплоотвод, надежная защита от загрязнений, отсутствие скрипа при торможении, малая масса, надежность. Тормозные системы классифицируются по типу тормозного механизма (дисковые, барабанные, по типу привода (механический, гидравлический, пневматический, электрический, комбинированный. При оценке эффективности торможения очень важно правильное распределение тормозных сил на передних и задних колесах (формула
1.7 [3]), величина коэффициента распределения тормозных сил формула. Кроме того, важным параметром процесса торможения является удельная тормозная сила (формула 1.9 [3]), которая при экстренном торможении равна коэффициенту сцепления. По таблице 1.2
[3] следует рассчитать и построить характеристику тормозных сил для разных
φ
(рисунок 1.1 [3]). Этот рисунок также выносится на лист графической части под названием Рисунок 4 – Характеристика тормозных сил. Характер изменения замедления и скорости при экстренном торможении определяется по графику тормозной диаграммы (рисунок 2.2
[3]). Его выносят на лист графической части под названием Рисунок 5
– Тормозная диаграмма.

11
6.5 Тормозные механизмы с приводом Дисковые или барабанные тормозные механизмы создают необходимый для торможения тормозной момент на всех колесах АТС и характеризуются следующими оценочными параметрами
− коэффициент тормозной эффективности
;
)
(
2 1
тр
Э
r
Р
Р
М
К

=
τ
(10)
− стабильность тормоза – это графическая зависимость
К
Э
= f (µ)
, которая называется статической характеристикой
− уравновешенность тормозного механизма
− удельная нагрузка на фрикционные накладки Пар (11)
− удельная работа механизма Дж (12) где М – суммарный тормозной момент, Нм Р и Р – силы, действующие на колодки, Н
r
тр
– средний радиус трениям суммарная площадь накладок, см
V
0
– начальная скорость торможения, мс
µ
– коэффициент трения. Для проектируемого АТС следует выбрать и обосновать конструкцию тормозного механизма на передних и задних колесах, а также тип привода. После этого рассчитать тормозной механизм в следующем порядке
− по заданной интенсивности торможения определить суммарный тормозной момент на всех колесах АТС
Нм
,
r
j
M
M
д
a
i
Z
1
τ
τ
=

(13) где
Z
– число мостов АТС д – динамический радиус, м
j
τ
расчетное замедление, которое принимается
j
τ
= (нм с н – нормативное замедление (н = 5,5 мс – грузовое АТС

12 н = 6,0 мс – автобусы н = 7,0 мс – легковые автомобили, мс
− определить тормозные моменты на передних Ми задних М колесах АТС
;
Нм
,
L
h
g
j
L
2
r
j
M
M
g
2
д
a
1













+


=

τ
τ
τ
(14)
.
Нм
,
L
h
g
j
L
2
r
j
M
M
g
1
д
a
2













+


=

τ
τ
τ
(15)
− выбрать основные размеры тормозного механизма радиус барабана б принимают таким, чтобы между ободом колеса и тормозным барабаном было расстояние не менее 20…30 мм ширина колодки «
b
» ориентировочно принимается из условия б = 5…6 и потом проверяется на величину удельного давления
ρ
= 2,5 МПа при экстренном торможении центральный угол охвата накладки на колодке
β
0
= о размеры аи с принимают из конструктивных соображений
[1]. Выбрав основные размеры и приняв во внимание величины Ми М, определяют разжимные усилия Р и Р. При этом впереди и сзади могут применяться тормозные механизмы различной конструкции. У дискового тормозного механизма
2
r
r
r
r
в
н
ср
тр
+
=
=
, где нив наружный и внутренний радиусы накладки. У данного тормозного механизма площадь накладки составляет (12…16)% площади поверхности диска. У барабанного тормозного механизма
r
тр
= r
б
Затем определяется коэффициент тормозной эффективности, удельная работа трения легковые автомобили 70…90 Дж/см
2
, грузовые – 120…200 Дж/см
2
, автобусы – 100…150 Дж/см
2
[4]. В РПЗ и на листе необходимо построить статическую характеристику под названием Рисунок 6 – Статическая характеристика (если тормозные механизмы разные, то две характеристики.

13 а) б) Рис. 4: Статические характеристики а) линейная характеристика – тормоз стабилен, б) нелинейная характеристика – тормоз нестабилен На листе графической части необходимо начертить тормозной механизм (или два) с соответствующими разрезами, сечениями, размерами под названием Рисунок 7 – Тормозной механизм. Затем выбрать, обосновать и описать в РПЗ привод управления тормозной системы с приведением при необходимости схем привода. Список рекомендуемой литературы

1. Лукин П.П. Конструирование и расчет автомобиля / П.П. Лукин, ГА. Гаспарянц, В.Ф. Родионов. – М Машиностроение, 1984. – 376 с.
2. Рябчинский АИ. Пассивная безопасность автомобиля. – М Машиностроение, 1983. – 145 с.
3. Буянкин А.В. Автотранспортные средства Метод. указания к практ. занятиям для студентов дневной формы обучения А.В. Буянкин,
Л.С. Жданов. – Кемерово, КузГТУ, 2001. – 22 с.
4. Осепчугов В.В. Автомобиль. Анализ конструкции, элементы расчета Учеб. для студентов вузов по специальности Автомобили и автомобильное хозяйство / В.В. Осепчугов, А.К. Фрумкин. – М Машиностроение с.

14 Составители Леонид Сергеевич Жданов Вячеслав Леонидович Жданов ТЕХНИКА ТРАНСПОРТА Часть 2 Методические указания к курсовой работе для студентов специальности 240400 Организация и безопасность дорожного движения дневной формы обучения) Редактор А. В. Дюмина Подписано в печать 06.01.03. Формат 60
×84/16 Тираж 100 экз. Бумага офсетная. Отпечатано на ризографе.
Уч.-изд. л. 0,9. Заказ
ГУ Кузбасский государственный технический университет.
650026, Кемерово, ул. Весенняя, 28. Типография ГУ Кузбасский государственный технический университет.
650099, Кемерово, ул. Д. Бедного, а.
написать администратору сайта