Аннотация 2
Введение 6
1 Обзор конструкций вездеходов 9
1.1 Вездеход Лопасня 9
1.2 Вездеход ТРЭКОЛ-3929 10
1.3 Вездеход МАРШ 10
1.4 Вездеход ТРЭКОЛ-39041 11
1.5 Вездеход «Кержак» 12
2 Обоснование и выбор типа двигателя 18
2.1 Определение требуемой мощности двигателя 18
2.2 Обоснование и выбор типа двигателя 18
2.3 Расчёт внешней скоростной характеристики двигателя 19
3 Обоснование основных параметров автомобиля 23
3.1 Разработка кинематической схемы автомобиля 23
3.2 Выбор основных механизмов трансмиссии 23
3.3 Определение весовых параметров и подбор шин 24
3.4 Определение передаточных чисел главной передачи 26
3.5 Определение передаточных чисел коробки передач 26
3.6 Определение передаточных чисел раздаточной коробки 29
4 Тягово-динамический расчёт автомобиля 31
4.1 Тяговая характеристика 31
4.2 Динамическая характеристика 35
4.3 Ускорение при разгоне автомобиля 37
4.4 Определение времени и пути разгона автомобиля 40
5 Конструкторская часть 45
5.1 Расчёт цилиндрической передачи колёсного редуктора 45
5.2 Расчёт валов колёсного редуктора 54
5.3 Подбор подшипников колёсного редуктора 64
5.4 Расчет автомобиля на устойчивость 66
5.5 Расчет радиусов поворота 72
6 Техническое обслуживание трансмиссии 76
6.1 Диагностика 76
6.2 Регулировка агрегатов трансмиссии 77
6.3 Смазка агрегатов трансмиссии 78
6.4 Технологическая карта 79
7 Производственная и экологическая безопасность проекта 81
7.1 Конструктивно-технологическая и организационно техническая характеристики технологического процесса ТО-1 вездехода 81
7.2 Определение профессиональных рисков 83
7.3 Мероприятия по снижению профессиональных рисков 84
7.4 Пожарная безопасность 89
7.5 Экологическая безопасность технологического процесса ТО-1 вездехода 91
8 Экономическая эффективность проекта 94
8.1 Экономическое обоснование расчета 94
8.2 Определение затрат на переоборудование автомобиля в вездеход на шинах низкого давления 94
8.3 Расчет эксплуатационных затрат 98
Заключение 106
Список используемой литературы и используемых источников 107
Приложение А Основные характеристики вездеходов 110
Приложение Б Спецификации 111
Автомобильный транспорт остаётся самым популярным, а порой и единственным средством передвижения. Однако далеко не везде имеется развитая дорожная сеть для его применения. Во многих районах Севера, Сибири и Дальнего Востока не обойтись без самоходных машин и агрегатов, обладающих высокой проходимостью. Для этих мест промышленность предлагает в основном гусеничные или колесные вездеходы на базе некоторых автомобильных и тракторных шасси. Есть и специальные снегоходы и снегоболотоходы индивидуального пользования. Первые чаще всего оснащаются лыжными (с воздушным винтом), лыжно-колесными и лыжно-гусеничными ходовыми системами. Несколько отличаются от них снегоболотоходы: они бывают колесными, гусеничными и колесно-гусеничными.
Практически вся перечисленная техника имеет один общий серьезный недостаток: она не отвечает требованиям экологии. Эксплуатируемые на переувлажненных полях и лугах, в летней тундре и лесотундре, лесных массивах, находящихся в зонах с большим количеством осадков, они приводят к необратимым изменениям почвы или растительного покрова. Особенно опасно это для участков, восстановление которых после травмирующего прохода транспорта происходит естественным путем.
Вот почему в последнее время вездеходная техника оценивается по комплексной системе показателей, включающей геометрические, физико-механические и экологические характеристики. Первые говорят о способности машины преодолевать неровности рельефа, вторые - передвигаться по слабым, неустойчивым или нетвердым грунтам; наконец, большое внимание уделяется механическим воздействиям ходовых систем на землю. Все это вызвало к жизни появление промышленных вездеходов на колёсах сверхнизкого давления. В любительской практике получило распространение конструирование индивидуального транспорта на пневмокамерах от колесных машин. В них подкупали простота конструкции и хорошие эксплуатационные качества. Кроме того, такая техника обретала дополнительное преимущество - плавучесть.
«Вездеходы на пневматиках сверхнизкого давления способны в любое время года перевозить пассажиров и грузы при температуре от минус 45°С до плюс 40°С по бездорожью и болотам, тундре, сыпучему песку и снежной целине, при этом преодолевая вплавь водные преграды» [1].
По мнению многих специалистов, вездеходы, использующие в качестве движителя колеса с шинами сверхнизкого давления, имеют большое будущее. Особенно это касается северных территорий, где на обычной технике порой просто невозможно проехать. Поэтому многие умельцы увлеклись созданием оригинальных транспортных средств (преимущественно мотоциклов) на шинах низкого давления (как правило, это были камеры от шин большегрузных автомобилей или сельхозтехники). Их великолепные возможности передвижения, особенно по рыхлому снегу вызывали удивление.
Возможность беспрепятственно передвигаться по любому бездорожью вездеходы на пневматиках получили благодаря шинам сверхнизкого давления.
«Уникальность этих шин заключается в малой толщине и высокой эластичности резинокордной оболочки, низком внутреннем давлении и определенном соотношении массы шины к ее объему, что дает эффект малого давления шины на грунт, равномерно распределенному по всему пятну контакта. В отличие от обычной шины, деформирующей грунт, шина сверхнизкого давления деформируется сама, адаптируясь к грунту и обтекая рельеф, что обеспечивает хорошее сцепление с грунтом - одну из составляющих высокой проходимости. При движении вездеходов на слабонесущих грунтах шины сверхнизкого давления оставляют незначительную колею, что заметно облегчает движение, обеспечивает высокую топливную экономичность и сохранность растительности на почве» [4].
Снегоболотоход на шинах сверхнизкого давления, способный преодолеть многие недоступные места российской природы, будет полезен:
• нефтяникам и строителям газовых трасс,
• спасателям и пожарным,
• работникам станции химзащиты,
• специалистам для обслуживания линии электропередач, связистам, экологам, рыбакам, охотникам,
• тем, кто занимается заготовкой ягод, шишек, грибов, для потребкооперации и многим другим.
Целью выполнения работы является модернизация трансмиссии вездехода на шинах сверхнизкого давления на базе УАЗ.
В процессе выполнения работы необходимо решить следующие задачи:
• выполнить обзор конструкций существующих вездеходов;
• провести обоснование и выбор типа двигателя, а также расчет внешней скоростной характеристики двигателя;
• выполнить обоснование основных параметров автомобиля, определить весовые параметры автомобиля, выбрать шины, рассчитать передаточные числа главной передачи, коробки передач, раздаточной коробки;
• выполнить тягово-динамический расчёт проектируемого автомобиля;
• выполнить конструкторскую разработку вездехода на шинах сверхнизкого давления;
• рассмотреть безопасность и экологичность проекта;
• определить экономическую эффективность модернизированного вездехода на шинах сверхнизкого давления на базе УАЗ.
В данном дипломном проекте на тему: «Модернизация трансмиссии вездехода на шинах сверхнизкого давления на базе УАЗ» была обоснована тема дипломного проекта, поставлены цель и задачи.
В процессе выполнения работы были решены следующие задачи:
• проведен обзор конструкций вездеходов;
• выполнено обоснование и выбор типа двигателя, а также расчет внешней скоростной характеристики двигателя;
• выполнено обоснование основных параметров автомобиля, определены весовые параметры автомобиля, выбраны шины, а также рассчитаны передаточные числа главной передачи, коробки передач, раздаточной коробки;
• выполнен тягово-динамический расчёт проектируемого автомобиля;
• выполнена конструкторская разработка вездехода на шинах сверхнизкого давления, а именно расчеты цилиндрической передачи, валов колёсного редуктора, подбор подшипников колёсного редуктора;
• рассмотрено техническое обслуживание трансмиссии;
• рассмотрена безопасность и экологичность проекта;
• определена экономическая эффективность проекта вездехода на базе автомобиля УАЗ.
Проект вездехода на базе автомобиля УАЗ-3962 является экономически эффективным и в дальнейшем может найти широкое применение. Проектируемый вездеход на 534294,4 р. дешевле вездехода «Кержак» при прочих равных эксплуатационных возможностях Срок окупаемости по проекту равен 25 месяцев.
Всё это говорит о целесообразности разработки данной конструкции.
1. Автомобили УАЗ-3741;3962;3909;2206;3303 и их модификации: Руководство по эксплуатации. Издание четвёртое. - Ульяновск, 2000. - 227 с.
2. Анисимов Г. М. Лесные тяговые машины: Методические указания по курсовому проектированию / Г. М. Анисимов. - М.: Лесотехническая академия им. Кирова, 1988. - 38 с.
3. Бачин О. И. Лесные машины. Кинематические схемы трансмиссий автотранспортных средств лесного комплекса : Методические указания к курсовому и дипломному проектированию / О. И. Бачин. - Архангельск : Изд-во АГТУ, 2003. - 65 с.
4. Бойков А. В. Конструирование и расчет элементов трансмиссий транспортных машин: Учебное пособие / А. В. Бойков. - СПб. : Издательство СПб ГТУ, 2002. - 144 с.
5. Вахламов В.К. Автомобили конструкция и элементы расчета. - М.: Издательский центр «Академия», 2006. - 480 с.
6. Горина Л. Н. Раздел выпускной квалификационной работы "Безопасность и экологичность технического объекта". Учеб.-метод. пособие / Л. Н. Горина, М. И. Фесина ; ТГУ ; Ин-т машиностроения ; каф. "Управление промышленной и экологической безопасностью" . - ТГУ. - Тольятти : ТГУ, 2018. - 41 с.
7. Гуревич А. М. Тракторы и автомобили: Учебник для вузов / А. М. Гуревич. - М. : Колос, 1983. - 336 с.
8. Дуров А. В. Тяговые машины. Тяговые качества лесотранспортных машин: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию / А. В. Дуров. - Архангельск: РИО АЛТИ, 1984. - 40 с.
9. Зимелев Г.В. Теория автомобилей. - М.: Военное издательство Министерства Обороны СССР, 1957 - 455 с.
10. Казакевич, П. Н. Организация и планирование технического обслуживания и ремонта лесозаготовительных машин. Определение затрат на её содержание / П. Н. Казакевич. - Архангельск : РИО АЛТИ, 1990. - 45 с.
11. Маевская Е. Б. Экономика организации : учебник / Е. Б. Маевская. - Москва : ИНФРА-М , 2017. - 351 с.
12. Марченко, П. Ф. Теория и конструкция лесных колесных и гусеничных / П. Ф. Марченко. - Архангельск: РИО АЛТИ, 1990. - 37 с .
13. Мясищев Д. Г. Лесотранспортные машины: Методические указания к выполнению курсовой работы / Д. Г. Мясищев. - Архангельск: РИО АГТУ, 1994. - 32 с.
14. Обливин В. Н. Безопасность жизнедеятельности в лесопромышленном производстве и лесном хозяйстве: Учебник / В. Н. Обливин. - М.: МГУЛ, 2002. - 496 с.
15. Перевязкин, Ю. Д. Расчет закрытых зубчатых и червячных передач: Методические указания к курсовому проектированию / Ю. Д. Перевязкин. - Архангельск: РИО АГТУ, 1995. - 32 с.
...