Помощь студентам в учебе
Разработка гусеничного привода автомобиля категории М1
|
Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОСНОВНЫЕ ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ПРОХОДИМОСТИ АВТОМОБИЛЕЙ 8
1.1 Понятие проходимости автомобиля 8
1.1.1 Г еометрические параметры проходимости 8
1.1.2 Тяговые и опорно-сцепные параметры проходимости 11
1.2 Способы повышения тяговых и опорно-сцепных параметров проходимости 17
1.3 Конструктивные особенности автомобилей в условиях отсутствия дорог .. 20
1.4 Общие сведенья о машинах с гусеничными движителями 20
2 РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ ХОДОВОЙ СИСТЕМЫ ПОВЫШЕННОЙ
ПРОХОДИМОСТИ ДЛЯ АВТОМОБИЛЯ КАТЕГОРИИ М1 22
2.1 Современные методы повышения проходимости колёсных автомобилей .. 22
2.2 История создания гусеничных ходов 26
2.3 Классификация гусеничных движителей 27
2.4 Производство автомобилей с гусеничными движителями в РФ 28
2.5 Современный автомобиль с гусеничными движителями 29
2.6 Обзор некоторых конструкций гусеничных движителей 30
2.7 Выбор модельного автомобиля категории М1 37
2.8 Разработка собственной структурной схемы гусеничного движителя для
автомобиля категории М1 38
2.9 Конструкторские расчёты разрабатываемых движителей 40
2.9.1 Расчёт ролика 40
2.9.2 Выбор и расчёт подшипников роликов 43
3 ТЯГОВО-ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ АВТОМОБИЛЯ УАЗ ПАТРИОТ 44
3.1 Исходные данные 44
3.1.1 Расчетные параметры 45
3.1.2 Выбор шин 46
3.1.3 Выбор ДВС и построение его внешней скоростной характеристики 46
3.1.4 Определение рабочего объема ДВС 49
3.1.5 Определение передаточного числа главной передачи 50
3.1.6 Тяговая и динамическая характеристика автомобиля УАЗ Патриот 50
3.1.7 Ускорение автомобиля УАЗ Патриот 55
3.1.8 Определение времени и пути разгона 57
3.1.9 Мощностной баланс 60
4 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 65
4.1 Обоснование выбранных размеров 65
4.2 Обоснование выбора заготовки 65
4.3 Разработка маршрутной технологии 65
4.4 Расчет режимов резания 68
4.4.1 Режимы резания и нормы времени 68
4.5 Расчет норм времени 73
5 ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 78
5.1 Организационная часть ВКР 78
5.1.1 Определение трудоемкости и длительности этапов выполнения работ ... 78
5.1.2 Построение графика Ганнта 79
5.2 Экономическая часть ВКР 80
5.2.1 Смета затрат на выполнение ВКР 80
5.2.2 Оценка коммерческой состоятельности ВКР 84
5.2.3 Простая норма прибыли (11111 Г) 86
5.2.4 Срок окупаемости инвестиций 86
5.2.5 Точка безубыточности 87
6 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 91
6.1 Область применения гусеничного движителя 91
6.2 Идентификация опасностей, расчет и оценка риска 92
6.2.1 Идентификация механических опасностей 92
6.2.2 Опасности шума и вибрации 92
6.2.3 Идентификация термических опасностей 94
6.3 Устранение опасностей и защитные меры по снижению риска 94
6.3.1 Комплекс мер по устранению механических опасностей 94
6.3.2 Комплекс мер по устранению термических опасностей 95
6.3.3 Комплекс мер по устранению опасностей от шума и вибрации 95
6.4 Информация для потребителя 95
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 96
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 97
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Спецификация на 1 листе ф. А4
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Спецификация на 1 листе ф. А4
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Спецификация на 1 листе ф. А4
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОСНОВНЫЕ ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ПРОХОДИМОСТИ АВТОМОБИЛЕЙ 8
1.1 Понятие проходимости автомобиля 8
1.1.1 Г еометрические параметры проходимости 8
1.1.2 Тяговые и опорно-сцепные параметры проходимости 11
1.2 Способы повышения тяговых и опорно-сцепных параметров проходимости 17
1.3 Конструктивные особенности автомобилей в условиях отсутствия дорог .. 20
1.4 Общие сведенья о машинах с гусеничными движителями 20
2 РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ ХОДОВОЙ СИСТЕМЫ ПОВЫШЕННОЙ
ПРОХОДИМОСТИ ДЛЯ АВТОМОБИЛЯ КАТЕГОРИИ М1 22
2.1 Современные методы повышения проходимости колёсных автомобилей .. 22
2.2 История создания гусеничных ходов 26
2.3 Классификация гусеничных движителей 27
2.4 Производство автомобилей с гусеничными движителями в РФ 28
2.5 Современный автомобиль с гусеничными движителями 29
2.6 Обзор некоторых конструкций гусеничных движителей 30
2.7 Выбор модельного автомобиля категории М1 37
2.8 Разработка собственной структурной схемы гусеничного движителя для
автомобиля категории М1 38
2.9 Конструкторские расчёты разрабатываемых движителей 40
2.9.1 Расчёт ролика 40
2.9.2 Выбор и расчёт подшипников роликов 43
3 ТЯГОВО-ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ АВТОМОБИЛЯ УАЗ ПАТРИОТ 44
3.1 Исходные данные 44
3.1.1 Расчетные параметры 45
3.1.2 Выбор шин 46
3.1.3 Выбор ДВС и построение его внешней скоростной характеристики 46
3.1.4 Определение рабочего объема ДВС 49
3.1.5 Определение передаточного числа главной передачи 50
3.1.6 Тяговая и динамическая характеристика автомобиля УАЗ Патриот 50
3.1.7 Ускорение автомобиля УАЗ Патриот 55
3.1.8 Определение времени и пути разгона 57
3.1.9 Мощностной баланс 60
4 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 65
4.1 Обоснование выбранных размеров 65
4.2 Обоснование выбора заготовки 65
4.3 Разработка маршрутной технологии 65
4.4 Расчет режимов резания 68
4.4.1 Режимы резания и нормы времени 68
4.5 Расчет норм времени 73
5 ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 78
5.1 Организационная часть ВКР 78
5.1.1 Определение трудоемкости и длительности этапов выполнения работ ... 78
5.1.2 Построение графика Ганнта 79
5.2 Экономическая часть ВКР 80
5.2.1 Смета затрат на выполнение ВКР 80
5.2.2 Оценка коммерческой состоятельности ВКР 84
5.2.3 Простая норма прибыли (11111 Г) 86
5.2.4 Срок окупаемости инвестиций 86
5.2.5 Точка безубыточности 87
6 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 91
6.1 Область применения гусеничного движителя 91
6.2 Идентификация опасностей, расчет и оценка риска 92
6.2.1 Идентификация механических опасностей 92
6.2.2 Опасности шума и вибрации 92
6.2.3 Идентификация термических опасностей 94
6.3 Устранение опасностей и защитные меры по снижению риска 94
6.3.1 Комплекс мер по устранению механических опасностей 94
6.3.2 Комплекс мер по устранению термических опасностей 95
6.3.3 Комплекс мер по устранению опасностей от шума и вибрации 95
6.4 Информация для потребителя 95
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 96
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 97
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Спецификация на 1 листе ф. А4
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Спецификация на 1 листе ф. А4
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Спецификация на 1 листе ф. А4
Выпускная квалификационная работа выполнена на тему: «Разработка
гусеничного привода автомобиля категории М1».
Для выполнения работы был взят автомобиль УАЗ Патриот.
Автомобиль состоит из трех основных частей: двигателя, шасси и кузова [22].
Шасси составляет основу автомобиля и состоит из ходовой части, механизмов
управления и трансмиссии.
Ходовая система (часть) автомобиля представляет собой комплекс узлов,
предназначенный для перемещения автомобиля по дороге. Механизмы ходовой
части позволяют водителю и пассажирам передвигаться с определенной степенью
комфорта и безопасности [24].
Ходовая часть автомобиля состоит из основных узлов: рама (для современных
легковых автомобилей – несущий кузов), балки мостов, подвески колес (передняя
и задняя), колёс и шин. Каждый из этих элементов, выполняя определенные
функции, в итоге, позволяет людям в автомобиле испытывать разнообразные
механические колебания в меньшей степени, передвигаться в автомобиле в
комфортных условиях, а средства пассивной и активной безопасности
обеспечивают относительную сохранность жизни людей в чрезвычайных
ситуациях и здоровья в целом.
Мы живём в самой большой стране в мире и для пересечения таких расстояний
нужны хорошие дороги, но качество дорог во многих регионах оставляет желать
лучшего, так же суровый климат порой затрудняет проезд в отдаленные местности,
поэтому для россиян всегда были есть и будут актуальны внедорожные
автомобили, с помощью которых движение по бездорожью становится более
проще для работы, отдыха, охоты и рыбалки. В частности, такие автомобили
можно использовать для спасательных работ.
Для такой страны, с длительными зимами (при которых снег выпадает
метровыми слоями) на большей части ее территории, с обширными
пространствами, ещё не имеющими хотя бы грунтовых дорог, в конце концов, с
пустынными и степными массивами в южных районах транспорт повышенной
проходимости играет гигантскую роль. Авто для эксплуатации на грунтовых
дорогах или же шоссе производить значительно легче, чем внедорожные.
Трудность в том, что болотистая почва, снег, песок по своим физическим
свойствам, в частности способности воспринимать вертикальную нагрузку и
сопротивляться приложенному к грунту тяговому усилию, довольно разнообразны.
Вероятнее всего нет возможности сделать универсальную для всех грунтов
машину, которая двигалась бы посредством сцепления движителя с почвой.
Существенную роль в проходимости автомобиля играет ходовая система.
Проходимость автомобиля является эксплуатационным свойством, имеющим
важное значение для любых автомобилей, тем более работающих в условиях
бездорожья. Проходимость в таких условиях эксплуатации определяет среднюю
скорость движения и оказывает существенное влияние на производительность
автомобиля.
Проходимость автомобиля оценивается тяговыми, габаритными и опорносцепными параметрами, а также комплексным фактором проходимости.
Одним из основных способов повышения проходимых качеств автомобилей в
условиях отсутствия дорог является применение полугусеничного и гусеничного
ходов (вездеходных полугусеничных и гусеничных движителей).
Гусеница – замкнутая сплошная лента или цепь из шарнирно-соединённых
звеньев, применяемая в гусеничном ходу. На внутренней поверхности гусеницы
имеются впадины или выступы, с которыми взаимодействуют ведущие колёса
машины. Внешняя поверхность гусеницы снабжена выступами (шпорами),
которые обеспечивают сцепление с грунтом. Гусеницы могут быть
металлическими, резино-металлическими и резиновыми. Наибольшее
распространение получили металлические гусеницы с разборными или
неразборными звеньями. Для повышения износостойкости и срока службы
гусеницы их звенья, а также соединительные элементы (пальцы, втулки)
изготовляют из специальной высокомарганцовистой стали и подвергают
термической обработке.
Вездеходные качества гусеницы достигаются за счет гибкости и эластичности.
Гусеница выдерживает значительные нагрузки как в продольном, так и в
поперечном сечении, гусеницы имеют отличную самоочистку от грязи и снега.
Имеют высокий коэффициент сцепления с дорожным покрытием. За счет малых
потерь на перематывание гусеницы, машины, оборудованные
резинометаллическим гусеничным ходом, имеют лучший коэффициент
эффективности – высокая мощность при низком расходе топлива.
гусеничного привода автомобиля категории М1».
Для выполнения работы был взят автомобиль УАЗ Патриот.
Автомобиль состоит из трех основных частей: двигателя, шасси и кузова [22].
Шасси составляет основу автомобиля и состоит из ходовой части, механизмов
управления и трансмиссии.
Ходовая система (часть) автомобиля представляет собой комплекс узлов,
предназначенный для перемещения автомобиля по дороге. Механизмы ходовой
части позволяют водителю и пассажирам передвигаться с определенной степенью
комфорта и безопасности [24].
Ходовая часть автомобиля состоит из основных узлов: рама (для современных
легковых автомобилей – несущий кузов), балки мостов, подвески колес (передняя
и задняя), колёс и шин. Каждый из этих элементов, выполняя определенные
функции, в итоге, позволяет людям в автомобиле испытывать разнообразные
механические колебания в меньшей степени, передвигаться в автомобиле в
комфортных условиях, а средства пассивной и активной безопасности
обеспечивают относительную сохранность жизни людей в чрезвычайных
ситуациях и здоровья в целом.
Мы живём в самой большой стране в мире и для пересечения таких расстояний
нужны хорошие дороги, но качество дорог во многих регионах оставляет желать
лучшего, так же суровый климат порой затрудняет проезд в отдаленные местности,
поэтому для россиян всегда были есть и будут актуальны внедорожные
автомобили, с помощью которых движение по бездорожью становится более
проще для работы, отдыха, охоты и рыбалки. В частности, такие автомобили
можно использовать для спасательных работ.
Для такой страны, с длительными зимами (при которых снег выпадает
метровыми слоями) на большей части ее территории, с обширными
пространствами, ещё не имеющими хотя бы грунтовых дорог, в конце концов, с
пустынными и степными массивами в южных районах транспорт повышенной
проходимости играет гигантскую роль. Авто для эксплуатации на грунтовых
дорогах или же шоссе производить значительно легче, чем внедорожные.
Трудность в том, что болотистая почва, снег, песок по своим физическим
свойствам, в частности способности воспринимать вертикальную нагрузку и
сопротивляться приложенному к грунту тяговому усилию, довольно разнообразны.
Вероятнее всего нет возможности сделать универсальную для всех грунтов
машину, которая двигалась бы посредством сцепления движителя с почвой.
Существенную роль в проходимости автомобиля играет ходовая система.
Проходимость автомобиля является эксплуатационным свойством, имеющим
важное значение для любых автомобилей, тем более работающих в условиях
бездорожья. Проходимость в таких условиях эксплуатации определяет среднюю
скорость движения и оказывает существенное влияние на производительность
автомобиля.
Проходимость автомобиля оценивается тяговыми, габаритными и опорносцепными параметрами, а также комплексным фактором проходимости.
Одним из основных способов повышения проходимых качеств автомобилей в
условиях отсутствия дорог является применение полугусеничного и гусеничного
ходов (вездеходных полугусеничных и гусеничных движителей).
Гусеница – замкнутая сплошная лента или цепь из шарнирно-соединённых
звеньев, применяемая в гусеничном ходу. На внутренней поверхности гусеницы
имеются впадины или выступы, с которыми взаимодействуют ведущие колёса
машины. Внешняя поверхность гусеницы снабжена выступами (шпорами),
которые обеспечивают сцепление с грунтом. Гусеницы могут быть
металлическими, резино-металлическими и резиновыми. Наибольшее
распространение получили металлические гусеницы с разборными или
неразборными звеньями. Для повышения износостойкости и срока службы
гусеницы их звенья, а также соединительные элементы (пальцы, втулки)
изготовляют из специальной высокомарганцовистой стали и подвергают
термической обработке.
Вездеходные качества гусеницы достигаются за счет гибкости и эластичности.
Гусеница выдерживает значительные нагрузки как в продольном, так и в
поперечном сечении, гусеницы имеют отличную самоочистку от грязи и снега.
Имеют высокий коэффициент сцепления с дорожным покрытием. За счет малых
потерь на перематывание гусеницы, машины, оборудованные
резинометаллическим гусеничным ходом, имеют лучший коэффициент
эффективности – высокая мощность при низком расходе топлива.
1 Для эффективного перемещения в условии отсутствия асфальтированного покрытия для автомобиля могут изменяться геометрические показатели, тяговые и опорно-сцепные параметры. Для этого изменяют конструктивные и эксплуатационные факторы:
- Тип колес
- Колея колес
- Тип подвески колес
- Гидропередача и раздаточная коробка
- Тип дифференциала
- Регулирование давления воздуха в шинах
- Устройства для самовытаскивания
- Цепи противоскольжения
2 Из рассмотренных методов повышения проходимости колёсных автомобилей была выбрана конструкция, отличающаяся от других с подрессориванием. Разработанная схема гусеничного хода и произведённые прочностные расчеты наиболее нагруженных деталей показывают, что движители отлично подходят для эксплуатации в условиях отсутствия дорог.
3 В качестве базового автомобиля выбран УАЗ Патриот как наиболее полно подходящий под внедорожные качества. В ходе расчетов было выявлено, что мощности двигателя хватает лишь до 60 км/ч, что удовлетворяет целям ВКР - передвижение во внедорожных условиях.
4 По результатам расчетов, выполненных в расчетной и экономической части проекта, видно, что внедрение предлагаемых конструктивных изменений выгодно. Об этом говорят относительно небольшие инвестиции и довольно большой запас прочности.
В разделе безопасности жизнедеятельности приведен ряд рекомендаций, соблюдение которых поможет обеспечить безопасное обслуживание гусеничных движителей, сохранить здоровье и работоспособность обслуживающему персоналу и окружающим.
- Тип колес
- Колея колес
- Тип подвески колес
- Гидропередача и раздаточная коробка
- Тип дифференциала
- Регулирование давления воздуха в шинах
- Устройства для самовытаскивания
- Цепи противоскольжения
2 Из рассмотренных методов повышения проходимости колёсных автомобилей была выбрана конструкция, отличающаяся от других с подрессориванием. Разработанная схема гусеничного хода и произведённые прочностные расчеты наиболее нагруженных деталей показывают, что движители отлично подходят для эксплуатации в условиях отсутствия дорог.
3 В качестве базового автомобиля выбран УАЗ Патриот как наиболее полно подходящий под внедорожные качества. В ходе расчетов было выявлено, что мощности двигателя хватает лишь до 60 км/ч, что удовлетворяет целям ВКР - передвижение во внедорожных условиях.
4 По результатам расчетов, выполненных в расчетной и экономической части проекта, видно, что внедрение предлагаемых конструктивных изменений выгодно. Об этом говорят относительно небольшие инвестиции и довольно большой запас прочности.
В разделе безопасности жизнедеятельности приведен ряд рекомендаций, соблюдение которых поможет обеспечить безопасное обслуживание гусеничных движителей, сохранить здоровье и работоспособность обслуживающему персоналу и окружающим.
