Определение основных параметров автомобиля ЗИЛ-131 (стр. 1 из 4)

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Сибирский государственный университет путей сообщения

Кафедра “Механизация путевых, погрузочно-разгрузочных и строительных работ”

Расчетно-графическая работа по дисциплине

“Автомобили и тягачи”

Определение основных параметров автомобиля

АТ.М311.00.09.00.00.00.ПЗ

Разработал

студент гр. М-311

Стрижкин Е.В.

Руководитель

доцент

Сырямин Ю.Н.

2008

Содержание

1. Выбор прототипа и описание его общего устройства

2. Определение массы автомобиля

3. Выбор шин

4. Определение мощности двигателя

5. Построение внешней характеристики

6. Выбор передаточных чисел трансмиссии

7. Определение рабочего объема двигателя

8. Геометрические характеристики проходимости автомобиля

9. Построение динамической характеристики автомобиля

10. Построение графика ускорений автомобиля

11. Построение графика тормозного пути автомобиля

Список литературы

1. Выбор прототипа и описание его общего устройства

В качестве прототипа выбран автомобиль ЗИЛ-131 (рисунок 1).

ЗИЛ-131 - трехосный автомобиль, выпускается автомобильным заводом имени Лихачева. Кузов автомобиля – деревянная платформа с задним открывающимся бортом, боковые борта снабжены откидными скамейками Борта имеют гнезда для установки дуг тента. Кабина - трехместная цельнометаллическая. На автомобиле установлен карбюраторный, V - образный, четырехтактный, 8 – цилиндровый двигатель.[1]

Трансмиссия механическая, многоступенчатая. В трансмиссии применена пятиступенчатая коробка передач, с пятью передачами для движения вперед и одной для движения назад, с двумя синхронизаторами инерционного типа для включения 2-ой и 3-ей, 4-ой и 5-ой передач. Передаточные числа: I - 7,44; II - 4,10; III - 2,29; IV - 1,47; V - 1,00; заднего хода - 7,09.[1] Кинематическая схема трансмиссии приведена на рисунке 2.

Сцепление - однодисковое, сухое, с пружинным гасителем крутильных колебаний.[1]

Рулевой механизм - с гидравлическим усилителем, расположенным в общем картере с рулевым механизмом; рабочая пара – винт с гайкой на циркулирующих шариках и рейка, зацепляющая с зубчатым сектором. Передаточное число рулевого механизма - 20.[1]

Рабочая тормозная система - колодочная, барабанного типа; действует на все колеса, привод пневматический. Стояночный тормоз – барабанного типа, действует на трансмиссию; привод механический.

Полная масса прототипа 6700 кг.[1]

Распределение массы по мостам:

На переднюю ось 3195 кг - это примерно 46% от полной массы,

На тележку 3505 кг - 54%.[1]

Рисунок 1 – Габаритные размеры автомобиля ЗИЛ-131

Работа рулевого управления со встроенным гидроусилителем:

Гидрокинематическая схема рулевого управления приведена на рисунке 3.

Рулевой вал 1, установленный в шариковых подшипниках, имеет на конце винт 2. На винте закреплена шариковая гайка 3, входящая в поршень-рейку 4. Поршень-рейка, которая одновременно является поршнем гидравлического усилителя и рейкой рулевого механизма, находится в зацеплении с зубчатым сектором 5, выполненным заодно с валом сошки 6. При повороте рулевого вала поршень-рейка перемещается внутри картера рулевого механизма. Осевое перемещение поршня рейки, имеющей на наружной поверхности зубья, вызывает поворот вала сошки, а следовательно, и управляемых колес. Для уменьшения трения в паре винт-гайка вместо обычной резьбы выполнены полукруглые винтовые канавки, в которые заложены шарики 7.

Картер рулевого механизма является одновременно цилиндром гидроусилителя. В гидросистему усилителя входят также лопастной насос, приводимый в действие от вала двигателя, бачок, фильтр, предохранительный клапан и распределитель. Распределитель состоит из корпуса, в котором расположен золотник, закрепленный на валу винта. Золотник с валом фиксируется в нейтральном положении пружинами с двумя реактивными плунжерами каждая. Длина золотника больше длины отверстия для него в корпусе распределителя, поэтому золотник и винт могут перемещаться в осевом направлении на 1 мм в каждую сторону от среднего положения.[1]

Гидроусилитель работает следующим образом. При прямолинейном движении машины золотник расположен в нейтральном положении, масло свободно перекачивается насосом в бачек, поскольку нагнетательная и сливная линии соединены между собой. При повороте машины, в случае повышенного сопротивления повороту управляемых колес – на винте возникает реактивное осевое усилие, сдвигающее винт. Вместе с винтом сдвигается золотник, преодолевая при этом усилие пружин, действующих на реактивные плунжеры. Это усилие передается на рулевое колесо. При этом одна из внутренних полостей цилиндра отключается, а в другую увеличивается подача масла. Давление масла в этой полости возрастает, и поршень-рейка, перемещаясь, поворачивает зубчатый сектор и вал рулевой сошки и через рулевой привод – колеса машины. При прекращении поворота золотник под действием реактивных плунжеров возвращается в нейтральное положение, и действие гидроусилителя прекращается.[1]

2. Определение массы автомобиля

Полная масса автомобиля ma , кг [2]:

, (1)

где mH - грузоподъемность автомобиля, кг (mH = 5200 кг); nб – коэффициент, учитывающий снаряжение автомобиля; mП – масса пассажира, кг (mП = 80 кг);

zП - число пассажиров (zП = 3).

, (2)

где ne - коэффициент использования массы, (ne = 1,7 [2]).

.

.

Масса порожнего автомобиля m0 , кг:

, (3)

.

3. Выбор шин

Шины выбираются по нагрузке на наиболее нагруженное колесо по ГОСТ 5513-84. Как правило, нагружают больше ведущий мост с целью увеличения сцепления с дорогой. У грузовых автомобилей с колесной схемой

при полном использовании грузоподъемности на переднюю ось приходится около 30% нагрузки. На задних осях автомобиля обычно монтируют по две шины, каждая из которых может испытывать примерно такую же нагрузку, как и шина переднего колеса. Все колеса автомобиля по конструкции почти всегда одинаковы и взаимозаменяемы. Отличие может быть только во внутреннем давлении в шинах.

Нагрузка, приходящаяся на задние мосты mз , кг:

, (4)

где λ – коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по осям (λ = 0,7).

.

Нагрузка, приходящаяся на каждое колесо mв(1) , кг:

. (5)

Нагрузка, приходящаяся на передний мост mп , кг:

, (6)

.

Нагрузка, приходящаяся на каждое колесо mп(1) , кг:

. (7)

Исходя из наибольшей нагрузки на каждое колесо по справочнику [3] приняты шины 260-508Р:

Таблица 1 – Основные параметры шины

Обозначение шины	260-508Р
Тип рисунка протектора	Универс.
Масса шины, кг	60
Норма слойности	12
Обозначение обода	178 - 508
Наружный диаметр, мм	1020 ± 10
Ширина профиля, мм	262
Статический радиус, мм	476 ± 5
Максимальная нагрузка, кгс	2050
Внутреннее давление в шине кгс/см2	6,5
Максимальная допустимая скорость, км/ч	100

4. Определение мощности двигателя

Мощность двигателя Pev , кВт должна быть достаточна для обеспечения заданной максимальной скорости движения Vmax по дороге с минимальным заданным коэффициентом сопротивления перекатыванию [2]:

, (8)

где Vmax – максимальная скорость, м/с (Vmax = 85 км/ч = 23,6 м/с); Ga – вес автомобиля, Н; f – коэффициент сопротивления перекатыванию kB – аэродинамический коэффициент обтекаемости, Н•с2/м4 (kB = 0,6 Н•с2/м4),

A - лобовая площадь автомобиля, м2; ηтр - КПД трансмиссии (ηтр = 0,9 [2]).

, (9)

где g – ускорение свободного падения, м/с2 (g = 9,8 м/с2).

.

, (10)

.