1858

2

УДК 629.33.016.5

Динамика автомобиля [Текст] : методические указания к выполнению курсовой работы для студентов по направлению подготовки 190700 – Технология транспортных процессов / Н. И. Злобина, В. П. Белокуров, Р. А. Кораблев, В. В. Разгоняева ; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВПО «ВГЛТА». –

Воронеж, 2014. – 36 с.

Печатается по решению учебно-методического совета ФГБОУ ВПО «ВГЛТА» (протокол № 5 от 31 января 2014 г.)

Рецензент заведующий кафедрой электротехники и автоматики ФГБОУ ВПО Воронежский ГАУ д-р техн. наук, проф. Д.Н. Афоничев

3

ВВЕДЕНИЕ

Многообразны требования к конструкции подвижного состава автомобильного транспорта в зависимости от вида груза, объема и расстояния перевозок, других факторов, определяющих транспортные условия эксплуатации автомобилей. Основной задачей автомобильного транспорта является полное и своевременное удовлетворение потребностей народного хозяйства и населения в перевозках при наименьших материальных и трудовых затратах при обеспечении высокого уровня безопасности дорожного движения и экологичности. Современный автомобильный транспорт играет важную роль в системе народного хозяйства страны. Автомобилизация многих отраслей экономики – отличительная черта нашего времени. Практически ни одна отрасль народного хозяйства не может обходиться без автотранспортного обслуживания. В добывающих отраслях промышленности, строительстве, сельском хозяйстве автомобиль стал неотъемлемой частью средств механизации производства. Хорошо налаженные транспортные связи во многом определяют ритм общественного производства, темпы социально-экономических преобразований. Автомобильным транспортом перевозится более 85 % народнохозяйственных грузов, 90 % пассажиров [1].

Эффективность работы автомобильного транспорта, затраты на осуществление транспортной работы, влияние на окружающую среду во многом определяются тем, насколько совершенен, пригоден к выполнению заданных функций в конкретных условиях эксплуатации его подвижной состав. Основоположник науки об автомобиле академик Е.А. Чудаков отмечал, что конструкция автомобиля в своем развитии должна подчиняться эксплуатационным требованиям. Вот почему конструкторам необходимо знание особенностей эксплуатации автомобилей в разнообразных дорожных и природно-климатических условиях, вытекающих отсюда требований к его конструкции.

4

Многообразны требования к конструкции подвижного состава автомобильного транспорта в зависимости от вида груза, объема и расстояния перевозок, других факторов, определяющих транспортные условия эксплуатации автомобилей.

Увеличение объема перевозок в условиях безопасности дорожного движения является основной задачей автомобильного транспорта. Решение этой задачи должно осуществляться комплексно, с учетом возможностей всех звеньев системы «водитель - автомобиль - дорога - среда» (ВАДС). Первостепенное значение при этом приобретает человеческий фактор. По статическим данным, 70-80 % дорожно-транспортных происшествий (ДТП) происходит из-за ошибок водителей [1]. Ошибка – это результат побочного действия, т.е. действия, не достигшего цели. У водителя это выражается в неправильных, преждевременных или запаздывающих действиях или их отсутствии при управлении автомобилем в условиях быстро меняющейся дорожной обстановки и особенно в критических ситуациях. К ошибкам относится любое нарушение водителем правил дорожного движения (ПДД), что часто приводит к ДТП.

5

1. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Разнообразие условий эксплуатации обусловило широкую специализацию автотранспортных средств (АТС), которые отличаются специфическими свойствами, обеспечивающими их использование в конкретных условиях эксплуатации с наибольшей эффективностью.

Инженер-бакалавр по организации движения должен знать, какими свойствами обладают АТС, чтобы на дорогах различных категорий вероятность возникновения дорожно-транспортных происшествий была, возможно, меньшей; какие ограничения должны накладываться на параметры движения в соответствии со свойствами АТС.

Курсовая работа выполняется с целью закрепления знаний по основам эксплуатационных свойств транспортных средств и развития навыков по их практическому применению.

Для этого при выполнении курсовой работы предусмотрено решение следующих основных задач: анализ конструктивных параметров транспортных средств и выбор необходимых показателей для расчетов, определение параметров тягово-скоростных и экономических свойств транспортных средств в заданных условиях эксплуатации.

Кроме того, выполнение курсовой работы включает дополнительное самостоятельное изучение требований стандартов и других нормативнотехнических документов к транспортным средствам, дорожным условиям, правилам перевозок грузов и пассажиров, а также к степени воздействия транспортного процесса на окружающую среду.

6

2. ПОДГОТОВКА ИСХОДНЫХ ДАННЫХ

В качестве исходных данных задаются:

-марка автомобиля;

-колесная формула;

–номинальная вместимость Z, чел.;

–максимальная скорость автомобиля (Vmax), км/ч;

–тип двигателя;

–габаритные размеры: ширина (BГ) и высота (НГ);

–рабочий объем двигателя (Vh), л;

–ширина шины, м;

–посадочный диаметр обода, (dn) м;

–частота вращения коленчатого вала при максимальной мощности (nN), об. / мин;

–число ступеней коробки передач (k).

7

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ АТС

Для проведения тяговых, экономических и других расчетов необходимо выбрать и обосновать ряд конструктивных параметров автомобиля, к которым,

впервую очередь, относятся полная масса и ее распределение по осям.

3.1.Определение полной массы АТС

где Мо – снаряженная масса, кг; МГ – грузоподъемность, кг; МП – масса пасса-

жира, кг; Z – пассажировместимость (без водителя), чел.; Нб – норма багажа, кг. Снаряженную массу грузового АТС Мо, кг, определяют по формуле

где ηМ – коэффициент снаряженной массы, кг/кг.

Снаряженную массу легкового АТС и автобуса Мо, кг, определяют по

8

где Vh – рабочий объем двигателя, л.

Массу пассажира принимают МП = 75 кг. Для грузовых АТС [5]:

–грузоподъемностью до 5 тонн Z = 1;

–грузоподъемностью более 5 тонн Z = 2. Норму багажа принимают [6]:

–для грузовых АТС и городских автобусов Нб = 5 кг / чел;

–для междугородних автобусов Нб = 15 кг / чел;

–для легковых АТС Нб = 10 кг / чел.

3.2. Распределение полной массы по мостам

Распределение полной массы по мостам необходимо знать для выбора шин и определения по их размерам радиусов колес, а также для определения

9

максимально возможной по сцеплению тяговой силы, величина которой используется при выборе передаточного числа низшей передачи трансмиссии.

Для грузовых АТС распределение нагрузки между мостами зависит, главным образом, от того, для каких дорог предназначен автомобиль.

У грузовых АТС, предназначенных для эксплуатации по дорогам I и II категории, массу, приходящуюся на задний мост M2, кг, можно определить по формуле

Улегковых автомобилей распределение полной массы по мостам зависит,

восновном, от компоновки.

Для легковых автомобилей, имеющих классическую компоновку, массу, приходящуюся на задний мост, можно определить по формуле

М2 = (0,52 ÷0,55) Ма , кг (3.10)

У автомобилей заднеприводной компоновки, массу, приходящуюся на задний мост, можно определить по формуле

У автомобилей переднеприводной компоновки

М2 = (0,43 ÷0,47) Ма . (3.12)

Распределение полной массы у автобусов в основном зависит от их назначения.

10

Массу городских, пригородных и междугородных автобусов, приходящуюся на задний мост можно определить по формуле

Для микроавтобусов распределение полной массы находят аналогично легковым автомобилям.

Нагрузка на задний (обычно ведущий) мост тем больше, чем чаще придется двигаться автомобилю по дорогам низших категорий. Увеличение нагрузки, приходящейся на ведущий мост автомобиля, улучшает его проходимость, а ее уменьшение – повышает грузоподъемность (пассажировместимость). Последнее объясняется тем, что масса, приходящаяся на ведущий мост, ограничена законодательствами всех стран. В России [4]:

–нагрузка, приходящаяся на ведущий (наиболее нагруженный) мост двухосного автомобиля, предназначенного для движения по дорогам I ÷IV категории, не должна превышать 100 кН (10 т);

–на тележку трехосных автомобилей, предназначенных для тех же дорог,

–180 кН (18 т);

–на ведущий мост двухосных автомобилей, предназначенных для дорог V категории, – 60 кН (6 т);

–на тележку трехосных автомобилей, предназначенных для тех же дорог,

–110 кН (11 т);

–на ведущий мост двухосных самосвалов, предназначенных для тех же дорог, – 65 кН (6,5 т).

Нагрузку, приходящуюся на передний мост М1, кг, рассчитывают по формуле