Диплом №3376 Разработка механического привода лебедки для самопогрузки специальных контейнеров на шасси автомобиля MAN 41.400XN
Содержание
Введение
1 Технико-экономическое обоснование автомобиля
1.1 Идентификация продукта
1.2 Конструктивные особенности автомобиля
1.2.1 Двигатель
1.2.2 Кабина
1.2.3 Трансмиссия
1.2.4 Механизм самопогрузки
2 Конструкторская часть
2.1 Проектирование и расчет первой карданной передачи
2.1.1 Определение к.п.д. карданной передачи
2.1.2 Определение критического числа оборотов карданной передачи
2.1.3 Определение расчетного максимального крутящего момента
2.1.4 Углы наклона валов карданной передачи
2.1.5 Расчет крестовины кардана
2.1.6 Расчет вилки кардана
2.1.7 Расчет фланцев
2.1.8 Расчет карданного вала
2.2 Проектирование и расчет первой карданной передачи
2.2.1 Определение критического числа оборотов карданной передачи
2.2.2 Определение расчетного максимального крутящего момента
2.2.3 Углы наклона валов карданной передачи
2.2.4 Расчет крестовины кардана
2.2.5 Расчет вилки кардана
2.2.6 Расчет карданного вала
2.3 Расчет болтового соединения крепления лебедки
3 Тягово-динамический расчет
4 Экономическая часть
4.1 Краткая характеристика предприятия производителя
4.2 Состояние отрасли в целом
4.3 Расчет полезного эффекта от использования в народном хозяйст-ве автомобиля“MAN 41.400XN” грузоподъемностью 21,5 тонны
4.4 Расчет показателей в сфере производства
4.5 Оценка автомобиля по качеству
4.6 Расчёт экономического эффекта в сфере эксплуатации
4.7 Расчет полезного эффекта
4.8 Верхний предел оптовой цены
4.9 Интегральный экономический эффект на один автомобиль
5 Технологическая часть
5.1 Вводная часть
5.2 Назначение материала и термической обработки для детали
5.3 Выбор метода получения заготовки
5.4 Разработка технологического процесса
5.4.1 Пооперационая карта
5.4.2 Расчет режимов резания
6 Безопасность жизнедеятельности
6.1 Гражданская оборона
Заключение
Библеографический список
Внимание!
Это ОЗНАКОМИТЕЛЬНАЯ ВЕРСИЯ работы №3376, цена оригинала 1000 рублей. Оформлена в программе Microsoft Word
Введение
Автомобильный транспорт широко используется во всех отраслях народного хозяйства. На базе грузовых автомобилей “MAN ” концерн MAN освоил выпуск большегрузных автомобилей высокой проходимости. Обладая высокими экономическими показателями: надежностью, долговечностью, простотой технического обслуживания, автомобили успешно эксплуатируются в самых различных дорожно-климатических условиях: в районах Крайнего Севера и Западной Сибири, в песках Средней Азии и во влажных субтропиках. С развитием автомобильного транспорта возникли стабильные грузопотоки однородных грузов, в результате чего во многих случаях оказалось экономически целесообразно специально приспосабливать грузовые автомобили для систематической перевозки определённых грузов, появились так называемые специализированные автомобили. Одним из таких автомобилей, становящихся все более востребованными в условиях сегодняшнего рынка, являются автомобили-контейнеровозы. Особый интерес проявляется к таким автомобилям, спо-собным работать в тяжелых дорожных и климатических условиях с сохранением высокой грузоподъемности. Кроме того, помимо грузоподъёмности и тягово-динамических качеств, немаловажное значение в настоящее время приобретают экологичность и комфортабельность автомобилей. Эти тенденции легко проследить исследуя рынок продаж грузовых автомобилей в России за 2009 год: почти 15% от общего числа проданных грузовых автомобилей (без учёта подержанных)– автомобили повышенной грузоподъёмности, соответствующие самым современным европейским требованиям (“Евро-4”)[18]. Всё это позволяет утверждать, что разрабатываемая тема дипломного проекта является достаточно востребованной.
1 Технико- экономическое обоснование автомобиля
1.1 Идентификация продукта
Объектом настоящего технико-экономического обоснования является автомобиль-контейнеровоз с двигателем D22866LF28(сертифицированном на соответствие требованиям EURO-4) с самопогрузкой. Он представляет собой тяжелый грузовой автомобиль повышенной проходимости, предназначенный для эксплуатации в сложных дорожных и климатических условиях, способный самостоятельно, без применения погрузочно-разгрузочной техники, загружать и разгружать контейнеры
В мире, в настоящее время, выпускается ограниченное количество спе-циализированных автомобилей, предназначенных для перевозки кузовов-контейнеров. Среди них особую часть занимают автомобили с механизмами самопогрузки, значительно облегчающие работу по выполнению погрузки-разгрузки контейнеров на автомобиль-перевозчик. Обладая большей стоимостью, по сравнению со стандартными исполнениями контейнеровозов, тем не менее эти автомобили пользуются спросом из-за возможности автоматизации процессов погрузки-разгрузки, снижая в этом случае долю участия человека в рабочем процессе до функции нажатия кнопки (что позволяет исключить возможность ошибок, связанных с так называемым “человеческим фактором” в процессе работы). Из наиболее известных, на данный момент, автомобилей, обладающих механизмами самопогрузки, можно назвать такие автомобили, как “КЕНВОРД”, “Ивеко-632940” и “Урал-532361” с системой “Мультилифт”.
Рисунок 1 Автомобиль-контейнеровоз “КЕНВОРД”
Рисунок 2 Автомобиль-контейнеровоз “Ивеко-632940”
Рисунок 3 Автомобиль “Урал-532361” с механизмом “Мульти-лифт”.
Отличительными особенностями проектируемого автомобиля по сравнению с другими машинами данного класса являются соответствие перспективным экологическим требованиям, способность самостоятельно без применения погрузочно-разгрузочной техники загружать и разгружать контейнеры, низкая цена.
Таким образом, с точки зрения функционального назначения и условий эксплуатации, автомобиль может быть идентифицирован как специализированный тяжелый грузовик повышенной грузоподъемности, имеющий лучшие показатели экологичности и дополнительные свойства, в сравнении аналогами, который предназначен для перевозки грузов в умеренных и экстремальных природных условиях.
1.2 Конструктивные особенности автомобиля
В качестве базового принципа построения автомобиля принят принцип “высокое качество при допустимой цене”. Это означает, что автомобиль по эффективности и техническим характеристикам должен превосходить автомобили-аналоги при сохранении характерного для таких машин уровня цен. Достичь требуемого технического уровня можно лишь путем комплектования автомобиля такими агрегатами, которые по качеству соответствуют мировому уровню, но производятся на территории нашей страны, имея, при этом, значительно более низкую цену, чем импортные комплектующие
1.2.1 Двигатель
Автомобиль комплектуется двигателем D22866LF28 сертифицированном на соответствие требованиям ЕВРО-4.
Основные технические характеристики двигателя [5]:
Номинальная мощность, 294 (400)
Максимальная частота вращения коленвала, 1900
Максимальный крутящий момент, 1715 (175)
Частота вращения коленвала при максимальном
крутящем моменте, 1100…1300
Минимальный удельный расход топлива, 195
В отличие от аналогов, эксплуатируемых в условиях стран СНГ, двигатель D22866LF28 имеет большую мощность при меньшей стоимости с учетом аналогичного ресурса, обладает хорошей ремонтопригодностью, а также, благодаря хорошо развитой широкой сети дилерских центров, время ремонта и время на ожидание запасных частей сведено к минимально возможному уровню.
1.2.2 Кабина
На автомобиль устанавливается комфортабельная двухместная кабина, которая по желанию потребителя может быть в исполнении как со спальным местом так и без него, а, также, набором опций по комплектации кабины [4]. Простота и отработанность конструкции кабины обеспечивают ей высокую надежность при эксплуатации в тяжелых дорожный условиях и хорошую ремонтопригодность, в том числе, в условиях отсутствия специализированных дилерских центров.
Таким образом, просматриваются определенные конкурентные преимущества данного автомобиля по сравнению с автомобилями аналогами, и прогнозируется успех на рынке.
1.2.3 Трансмиссия
В автомобиле использованы импортные мосты, раздаточная коробка, подвеска, рама. Данный вариант трансмиссии выбран с точки зрения высокой надежности при нагрузочной способности, что подтверждено многолетним опытом эксплуатации автомобилей “MAN” в экстремальных дорожных и климатических условиях.
1.2.4 Механизм самопогрузки
В автомобиле использован механизм самопогрузки с приводом через карданные валы и цепную передачу.
Основной частью механизма является лебедка модели MS30-20BLRA (изготовитель Passar Winch Division, США) с максимальным рабочим усилием на тросе в 22500кг [16]. Привод осуществляется от коробки дополнительного отбора мощности, агрегатированной на раздаточной коробке автомобиля, через карданную и цепную передачи. В сравнении с вариантом использования лебедки с гидравлическим приводом, аналогично использованной на автомобиле Урал-Ивеко 632940, вариант с механическим приводом лебедки позволяет снизить себестоимость установки за счет более простых в изготовлении и более дешевых компонентов. Так, например, при использовании гидравлической схемы привода лебедки (рисунок 4) необходимо применение более дорогостоящей лебедки (в данном случае Tulsa winch), напорных рукавов высокого давления (в Челябинской области есть только один изготовитель аналогичного оборудования), мощного насоса небольших габаритов (компоновочно на КОМ возможна установка насосов итальянской фирмы OMFB в связи с недостатком места между коробкой передач и лонжероном рамы автомобиля), гидравлического распределителя. В связи с ограниченностью свободного места внутри рамы автомобиля и повышенными требованиями к надежности гидроаппаратуры (в связи с большим давлением в системе), приходится использовать более дорогостоящую аппаратуру зарубежного производства. В случае же использования механического привода лебедки, большинство деталей привода – отечественного производства, что позволяет значительно снизить затраты на изготовление и монтаж системы, а, также, существенно сократить время поставки комплектующих. Надежность механической системы сравнима с надежностью гидравлического привода, а ремонтопригодность значительно выше в связи с возможностью изготовить необходимые комплектующие силами собственного производства не привлекая сторонние организации.
Рисунок 4 Схема гидравлического привода лебедки.
1 – насос; 2 – односекционный распределитель; 3 – гидравлическая лебедка; 4 – пневмопереключатель тормоза лебедки (для торможения барабана лебедки с помощью лен-точного тормоза управляемого пневмоцилиндром); 5 – пневмопереключатель лебедки (для управления распределителем); 6 – фильтр сливной; 7 – бак гидравлический; 8 – рукав высо-кого давления (напорная магистраль); 9 – рукав высокого давления (для подвода масла к лебедки); 10 – рукав высокого давления (для отвода масла от лебедки); 11 – рукав низкого давления (для слива масла из распределителя);12 – рукав низкого давления (для подвода масла к насосу); 13 – пневмолиния управления распределителем; 14 – пневмолиния управ-ления тормозом лебедки.
Таким образом можно заключить, что представленный автомобиль с механическим вариантом привода лебедки самопогрузки, обладая хорошей конкурентоспособностью благодаря невысокой цене, повышенной проходимости, высокой ремонтопригодности, должен быть востребован на рынке грузовых автомобилей не только нашей страны, но и ближнего зару-бежья.
2. Конструкторская часть
Механический привод получил широкое распространение в машино-строении, чему способствует ряд преимуществ, по сравнению с другими вариантами привода: простота регулирования скорости рабочего органа в широких пределах (в данном случае регулирование достигается увеличением или уменьшением частоты вращения коленвала двигателя); большая удельная энергоемкость; легкость автоматизации управления и защиты; высокая надежность и простота конструкции привода; дешевизна; возможность широкой унификации и стандартизации используемых элементов со стандартными деталями и узлами, используемыми в конструкции автомобилей.
Типовая лебедка с механическим приводом обычно состоит из следую-щих частей: барабана, на который наматывается канат, цепь или стальная проволока, передающая тяговое усилие; приводного шкива (в нашем случае со звездочкой); планетарного или червячного редуктора и многодискового тормоза; дополнительных средств, обеспечивающих безопасную эксплуатацию.
В разрабатываемой системе используется лебедка MS30-20BLR, разработанная фирмой “Tulsa Winch”, Детройт, США. Лебедка обеспечивает максимальное тяговое усилие в 22500кг., при максимальном крутящем моменте на входе М=7800Нм (число оборотов на входе – 140об/мин) [16].
Использовать отечественные комплектующие в данном случае не пред-ставляется возможным ввиду отсутствия альтернативы. Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт механизации и энергетики лесной промышленности (ОАО «ЦНИИМЭ») в последние годы выполнял аналитические и экспериментальные работы по созданию новой канатной трелевочной установки МЛ-139 с трехбарабанной лебедкой. Ее создавали на шасси автомобиля КамАЗ-43-118, со специальной мачтой для выполнения лесозаготовительных работ на крутых склонах (свыше 15°). Опытный образец установки в качестве экспоната демонстрировался в Москве на международной выставке «Лесдревмаш-2004», но серийное производство до настоящего времени не начато. Причин тому много, и главная – это отсутствие необходимых средств у производителя и жесткие требования к сберегающим технологиям органов сертификации. В связи с этим, в настоящее время, на большинстве автомобилей, использующих в своем составе лебедки для подъема грузов с механическим или гидравлическим приводами, применяются агрегаты зару-бежногопроизводства.
2.1 Проектирование и расчет первой карданной передачи
Под карданной передачей понимается комплекс механизмов, служащий для передачи крутящего момента без изменения его величины от одного агрегата трансмиссии к другому. Кроме того, карданная передача служит для компенсации несоосности валов между закрепленными на раме агрегатами. В зависимости от назначения карданной передачи она или постоянно работает при движении автомобиля, или включается при необходимости. В нашем случае карданная передача включается принудительно во время стоянки автомобиля.
К основным специфическим требованиям, которые необходимо учиты-вать при проектировании карданной передачи, относятся следующие [1]:
1. Углы наклона карданного вала должны быть по возможности минимальными, так как при этом карданная передача будет работать с более высоким к.п.д. и с меньшей неравномерностью вращения валов (при отсутствии условий, обеспечивающих синхронность вращения). Однако назначение очень малых углов нежелательно, особенно для карданов с игольчатыми подшипниками, так как это вызывает бринеллирование последних.
2. Динамические нагрузки, вызванные неравномерностью враще-ния и несбалансированностью вала, особенно для карданных валов, рабо-тающих с высоким числом оборотов, должны быть минимальны.
3. Жесткость карданной передачи, являющейся одним из упругих элементов звеньев трансмиссии, надо выбирать с учетом динамических характеристик всех элементов трансмиссии. Собственные частоты крутильных колебаний должны лежать вне эксплуатационных режимов автомобиля.
4. Критические числа оборотов карданной передачи должны быть выше чисел оборотов, максимально возможных по условиям эксплуатации.
5. Трущиеся поверхности карданных шарниров и компенсирующие устройства (скользящие шлицевые соединения) карданных валов, требующие смазки, следует хорошо защищать от вытекания смазки и от проникновения грязи, пыли и влаги.
Основными параметрами карданной передачи являются:
— критическая частота вращения карданного вала,
— расчетный крутящий момент на карданном валу,
— наружный и внутренний диаметры карданного вала,
— допустимая длина карданного вала,
— углы установки карданного вала.
При проектировании карданной передачи производят расчет следующих деталей:
— крестовина карданного вала,
— вилка шарнира,
— игольчатые подшипники карданного шарнира,
— труба карданного вала,
— фланцы карданного вала.
2.1.1. Определение к.п.д. карданной передачи
При проектировании карданной передачи необходимо учитывать ее к.п.д. для того, чтобы компенсировать потери, возникающие при ее работе и обеспечить их уменьшение. К.п.д. карданной передачи представляет собой произведение к.п.д. составляющих ее механизмов, сочлененных деталей кар-данов и промежуточной опоры.
К.п.д. кардана зависит от его конструкции и от тех условий, в которых он будет работать (например, от углов наклона валов).
К.п.д. промежуточной опоры, в которой вал покоится на одном или двух подшипниках, может быть определен, если известны потери на трение в подшипниках качения и в уплотняющих устройствах.
Для карданов с крестовиной на игольчатых подшипниках потери на трение будут в игольчатых подшипниках, в торцах крестовин и в уплотнениях. Так как к.п.д. игольчатых- подшипников высокий, то основные потери будут в торцах крестовин и в уплотнениях. Однако и эти потери, согласно исследованиям специалистов фирмы GWB [1], не превышают 0,01 и практически при расчете карданной передачи ими можно пренебречь.
Таким образом при расчете карданной передачи величина к.п.д. кардана может быть принята (в некоторых случаях с некоторым запасом) равной 0,98.
2.1.2. Определение критического числа оборотов карданной передачи.
Зная величину максимального крутящего момента, нагружающего карданную передачу, и расстояние между центрами карданов, можно определить необходимые размеры передачи, удовлетворяющие статической прочности.
Однако возникающие изгибные колебания, которые зависят от скорости вращения карданной передачи и ее длины (расстояния между центрами карданов), могут при выбранных сечениях карданных валов привести к их поломке.
Под критическим числом оборотов вала понимают число оборотов вала, при котором происходит потеря устойчивости прямолинейной формы оси вращающегося вала. Таким образом, чтобы не
было потери устойчивости карданным валом максимальное число оборотов карданного вала должно быть ниже критического числа оборотов.
Проверка критического числа оборотов карданного вала производится по следующим уравнениям, в которых принимается, что на всей длине карданный вал имеет постоянное сечение.
Для трубчатого вала
; (2.1)
где:
— коэффициент, зависящий от способа крепления (заделки);
D — наружный диаметр вала в см;
d — внутренний диаметр вала в см;
L — расстояние между центрами карданов в см. При наличии промежуточной опоры для L берут расстояние между центром кардана и центром промежуточной опоры.
Значения коэффициента , взятые по различным источникам, не-сколько отличаются между собою, что, очевидно, можно отнести за счет принимаемого значения модуля упругости Е для стали. Акад. Е. А. Чудаков рекомендует коэффициент для валов принимать равным 1,025• 107, фирма GWB 1.22 • 107, а фирма Рзепп 1.11• 107 [1].
Теоретическое значение критического числа оборотов, подсчитанное по приведенной выше формуле, должно быть выше максимально возможного значения числа оборотов при эксплуатации (например, при движении с горы, когда число оборотов карданного вала может быть выше числа его оборотов по двигателю).
Коэффициент k представляет собой отношение критического числа оборотов nкр к эксплуатационному числу оборотов nэк.
; (2.2)
Фирма GWB указывает, что коэффициент k должен быть не менее 1,2.
Значение k=1,2 допустимо в том случае, если зазоры в шлицевом сочленении и в игольчатых подшипниках выдержаны с достаточной точностью.
Фирма Рзепп рекомендует, чтобы критическое число оборотов, было, по крайней мере, на 20% выше эксплуатационного числа: оборотов.
В отечественной практике критические числа оборотов карданного вала обычно принимают на 1000 оборотов выше его возможных эксплуатационных чисел оборотов [1].
Карданные валы в приводе ведущих и управляемых колес на критиче-ское число оборотов не проверяют, так как они имеют малую длину между центрами карданов (при двух карданах), и вращаются со сравнительно низким числом оборотов.
Рассчитаем число оборотов первичного карданного вала. Число оборотов коленвала силового агрегата составляет 1900 об/мин, на выходе из коробки передач на выходном валу на первой повышенной передаче (при включении которой начинает работать лебедка) с передаточным числом i = 12,24, максимально возможное число оборотов составит[4]:
; (2.3)
Так как коробка дополнительного отбора мощности расположена на первичном валу раздаточной коробки, то передача, от которой происходит отбор мощности – прямая с передаточным числом i = 1, а, значит, число оборотов первичного карданного вала привода лебедки составит 155,2 об/мин. Число оборотов вторичного карданного вала привода лебедки не изменится, так как диаметр и число зубьев звездочек первой цепной передачи одинаково, а значит крутящий момент и число оборотов они передадут без изменения.
2.1.3 Определение расчетного максимального крутящего момента
Действующие силы при расчете на прочность определяются для слу-чая действия максимальных нагрузок (статических и динамических). Под максимальной статической нагрузкой понимается нагрузка, полученная в результате использования максимального крутящего момента двигателя. Максимальные динамические грузки, вызванные отклонением от нормальных эксплуатацией условий (выезд из колеи, резкое торможение и т. п.), следует, считать эпизодическими.
Таким образом, расчет на прочность следует вести по максимальным статическим нагрузкам с последующей проверкой на максимальные динами-ческие нагрузки.
В карданной передаче при постоянном крутящем моменте ведущем валу Mk1 ведомый вал будет находиться под воздействием переменного крутящего момента Mk2 определяемого выражением [1]:
; (2.4)
Из этой формулы видно, что минимальное значение крутящего момен-та Мк2 на карданном валу будет при α = 0° и максимальное при α = 90°. От-сюда
; (2.5)
Крутящий момент на ведущем валу MKi равен максимальному крутя-щему моменту двигателя, а если карданная передача расположена за ко-робкой передач, то этот момент должен быть умножен на максимальное пе-редаточное число коробки. Обычно в этих случаях к. п. д. работающих пе-редач не учитывается. В нашем случае коробка ДОМ устанавливается на прямой передаче раздаточной коробки, в связи с чем умножение на пере-даточное число раздаточной коробки не требуется. Так как используемая коробка ДОМ позволяет обеспечить максимально возможный отбираемый крутящий момент не более 40% крутящего момента двигателя, наша фор-мула примет вид:
;
Для производимого расчета величина крутящего момента составит:
;
При расчете карданных передач на износ необходимо пользоваться средним эксплуатационным крутящим моментом. Для легковых и грузовых автомобилей и автобусов этот момент определяется на прямой передаче в зависимости от отношения полного веса Ga автомобиля к максимальному крутящему моменту двигателя Мmax
; (2.6)
где а — коэффициент использования максимального крутящего момента двигателя, в нашем случае он будет равен 100%, так как соотношение полного веса и крутящего момента превышает величину 3,3, а значит для расчета на износ нам придется использовать максимальный эффективный крутящий момент двигателя 1570Нм.
2.1.4 Углы наклона валов карданной передачи
Для проектирования карданной передачи необходимо знать углы между валами, которые возможны при эксплуатации автомобиля.
Статические – углы наклона валов при неподвижном автомобиле, установленном на горизонтальной площадке. Статические углы определяются для автомобиля без нагрузки и с полной нагрузкой.
Динамические – углы, возникающие при движении автомобиля из-за различия упругих элементов подвески и под влиянием тяговых и тормозных усилий.
При расчете карданной передачи на прочность используется наибольший угол наклона валов, а при расчете на износ – угол, при котором передача работает наибольшее время.
В нашем случае, так как первичный вал привода лебедки одним концом соединен с коробкой ДОМ, расположенной на раздаточной коробке (которая закреплена неподвижно на раме автомобиля), а вторым концом соединен с промопорой, также неподвижно закрепленной на надрамнике автомобиля, динамическими углами можно пренебречь, так как взаимное перемещение будет пренебрежительно мало, так же как можно пренебречь и разницей углов при полной массе автомобиля и массе в снаряженном состоянии, так как нагрузка воспринимается всей рамой автомобиля в целом а не сосредотачивается на отдельно взятом участке.
Рисунок 5 Угол наклона карданного вала
Так как в данном случае карданный вал расположен под углом к одной плоскости (вертикальная плоскость, угол к которой составляет 2°40’), то суммарный угол будет равен указанному углу и составит 2 градуса 40 минут (рисунок 5).
2.1.5 Расчет крестовины кардана
Рисунок 6 Крестовина кардана
Размеры кардана являются, фактически, функцией диаметра шипа крестовины, который определяется заданным напряжением на изгиб в его основании (сечение а-а рисунок 6). При выборе основных размеров кардана следует исходить из того, чтобы напряжение на изгиб в шипе крестовины при передаче максимального крутящего момента не превышало 200-300МПа (согласно справочнику нормалей НАМИ). Такие значительные колебания напряжений обусловлены тем, что крестовины из-готавливают из сталей различных марок.
Напряжение на изгиб у основания шипа крестовины (сечение а-а) без учета центрального отверстия для смазки определяется по уравнению [1]:
(2.7)
где:
Mk – максимальный момент передаваемый крестовиной Нм,
H – расстояние между торцами крестовин м,
h1 – расстояние от торца шипа до расчетного сечения м,
L – длина иглы м,
D1 – диаметр шипа в расчетном сечении м.
Подберем крестовину кардана из стандартного ряда (согласно рекомендациям НАМИ и ОСТ 37.001.068-76 “Шарниры карданные неравных угловых скоростей. Основные размеры и технические требования”), а затем проверим ее на максимальное напряжение на изгиб, и, в случае если она будет удовлетворять требованиям, примем ее как базовую для дальнейших расчетов.
Проверим напряжение на изгиб крестовины типоразмера VI со следующими параметрами:
— расстояние между торцами 130мм,
— диаметр шипа 34,62мм,
— длина шипа 24мм,
— полная длина 19мм,
— размер по торцам вилки кардана – 135мм,
— число игл 38шт,
— диаметр иглы 3мм,
— подшипник 804907,
— статическая грузоподъемность подшипника 18кН,
— динамическая грузоподъемность подшипника 43кН.
Получим:
;
Значит выбранная крестовина вполне удовлетворяет требованиям прочности на изгиб. Теперь проведем расчет на износ по среднему эксплуатационному моменту по формуле для определения удельного давления на единицу проекции поверхности шипа [1]:
; (2.8)
получим
;
Так как рекомендуемое значение удельного давления не должно превышать 150МПа, то выбранная нами крестовина удовлетворяем всем требованиям прочности и может быть использована в нашей конструкции.
Проведения расчета игольчатых подшипников не требуется, так как нами был использован стандартный типоразмерный ряд, рассчитанный на предельные нагрузки для крестовины и вилки кардана.
2.1.6 Расчет вилки кардана.
Рисунок 7 Вилка кардана
Хвостовик вилки кардана рассчитывается на кручение, исходя из наибольшего момента, передаваемого карданным валом.
Сила Р приложенная на радиусе R и равная [1]:
; (2.8)
будет вызывать изгиб и кручение лапы вилки. Напряжении на изгиб и кручение в слабейшем сечении вилки А-А (рисунок 7) определяются из выражений:
(2.9)
Моменты сопротивления Wd и Wu зависят от формы сечения. Для упрощения расчетов примем допущение, что форма сечения приближена к прямоугольной, в этом случае:
; (2.10)
где b и h соответственно стороны сечения в м.
Момент сопротивления кручению для прямоугольного сечения определяется по формуле:
; (2.11)
где зависит от соотношения сторон. Для нашего случая этот коэффициент равен 0,239.
Напряжения в конструкции должны находиться в пределах [1]:
=50-80МПа,
=80-160МПа
Для нашего случая:
Значит выбранная нами вилка кардана удовлетворяет требованиям прочности и может быть использована в конструкции.
2.1.7 Расчет фланцев
Расчет фланцев обычно не производят, так как их конструктивные размеры уже обеспечивают необходимую прочность.
2.1.8 Расчет карданного вала.
Размеры карданного вала определяют исходя из максимального передаваемого крутящего момента с последующей проверкой его при расчете карданной передачи на изгиб, на дополнительные напряжения от кручения и на наибольший угол закручивания.
Напряжения определяются в поперечных сечениях, имеющих минимальный момент сопротивления. Обычно минимальным моментом обладает сечение трубы в месте расточки ее под наконечник или под вилку.
Напряжение от кручения определяется по формуле:
; (2.12)
где:
— наименьший момент сопротивления на кручение;
D – диаметр трубы,
δ – толщина стенки трубы.
Получим
;
По проекту нормали НАМИ напряжение на кручение не должно превышать 155МПа.
Угол закручивания трубы карданного вала под действием расчетного момента M , определяющийся по формуле:
; (2.13)
где:
J – полярный момент инерции сечения, м4,
G – модуль упругости при кручении, для стали равен 8,5*104МПа.
Условие жесткости вала при кручении не более 9° на 1м длины вала.
Получим
;
Кроме того определяют критическую частоту вращения карданного вала по формуле:
; (2.14)
Размеры труб выбираются по проекту нормали на стальные сварные трубы для карданных валов автомобилей, однако длину карданного вала выбирают исходя из условий сохранения прямолинейной формы при критической частоте вращения. Допустимой является такая длина, при которой максимальная частота вращения карданного вала не превышает 70% расчетной критической частоты вращения вала.
Исходя из этого определяем допустимую длину карданного вала в следующем порядке:
а) определим максимальную частоту вращения карданного вала (в нашем случае она равна 155,2 об/мин);
б) определим расчетный крутящий момент на карданном валу на низшей передаче в коробке передач (в нашем случае он равен 7702,12 Нм);
в) подберем размеры наружного и внутреннего диаметра карданного вала исходя из требований ГОСТ 5005-82 и значения крутящего момента, соответствующего статистическому уровню напряжения кручения в карданных валах грузового автомобиля τк=100-120МПа (в нашем случае выберем следующие размеры сечения: внутренний диаметр d=94мм, толщина стенки δ=3,5мм);
г) определим допустимую длину карданного вала по формуле:
; (2.15)
Итак в результате проведенных проверочных расчетов можно заключить, что подобранный нами карданный вал удовлетворяет всем требуемым параметрам по прочности, максимальной длине, углу закручивания и критической частоте вращения с запасом, значительно большим, чем необходимо, однако использовать вал меньшего типоразмера из стандартного ряда НАМИ нецелесообразно, так как в этом случае будет достигнута поагрегатная унификация с аналогичными автомобилями производства ОАО “АЗ Урал”, ООО “Ивеко-УралАЗ”, ОАО “КАМАЗ”, использующих в своих приводах карданные валы такого же типоразмера. В связи с вышеизложенным, более оптимальным будет принять за базовый типоразмер рассчитанного карданного вала.
2.2 Проектирование и расчет второй карданной передачи
2.2.1. Определение критического числа оборотов карданной передачи.
Число оборотов первичного карданного вала составляет:
;
Число оборотов вторичного карданного вала привода лебедки не изменится, так как диаметр и число зубьев звездочек первой зубчатой передачи одинаково, а значит крутящий момент и число оборотов они передадут без изменения. Значит число оборотов карданного вала второй карданной передачи совпадает с числом оборотов карданного вала первой карданной передачи и составляет 155,2 об/мин.
2.2.2 Определение расчетного максимального крутящего момента
Крутящий момент на карданном валу первой карданной передачи со-ставляет:
;
При расчете карданных передач на износ необходимо пользоваться средним эксплуатационным крутящим моментом.
Для карданного вала первой карданной передачи он равен максимальному эффективному крутящему моменту двигателя 1570Нм.
Так как в нашем расчете мы пренебрегаем потерями в крестовинах карданных валов и в подшипниках промежуточных опор, а передаточное число и диаметр звездочек цепных передач одинаковы, то считаем что крутящий момент с карданного вала первой карданной передачи на карданный вал второй карданной передачи передается без изменений. А значит расчетный максимальный передаваемый крутящий момент на карданном валу второй передачи составит 7702.12Нм, а расчетный экс-плуатационный момент на этом валу составит 1570Нм.
2.2.3 Углы наклона вала второй карданной передачи
Вал второй карданной передачи расположен параллельно как к горизонтальной так и к вертикальной плоскостям, а значит угол наклона вала равен нулю. Такое положение выбрано из конструктивных соображений, так как позволяет уменьшить изгибающий момент на валу, а, следовательно, уменьшить расчетный диаметр вала, что позволит снизить массу карданного вала, уменьшить его типоразмер и себестоимость.
2.2.4 Расчет крестовины кардана
Подберем крестовину кардана из стандартного ряда (согласно рекомендациям НАМИ и ОСТ 37.001.068-76 “Шарниры карданные неравных угловых скоростей. Основные размеры и технические требования”), а затем проверим ее на максимальное напряжение на изгиб, и, в случае если она будет удовлетворять требованиям, примем ее как базовую для дальнейших расчетов.
Проверим напряжение на изгиб крестовины типоразмера VI со следующими параметрами:
— расстояние между торцами 130мм,
— диаметр шипа 34,62мм,
— длина шипа 24мм,
— полная длина 19мм,
— размер по торцам вилки кардана – 135мм,
— число игл 38шт,
— диаметр иглы 3мм,
— подшипник 804907,
— статическая грузоподъемность подшипника 18кН,
— динамическая грузоподъемность подшипника 43кН.
Получим:
;
Значит выбранная крестовина вполне удовлетворяет требованиям прочности на изгиб. Теперь проведем расчет на износ по среднему эксплуатационному моменту по формуле для определения удельного давления на единицу проекции поверхности шипа:
;
получим
;
Так как рекомендуемое значение удельного давления не должно превышать 150МПа, то выбранная нами крестовина удовлетворяем всем требованиям прочности и может быть использована в нашей конструкции.
Проведения расчета игольчатых подшипников не требуется, так как нами был использован стандартный типоразмерный ряд, рассчитанный на предельные нагрузки для крестовины и вилки кардана. В нашем случае как по удельному давлению, так и по напряжению на изгиб наша конструкция имеет запас прочности не менее 2,4, поэтому нагрузка на подшипники также не превысит проектировочную.
2.2.5 Расчет вилки кардана.
Хвостовик вилки кардана рассчитывается на кручение, исходя из наибольшего момента, передаваемого карданным валом.
Сила Р приложенная на радиусе R и равная
;
будет вызывать изгиб и кручение лапы вилки. Напряжении на изгиб и кручение в слабейшем сечении вилки А-А определяются из выражений:
Моменты сопротивления Wd и Wu зависят от формы сечения. Для упрощения расчетов примем допущение, что форма сечения приближена к прямоугольной, в этом случае:
;
где b и h соответственно стороны сечения в м.
Момент сопротивления кручению для прямоугольного сечения определяется по формуле:
;
где зависит от соотношения сторон. Для нашего случая этот коэффициент равен 0,239.
Напряжения в конструкции должны находиться в пределах:
=50-80МПа,
=80-160МПа
Для нашего случая:
Значит выбранная нами вилка кардана удовлетворяет требованиям прочности и может быть использована в конструкции.
2.2.6 Расчет карданного вала.
Размеры карданного вала определяют исходя из максимального передаваемого крутящего момента с последующей проверкой его при расчете карданной передачи на изгиб, на дополнительные напряжения от кручения и на наибольший угол закручивания.
Напряжения определяются в поперечных сечениях, имеющих минимальный момент сопротивления. Обычно минимальным моментом обладает сечение трубы в месте расточки ее под наконечник или под вилку.
Напряжение от кручения в карданном вале равно:
;
По проекту нормали НАМИ напряжение на кручение не должно превышать 155МПа.
Угол закручивания трубы карданного вала под действием расчетного момента M равен:
;
Кроме того определяют критическую частоту вращения карданного вала по формуле:
;
Размеры труб выбираются по проекту нормали на стальные сварные трубы для карданных валов автомобилей, однако длину карданного вала выбирают исходя из условий сохранения прямолинейной формы при критической частоте вращения. Допустимой является такая длина, при которой максимальная частота вращения карданного вала не превышает 70% расчетной критической частоты вращения вала.
Исходя из этого определяем допустимую длину карданного вала в следующем порядке:
а) определим максимальную частоту вращения карданного вала (в нашем случае она равна 155,2 об/мин);
б) определим расчетный крутящий момент на карданном валу на низшей передаче в коробке передач (в нашем случае он равен 7702,12 Нм);
в) подберем размеры наружного и внутреннего диаметра карданного вала исходя из требований ГОСТ 5005-82 и значения крутящего момента, соответствующего статистическому уровню напряжения кручения в карданных валах грузового автомобиля τк=100-120МПа(в нашем случае выберем следующие размеры сечения: внутренний диаметр d=94мм, толщина стенки δ=3,5мм);
г) определим допустимую длину карданного вала по формуле:
;
Итак в результате проведенных проверочных расчетов мы получили, что подобранный нами карданный вал удовлетворяет всем требуемым параметрам по прочности, максимальной длине, углу закручивания и критической частоте вращения с достаточным запасом, поэтому принимаем выбранные геометрические параметры вала за базовые.
Расчет на прочность цепной передачи не проводится, в связи с использованием в конструкции готового цепного привода, разработки ООО “Ивеко-УралАЗ”, применяемого в аналогичной системе самопогрузки, рассчитанной на погрузку-разгрузку контейнеров большей массы. В связи с чем проверочный расчет не требуется.
2.3 Расчет болтового соединения крепления лебедки
Рисунок 8 Схема опорной поверхности крепления лебедки
Сила затяжки определяется по формуле [6], :
; (2.16)
где — тяговая сила (равна максимально-допустимой массе перевозимого груза);
— расстояние от точки действия силы до опорной поверхности (принимается при условии, что трос закреплен в центре лебедки);
— площадь опорной поверхности;
— количество болтов;
— Момент сопротивления сечения опорной поверхности относительно оси Х;
— коэффициент запаса прочности.
;
Допускаемая сила затяжки определяется по формуле [6], :
; (2.17)
где — допускаемое напряжение при растяжении, ;
— диаметр болта.
Допускаемое напряжение при растяжении определяется по формуле:
; (2.18)
где — условный предел текучести, .
Для крепления лебедки выбран болт М20 с классом прочности 10,9; материал болта – сталь 40Х; .
;
;
Проверка:
; (2.19)
— условие выполняется.
3. Тягово-динамический расчет автомобиля
Исходные данные для расчета
-полная масса ma=36900 кг
-масса на ведущие колёса m =36900 кг
-коэффициент сопротивления качению f=0,018
-максимальная скорость amax=90км/ч=25,31м/с
-динамический радиус колеса rд=0,6 м (для MICHELIN 325/65 R20,5)
-число цилиндрических и конических пар в потоке мощности p=9
-число карданных шарниров l=8
-коэффициент аэродинамического сопротивления Сх=0,9
-плотность воздуха r=1,25 кг/м3
-ширина колеи автомобиля В=1,98м
-высота автомобиля Н=3,1м
-коэффициент заполнения лобового сечения КЛ=0,9
-коэффициент сопротивления движению y=0,018
-максимальный коэффициент сопротивления движению ymax=0,3
-коэффициент сцепления колес с дорогой =0,8
-КПД вспомогательного оборудования hобс=0,901
-максимальная частота вращения коленчатого вала двигателя nmax=1900 мин -1
-минимальная частота вращения коленчатого вала nmin=800 мин-1
-минимальный удельный расход топлива q=197,0 г/кВтч
-мощность двигателя (брутто) Ne=294 кВт
Передаточные числа КП (ZF 12AS 2300X): i1=12,24; i2=9,59; i3=7,44; i4=5,78; i5=4,57; i6=3,55; i7=2,7; i8=2,1; i9=1,63; i10=1,27; i11=1; i12=0,78
Передаточное число главной передачи: io=6,09.
Передаточные числа раздаточной коробки: iркв=0,995; iркн=1,48.
Определение мощности двигателя при
, кВт; (3.1)
где — коэффициент аэродинамического сопротивления,
— плотность воздуха,
— площадь лобового сечения автомобиля,
— максимальная скорость автомобиля,
— минимальный коэффициент сопротивления движению ( ),
— полная масса автомобиля,
— ускорение свободного падения,
— КПД трансмиссии.
; (3.2)
где — ширина колеи автомобиля,
— высота автомобиля,
— коэффициент заполнения лобового сечения.
Определяем КПД трансмиссии
; (3.3)
где р — число цилиндрических и конических пар в потоке мощности,
l – число карданных шарниров.
;
м2;
кВт;
кВт;
Удельная мощность
кВт/т;
По предварительно рассчитанным данным для проектируемого автомобиля наиболее подходит двигатель D22866LF28 (соответствующий экологическим нормам Евро-4) кВт.
На графиках соответствующих тяговых характеристик автомобиля отображены линии, соответствующие низшим передачам автомобиля для получения более наглядного и читаемого изображения.
Внешняя скоростная характеристика
Влияние двигателя на динамику автомобиля определяется его скоростной характеристикой, представляющей собой изменение эффективной мощности и эффективного момента двигателя в зависимости от скорости вращения коленчатого вала при полной или частичной подаче топлива.
Внешняя скоростная характеристика – это зависимость эффективной мощности и эффективного момента двигателя от числа оборотов коленчатого вала при полной подаче топлива в установившемся режиме работы двигателя . Эту характеристику определяют экспериментально на тормозном стенде . В случае отсутствия экспериментальных данных используют эмпирические зависимости , позволяющие по известным координатам одной точки воспроизвести всю кривую мощности .
Наибольшее распространение получила следующая формула:
, кВт; (3.4)
где — эмпирические коэффициенты. Для четырехтактных
дизелей А1=0,5; А2=1,5;
— максимальная эффективная мощность и соответствующее
ей значение частоты вращения коленчатого вала двигателя;
— текущие значения эффективной мощности и частоты
вращения коленчатого вала.
Для построения кривой эффективного момента применяют сле-дующую формулу:
, Нм; (3.5)
где — текущее значение эффективного момента,
— текущее значение эффективной мощности,
— текущее значение эффективной частоты вращения.
Значения эффективных частот вращения, мощности и момента сводим в таблицу 1.
Таблица 1 Внешняя скоростная характеристика
Обороты,
об/мин Мощность,
кВт Момент,
Н•м
800 118,13 1410,8
922 141,63 1467,25
1044 165,23 1511,46
1167 188,47 1543,44
1289 210,88 1563,18
1411 231,98 1570,69
1533 251,32 1656,97
1656 268,41 1549,0
1778 282,79 1519,81
1900 294 1478,37
Внешняя скоростная характеристика проектируемого автомобиля приведена на рисунке 9.
Тягово-скоростная характеристика
Тягово-скоростная характеристика автомобиля представляет собой зависимость силы тяги на колёсах от скорости движения автомобиля при полной подаче топлива. Эту характеристику строят при помощи уравнения тягового баланса автомобиля, который имеет следующий вид :
(3.6)
где — сила сопротивления качению,
— сила сопротивления подъему,
— сила сопротивления воздуха,
— сила сопротивления ускорению автомобиля. Эта сила затрачивается на разгон автомобиля, на работу деталей трансмиссии, вращающихся деталей автомобиля,
— сила на крюке. Считая что прицеп отсутствует .
; (3.7)
где — полная масса автомобиля,
— постоянная (g=9,8),
— коэффициент сопротивления качению,
— угол подъема автомобиля.
; (3.8)
; (3.9)
где — коэффициент аэродинамического сопротивления,
— плотность воздуха,
— площадь лобового сечения автомобиля,
— скорость автомобиля.
; (3.10)
где — ширина колеи автомобиля,
— высота автомобиля,
— коэффициент заполнения лобового сечения
; (3.11)
где — момент инерции вращающихся частей двигателя,
— передаточное число трансмиссии,
— динамический радиус колеса,
— кинематический радиус колеса.
— приведенный к колесу момент инерции трансмиссии,
— момент инерции ведущих колес,
— момент инерции ведомых колес,
— ускорение автомобиля,
— КПД трансмиссии,
; (3.12)
где j — коэффициент вращающихся масс;
Приближенно можно подсчитать.
;
;
; (3.13)
; (3.14)
где — момент двигателя на маховике,
— передаточное число коробки передач,
— передаточное число раздаточной коробки,
— передаточное число главной передачи.
; (3.15)
где — передаточное число трансмиссии.
Сила сопротивления качению для данного автомобиля зависит от типа и состояния дороги, а сила сопротивления подъёму – от её профиля. Поэтому их иногда объединяют , вводя понятие об общем дорожном сопротивлении :
; (3.16)
где — сила сопротивления движению.
; (3.17)
где — коэффициент сопротивления движению.
В полном виде уравнение движения автомобиля для прямолинейного движения, называется также тяговым балансом автомобиля, запишется в сле-дующем виде:
(3.18)
Это уравнение используется для проектирования новых автомобилей и при оценке его тягово-скоростных качеств. Тягово-скоростные качества характеризуются тягово-скоростными показателями: — максимальная скорость, — преодолеваемый угол подъема, — сила тяги на крюке.
Уравнение тягового баланса можно представить в графической форме, так зависимость действующих сил от скорости автомобиля.
Скорость автомобиля определяется по формуле:
; (3.19)
Строятся графики зависимостей от , которые изображены на
рисунке 10.
Динамическая характеристика
Тяговая характеристика недостаточно удобна для сравнительной оценки тяговых свойств автомобилей, обладающих различной массой, так как при одинаковых значениях силы тяги они будут иметь на одной и той же дороге различные максимальные скорости, различные ускорения, пре-одолевать неодинаковые предельные подъёмы и так далее.
Для сравнения тягово-скоростных характеристик разных автомобилей удобно пользоваться безразмерным параметром. Таким параметром является динамический фактор.
Динамическим фактором автомобиля называют отношение разности силы тяги на колёсах и силы сопротивления воздуха к весу автомобиля, то есть:
; (3.20)
где D – динамический фактор автомобиля.
Графическое изображение зависимости динамического фактора от ско-рости движения автомобиля на различных передачах в коробке передач и полной нагрузке на автомобиль называется динамической характеристикой автомобиля.
Строится график зависимости от . Кривые динамического фактора изображены на рисунке 12.
Ускорение, время и путь разгона автомобиля
Время равномерного движения автомобиля обычно мало по срав-нению с общим временем его работы. Так, например, при эксплуатации в городах автомобили движутся равномерно всего 15 — 25% времени. От 30 до 45% времени занимает ускоренное движение автомобиля и 30 — 40% -движение накатом и торможение.
Показателями динамичности автомобиля при разгоне служат величины максимальных ускорений, а также значения пути и времени разгона в определённом интервале скоростей.
Значения ускорения, времени и пути разгона получают как опыт¬ным путём (в процессе эксплуатации), так и аналитически. Методика рас¬чёта показателей динамичности автомобиля при неустановившемся дви¬жении едина для всех его видов. Вначале из дифференциального уравне¬ния движения находим ускорение, а затем, используя приёмы численного интегрирования, определяем величины времени и пути движения.
Ускорение автомобиля определяют при помощи выражения для динамического фактора автомобиля, движущегося без прицепа:
; (3.21)
где – ускорение автомобиля, м/с2.
Тогда,
Значения динамического фактора берут на разных скоростях с динамической характеристики автомобиля. По полученным значениям j строим график ускорений.
Время и путь разгона ввиду отсутствия аналитической связи между ускорением и скоростью автомобиля определяют графоаналитическим. Кривую ускорений разбивают на ряд отрезков и считают, что в каждом интервале скорости автомобиль разгоняется с постоянным ускорением, то есть:
, м/c2; (3.22)
где и — ускорения соответственно в начале и конце выбранного интервала скорости, м/с2 ;
— номер рассматриваемого интервала.
При изменении скорости, например, от до среднее ускорение можно рассчитать также как:
, м/c2 ; (3.23)
где – время разгона автомобиля в интервале скоростей от до
, с., тогда,
, с; (3.24)
Тогда общее время разгона автомобиля можно определить как:
, с; (3.25)
где t – время разгона автомобиля в интервале скоростей от до , с;
n – количество интервалов.
При расчёте пути разгона приближённо считают, что в каждом интервале изменения скорости автомобиль движется равномерно со средней скоростью , которая определяется по формуле:
, м/c; (3.26)
При этом допущении путь разгона в интервале скоростей от до можно определить как:
, м; (3.27)
где – путь, пройденный автомобилем за время , м.
Общий путь разгона автомобиля за время t определяется по формуле:
, м; (3.28)
При разгоне с места отсчёт нужно вести от скорости, соответст-вующей минимально устойчивому числу оборотов коленчатого вала двигателя.
По мере приближения скорости автомобиля к максимальной ускорение приближается к 0. Это означает, что время разгона автомобиля до максимальной скорости, определяемое пересечением кривой ускорения с осью абсцисс, теоретически бесконечно велико. Однако, разгон становится практически не ощутим при скорости автомобиля, равной 0,90,95 . Поэтому время и путь разгона определяются обычно до скорости на 5 10 % меньше максимальной.
Кривые ускорения автомобиля, времени и пути разгона для проектируемого автомобиля представлены на рисунках 13-15.
Мощностной баланс автомобиля
Для анализа динамичности автомобиля можно также сопоставить тяго-вую мощность с мощностью, необходимой для преодоления сопротивлений движению.
Связь между эффективной мощностью двигателя и мощностью, подво-димой к ведущим колёсам можно установить при помощи зависимости:
Nк = Ne тр , кВт; (3.29)
где Nк – мощность , подводимая к ведущим колёсам автомобиля ,
кВт ;
тр – коэффициент полезного действия трансмиссии автомобиля .
тр = ( 0,950,98 ) q 0,99 l ; (3.30)
где q – количество полных конических и цилиндрических пар
в потоке мощности ;
l – количество карданных шарниров .
Для построения мощностной характеристики автомобиля необходимо также уравнение мощностного баланса автомобиля , которое в общем виде записывается :
Nк = N + Nw + Nj , кВт; (3.31)
где N — мощность , затрачиваемая на преодоление
сопротивления движению , кВт ;
Nw – мощность , затрачиваемая на преодоление
сопротивления воздуха , кВт ;
Nj – мощность , затрачиваемая на преодоление
сопротивления разгону , кВт .
Зависимости для определения мощностей , входящих в мощностной баланс автомобиля, имеют вид :
N = m g Va, кВт; (3.32)
Nw = 0,5 Cx F Va3 , кВт; (3.33)
Nj = m j Va dVa / dt, кВт. (3.34)
Мощностной баланс проектируемого автомобиля представлен на
рисунке 11.
Углы подъема автомобиля
Максимальный угол подъёма по тяге
; (3.35)
24,26
Максимальный угол подъёма по сцеплению
,; (3.36)
38,02
Числовые значения параметров тягово-скоростной характеристики, динамической характеристики, ускорения, времени, пути разгона автомобиля, мощностного баланса автомобиля сводим в таблицу 2.
Таблица 2 Расчетная таблица тягово-динамических параметров
Скорость движения (высшая передача)
На 1 передаче 0,68 0,78 0,89 0,99 1,09 1,20 1,30 1,41 1,51 1,61
На 2 передаче 0,87 1,00 1,13 1,26 1,40 1,53 1,66 1,79 1,93 2,06
На 3 передаче 1,12 1,29 1,46 1,63 1,80 1,97 2,14 2,31 2,48 2,66
На 4 передаче 1,44 1,66 1,88 2,10 2,32 2,54 2,76 2,98 3,20 3,42
На 5 передаче 1,82 2,10 2,38 2,65 2,93 3,21 3,49 3,77 4,04 4,32
На 6 передаче 2,34 2,70 3,06 3,42 3,77 4,13 4,49 4,85 5,21 5,56
На 7 передаче 3,08 3,55 4,02 4,49 4,96 5,43 5,90 6,38 6,85 7,32
На 8 передаче 3,96 4,56 5,17 5,77 6,38 6,98 7,59 8,19 8,80 9,40
На 9 передаче 5,10 5,88 6,66 7,44 8,22 9,00 9,78 10,56 11,34 12,12
На 10 передаче 6,55 7,55 8,55 9,55 10,55 11,55 12,55 13,55 14,55 15,55
На 11 передаче 8,32 9,59 10,86 12,13 13,40 14,67 15,94 17,21 18,48 19,75
На 12 передаче 10,66 12,28 13,91 15,54 17,17 18,79 20,42 22,05 23,68 25,31
Продолжение таблицы 2
Сила тяги автомобиля, приведенная к ведущим колесам (высшая передача)
На 1
переда-че 141263,3 146915,5 151342,5 154544,5 156521,3 157273,1 156799,8 155101,3 152177,8 148029,2
На 2
переда-че 110675,6 115103,9 118572,4 121081,0 122629,8 123218,8 122848,0 121517,3 119226,8 115976,5
На 3
передаче 85858,8 89294,2 91984,9 93931,0 95132,6 95589,5 95301,8 94269,5 92492,6 89971,1
На 4
передаче 66698,7 69367,4 71457,7 72969,5 73902,9 74257,8 74034,4 73232,4 71852,1 69893,3
На 5
передаче 52738,1 54848,2 56500,9 57696,3 58434,4 58715,0 58538,3 57904,2 56812,8 55264,0
На 6
передаче 40967,7 42606,9 43890,8 44819,4 45392,7 45610,7 45473,4 44980,9 44133,0 42929,9
На 7
передаче 31159,1 32405,8 33382,3 34088,6 34524,6 34690,4 34586,0 34211,4 33566,5 32651,4
На 8
передаче 24245,4 25215,5 25975,3 26524,9 26864,2 26993,2 26912,0 26620,5 26118,7 25406,7
На 9
передаче 18817,3 19570,2 20160,0 20586,5 20849,8 20950,0 20886,9 20660,7 20271,2 19718,6
На 10
передаче 14665,3 15252,1 15711,7 16044,1 16249,4 16327,4 16278,3 16101,9 15798,4 15367,7
На 11
передаче 11541,8 12003,6 12365,3 12626,9 12788,5 12849,9 12811,2 12672,4 12433,6 12094,6
На 12
передаче 9008,7 9369,2 9651,5 9855,7 9981,7 10029,7 9999,5 9891,2 9704,7 9440,2
Продолжение таблицы 2
Сила сопротивления воздуха и дороги (высшая передача)
На 1
передаче 6510,43 6510,85 6511,33 6511,87 6512,47 6513,13 6513,84 6514,62 6515,45 6516,35
На 2
передаче 6511,24 6511,92 6512,70 6513,58 6514,55 6515,62 6516,79 6518,05 6519,41 6520,87
На 3
передаче 6512,61 6513,74 6515,04 6516,50 6518,11 6519,89 6521,83 6523,93 6526,20 6528,62
На 4
передаче 6514,88 6516,76 6518,90 6521,32 6524,00 6526,95 6530,16 6533,64 6537,39 6541,41
На 5
передаче 6518,30 6521,31 6524,75 6528,61 6532,89 6537,61 6542,75 6548,32 6554,31 6560,74
На 6
передаче 6524,31 6529,30 6534,99 6541,39 6548,49 6556,30 6564,83 6574,05 6583,99 6594,63
На 7
передаче 6535,35 6543,97 6553,81 6564,87 6577,15 6590,66 6605,39 6621,34 6638,51 6656,91
На 8
передаче 6552,42 6566,65 6582,90 6601,17 6621,46 6643,76 6668,09 6694,44 6722,80 6753,19
На 9
передаче 6580,98 6604,60 6631,58 6661,91 6695,59 6732,62 6773,01 6816,74 6863,84 6914,28
На 10
передаче 6627,41 6666,30 6710,71 6760,64 6816,09 6877,06 6943,55 7015,56 7093,09 7176,14
На 11
передаче 6700,07 6762,86 6834,56 6915,17 7004,70 7103,13 7210,48 7326,74 7451,92 7586,00
На 12
передаче 6822,52 6925,59 7043,28 7175,60 7322,55 7484,13 7660,33 7851,17 8056,63 8276,72
Продолжение таблицы 2
Мощность автомобиля, приведенная к ведущим колесам (высшая передача)
На 1
передаче 95,991 115,084 134,264 153,148 171,357 188,507 204,218 218,108 229,795 238,898
На 2
передаче 95,991 115,084 134,264 153,148 171,357 188,507 204,218 218,108 229,795 238,898
На 3
передаче 95,991 115,084 134,264 153,148 171,357 188,507 204,218 218,108 229,795 238,898
На 4
передаче 95,991 115,084 134,264 153,148 171,357 188,507 204,218 218,108 229,795 238,898
На 5
передаче 95,991 115,084 134,264 153,148 171,357 188,507 204,218 218,108 229,795 238,898
На 6
передаче 95,991 115,084 134,264 153,148 171,357 188,507 204,218 218,108 229,795 238,898
На 7
передаче 95,991 115,084 134,264 153,148 171,357 188,507 204,218 218,108 229,795 238,898
На 8
передаче 95,991 115,084 134,264 153,148 171,357 188,507 204,218 218,108 229,795 238,898
На 9
передаче 95,991 115,084 134,264 153,148 171,357 188,507 204,218 218,108 229,795 238,898
На 10
передаче 95,991 115,084 134,264 153,148 171,357 188,507 204,218 218,108 229,795 238,898
На 11
передаче 95,991 115,084 134,264 153,148 171,357 188,507 204,218 218,108 229,795 238,898
На 12
передаче 95,991 115,084 134,264 153,148 171,357 188,507 204,218 218,108 229,795 238,898
Продолжение таблицы 2
Динамический фактор (высшая передача)
На 1
передаче 0,3906 0,4063 0,4185 0,4274 0,4328 0,4349 0,4336 0,4289 0,4208 0,4093
На 2
передаче 0,3060 0,3183 0,3279 0,3348 0,3391 0,3407 0,3397 0,3360 0,3297 0,3207
На 3
передаче 0,2374 0,2469 0,2544 0,2597 0,2630 0,2643 0,2635 0,2606 0,2557 0,2487
На 4
передаче 0,1844 0,1918 0,1976 0,2018 0,2043 0,2053 0,2047 0,2024 0,1986 0,1932
На 5
передаче 0,1458 0,1516 0,1562 0,1595 0,1615 0,1623 0,1618 0,1600 0,1570 0,1527
На 6
передаче 0,1132 0,1178 0,1213 0,1239 0,1254 0,1260 0,1256 0,1242 0,1218 0,1185
На 7
передаче 0,0861 0,0895 0,0922 0,0941 0,0953 0,0957 0,0954 0,0943 0,0925 0,0899
На 8
передаче 0,0669 0,0696 0,0716 0,0731 0,0740 0,0743 0,0740 0,0731 0,0716 0,0696
На 9
передаче 0,0518 0,0539 0,0554 0,0565 0,0571 0,0573 0,0570 0,0563 0,0551 0,0534
На 10
передаче 0,0402 0,0417 0,0429 0,0437 0,0441 0,0441 0,0438 0,0431 0,0421 0,0407
На 11
передаче 0,0314 0,0325 0,0333 0,0338 0,0340 0,0339 0,0335 0,0328 0,0318 0,0305
На 12
передаче 0,0240 0,0248 0,0252 0,0254 0,0254 0,0250 0,0245 0,0236 0,0226 0,0212
Продолжение таблицы 2
Ускорения автомобиля (высшая передача)
На 1
передаче 0,519 0,541 0,558 0,570 0,578 0,581 0,579 0,573 0,561 0,545
На 2
передаче 0,598 0,624 0,644 0,658 0,667 0,670 0,668 0,660 0,647 0,629
На 3
передаче 0,661 0,689 0,712 0,728 0,738 0,742 0,739 0,731 0,716 0,695
На 4
передаче 0,686 0,717 0,741 0,758 0,768 0,772 0,770 0,761 0,745 0,722
На 5
передаче 0,668 0,698 0,722 0,739 0,750 0,754 0,751 0,742 0,726 0,704
На 6
передаче 0,605 0,633 0,656 0,672 0,682 0,685 0,683 0,674 0,659 0,638
На 7
передаче 0,501 0,526 0,546 0,560 0,569 0,572 0,569 0,562 0,548 0,529
На 8
передаче 0,394 0,415 0,432 0,444 0,451 0,453 0,451 0,444 0,432 0,416
На 9
передаче 0,289 0,307 0,320 0,329 0,335 0,336 0,334 0,327 0,317 0,303
На 10
передаче 0,197 0,211 0,221 0,228 0,231 0,232 0,229 0,223 0,214 0,201
На 11
передаче 0,121 0,132 0,139 0,143 0,145 0,144 0,141 0,134 0,125 0,113
На 12
передаче 0,056 0,062 0,066 0,068 0,068 0,065 0,060 0,052 0,042 0,030
Продолжение таблицы 2
Обратные ускорения автомобиля (высшая передача)
На 1
передаче 1,926 1,848 1,792 1,753 1,730 1,721 1,727 1,747 1,782 1,834
На 2
передаче 1,672 1,603 1,554 1,520 1,500 1,492 1,497 1,514 1,545 1,591
На 3
передаче 1,513 1,451 1,405 1,374 1,355 1,348 1,353 1,368 1,397 1,439
На 4
передаче 1,457 1,395 1,350 1,320 1,301 1,295 1,299 1,315 1,343 1,384
На 5
передаче 1,497 1,432 1,385 1,352 1,333 1,326 1,331 1,348 1,377 1,421
На 6
передаче 1,654 1,579 1,525 1,489 1,467 1,459 1,464 1,484 1,517 1,568
На 7
передаче 1,995 1,900 1,831 1,785 1,758 1,749 1,756 1,781 1,825 1,890
На 8
передаче 2,537 2,407 2,315 2,253 2,217 2,206 2,217 2,253 2,314 2,406
На 9
передаче 3,457 3,262 3,127 3,038 2,988 2,975 2,997 3,055 3,155 3,303
На 10
передаче 5,071 4,747 4,528 4,390 4,321 4,313 4,366 4,485 4,682 4,975
На 11
передаче 8,231 7,604 7,206 6,977 6,890 6,935 7,116 7,455 8,000 8,839
На 12
передаче 17,965 16,072 15,058 14,654 14,769 15,428 16,790 19,252 23,830 33,756
Продолжение таблицы 2
Путевой расход топлива (высшая передача, график не стоился)
На 1
передаче 2,030 1,991 1,962 1,942 1,930 1,926 1,929 1,939 1,957 1,983
На 2
передаче 2,314 2,264 2,227 2,202 2,186 2,181 2,184 2,197 2,220 2,254
На 3
передаче 2,693 2,628 2,581 2,548 2,529 2,521 2,526 2,542 2,572 2,616
На 4
передаче 3,179 3,095 3,034 2,992 2,967 2,957 2,963 2,985 3,023 3,079
На 5
передаче 3,755 3,649 3,571 3,518 3,486 3,475 3,482 3,509 3,557 3,629
На 6
передаче 4,545 4,409 4,309 4,241 4,200 4,185 4,194 4,229 4,291 4,383
На 7
передаче 5,660 5,481 5,350 5,260 5,206 5,186 5,199 5,245 5,326 5,447
На 8
передаче 6,988 6,758 6,590 6,474 6,405 6,379 6,395 6,454 6,559 6,715
На 9
передаче 8,715 8,418 8,201 8,052 7,963 7,930 7,951 8,027 8,162 8,362
На 10
передаче 10,898 10,517 10,239 10,048 9,933 9,891 9,917 10,015 10,188 10,446
На 11
передаче 13,576 13,092 12,738 12,495 12,350 12,296 12,330 12,454 12,674 13,001
На 12
передаче 17,111 16,491 16,038 15,727 15,541 15,471 15,515 15,674 15,956 16,375
Таблица 3 Суммарные дорожные сопротивления (на высшей передаче)
Va, м/с Nf+Nw, Н Pf + Pw, кВт
10,66 72,7 6822,5
12,28 85,07 6925,6
13,91 97,98 7042,3
15,54 111,5 7175,6
17,17 125,71 7322,5
18,79 140,66 7484,13
20,42 156,45 7660,3
22,05 173,12 7851,17
23,68 190,77 8056,63
25,31 209,46 8276,72
Таблица 4 Время и путь разгона автомобиля
V, м/с t, с S, м
1 1,5 2
5 9 20
10 24 100
15 51 380
20 108 1005
22 141 1600
Рисунок 9 Внешняя скоростная характеристика
Рисунок 10 Тягово-скоростная характеристика
Рисунок 11 Мощностной баланс
Рисунок 12 Динамический фактор
Рисунок 13 Ускорение автомобиля
Рисунок 14 Время разгона
Рисунок 15 Путь разгона
4 Экономическая часть
4.1 Краткая характеристика предприятия производителя
Автомобиль «MAN 41.400XN» будет выпускаться на предприятиях концерна «МАN».
История известнейшей автомобильной марки начинается в 1840 году, с момента открытия фабрики машин Людвига Зандера в Аугсбурге.
В 1893 году на фабрике в Аугсбурге создается первый опытный ди-зельный двигатель, а в 1897 первый в мире работоспособный дизельный двигатель.
В 1908 году, после преобразования названия фабрики в «Машинную фабрику Аугсбург Нюрнберг АГ», как следствие, возникает название «MAN».
1915 год. Начинается строительство завода грузовых автомобилей МАН – Заурер и производится перевод сборочного производства Заурер из Линдау на завод МАН в Нюрнберг. Запущено серийное производство грузовых машин в Нюрнберге. Реализована программа производства 2.5/3.5 тонных грузовиков с карданным приводом.
1919 год — выпущен первый автомобиль МАN для уборки мусора, с моторно-гидравлическим самосвальным кузовом, созданный для предприятий городского транспорта Германии.
В 1920 году происходит слияние компании МАN с концерном Гуте-хоффнунгсхютте и создание первой, для компании МАN, программы по тор-говле грузовыми автомобилями. Год спустя с конвейеров завода МАN в Нюрнберге сходит грузовик MAN тип 3Zc, имеющий 3 тонны полезной нагрузки и оснащенный карбюраторным двигателем 40 и 45 л.с. (4 цилиндра). Так же, специалистами компании, разработан грейдер МАN для сельского хозяйства.
В 1923 году, в Аугсбурге, разработан первый пригодный для нормальной эксплуатации автомобильный дизельный двигатель с прямым впрыском топлива – это четырехцилиндровый, четырехтактный двигатель, мощностью 40 л.с., при 900 об./мин. На его основе создан грузовик МАN тип 3Zc, с цепным приводом и 3.5 тоннами полезной нагрузки. Спустя некоторое время, компания МАN выпускает первый низкорамный дизельный автобус.
В 1924 году, на автомобильной выставке в Берлине, представлен пер-вый пригодный к эксплуатации грузовик с дизельным двигателем прямого впрыска, мощностью 40 л.с.
В 1925 году компания МАN производит революцию в автомобильной промышленности представив пятитонный грузовик с карданным приводом. Это был технологический прорыв в автопроме, и именно он явился причиной того, что повсеместно применяемый цепной привод, стал использоваться намного реже, а вскоре исчез совсем. Помимо этого, этот грузовик имел конструктивные особенности, которые впоследствии долгое время считались типичными особенностями грузовых автомобилей выпускаемых компанией МАN, например, метод разделения несущей оси и привода, который получил название «задняя ось МАN». В этом же году, на машиной фабрике Аугсбург-Нюрнберг АГ выпущен MAN тип ZK5 в модификации автоцистерны на 4000 литров (полезная нагрузка 5 тонн, мощность двигателя 50 и 55 л.с.).
В 1926 году в программу производства и продажи грузовых автомобилей МАN, добавлена серия двухосных грузовиков от 3 до 8 тонн полезной нагрузки, а также трехосная машина с полезной нагрузкой до 10 тонн, оснащенная 150 сильным двигателем. В конструкции этого «тяжеловеса» были использованы прямо проходящий от коробки передач шарнирный карданный вал, шестеренный привод на задних осях и внешние тормозные барабаны. Эти особенности конструкции составят, в будущем, технологическую основу для всей дальней программы тяжелых грузовых автомобилей МАN.
1927 год ознаменовался выпуском первого грузового автомобиля с карданным приводом. Помимо этого, на международной выставке IAA в Кельне, наряду с новыми модификациями автобусов и автомобилей коммунальных служб, компания МАN представила серию грузовиков, на пятитонном, низкорамном автобусном шасси. Предусматривались три модификации данной модели:
1.Трехосный грузовой автомобиль, с полезной нагрузкой от 8 до 10 тонн, шестицилиндровым карбюраторным двигателем на 150 л.с., червячным приводом и тремя дифференциалами. 2.Трехосный грузовой автомобиль, с полезной нагрузкой от 8 до 8 тонн, шестицилиндровым карбюраторным двигателем на 150 л.с.
3.Двухосная машина с полезной нагрузкой от 8 до 10 тонн, с четырехцилиндровым карбюраторным или дизельным двигателем.
Так же, специалистами концерна МАN, разработана серия шестицилиндровых карбюраторных двигателей на 80, 100 и 120 л.с., имеющих камеру сгорания Риккардо.
В 1929 году компания МАN открывает продажу скоростных автомобилей (2 и 2.5 тонных), а в 1930 году МАN Нюрнберг разрабатывает и запускает в производство 5-6 тонный грузовик, конструкция которого ляжет в основу дальнейшей производственной программы. Основу конструкции составляют: 100-сильный двигатель с прямым впрыском, коробка передач ZF-R, шестеренный задний мост «Дедион».
На международной автомобильной выставке IAA в Берлине, прохо-дившей в 1931 году, концерн МАN Нюрнберг представил новую серию грузовых автомобилей, под обозначением «Е», которая получила большой экспортный успех, т.к. имела низкие эксплуатационные затраты и ходовые качества легкового автомобиля. Были представлены модификации самосвала, фургона, автомобиля для перевозки скота, поливочно-уборочной машины, а также особая модификация для эксплуатации в пустынно-степных условиях. Все автомобили этой серии отличались штампованной профильной рамой, подвеской с длинными, широкими, закаленными в масле листовыми рессорами, кабиной рассчитанной на 3-х человек, подъемными стеклами на обеих дверях, электрическими указателями поворота и стеклоочистителями.
Спустя год председатель правления фабрики машин Аугсбург-Нюрнберг АГ Отто Майер, организует модернизацию конвейеров на которых производится монтаж шасси автомобилей, на заводе Нюрнберг.
Разработан самый мощный в мире грузовой автомобиль, оснащенный дизельным двигателем типа S1H6, мощностью 160 л.с. Одновременно с этим, с конвейера сходит новая модель пятитонного грузовика, с шестицилиндровым двигателем на 100 л.с. Запущена в производство недавно разработанная модель тяжелого грузового автомобиля в модификации седельного тягача большой грузоподъемности. Тягач оснащен двигателем типа S1H6, с приводом размещенным в ступице колеса.
1933 год. Концерн МАN выпускает седельный тягач DT, с нагрузкой на седельно-сцепное устройство до 4.5 тонн и оснащенный дизельным двигателем мощностью 80/90 л.с.
В 1934 году происходит расширение семейства грузовых автомобилей от 8 до 10 тонн, в производство запущена 2.5 тонная машина с новым, облегченным, четырехцилиндровым дизельным двигателем. Грузовик имеет малую конструктивную высоту и обладает большой маневренностью благодаря использованию в его конструкции шестеренного моста «ДеДион».
Разработано и успешно применено в новой модели, подъемное устройство для погрузки-выгрузки контейнеров (конструкция системы Ф.К. Майллера).
В этом же году, концерн МАN получает первую государственную премию на международных соревнованиях дизельных автомобилей в Москве (трасса Москва-Тифлис, протяженность в оба конца – 5.162 км).
1936 год. На международной выставке авто и мото техники в Берлине (IAMA), концерн МАN опять делает ставку на тяжелые грузовые автомобили и представляет 8 тонный грузовой автомобиль. Также, этот год является началом сотрудничества МАN и OAF Флоридсдорф, компанией, которая в 1937 году стала первым австрийским изготовителем грузовиков.
С конвейеров сходит тяжелый грузовик F4, имеющий 6.5 тонн полезной на-грузки и оснащенный шестицилиндровым дизельным двигателем, мощностью 150 л.с.
1939 год. Концерн МАN запускает в серийное производство первый полноприводной, внедорожный грузовой автомобиль.
Так же, осуществляется поставка 28 тяжёлых самосвалов с задней разгрузкой ковшового кузова, для строительства плотины Пальмито на реке Рио Дель Насас (Мексика) и 160 единиц трехосных, дизельных грузовых автомобилей, предназначенных для армии Болгарии.
Основан Нюрнбергский исследовательский институт, основная задача которого — разработка автомобильных дизельных двигателей.
1941 год. В связи с распоряжением властей – на заводе МАN в Нюрнберге остановлено производство грузовых автомобилей.
1946 год. Возобновление производства. Выпущен первый послевоен-ный автомобиль — тип МК полукапотной компоновки, с полезной нагрузкой 5 тонн, оснащенный шестицилиндровым дизельным двигателем мощностью 120 л.с.
1951 год. Производство на заводе МАN снова набирает обороты. С конвейеров сходит первый в Германии грузовой автомобиль оснащенный дизельным двигателем с системой турбонагнетания (турбина МАN, работающая на отработавших газах). Выпущен автобус МАN. с задней компоновкой двигателя (МКН 2), переключение передач – дистанционное, производится сжатым воздухом, двигатель располагается за задним мостом.
На автомобильной выставке IAA во Франкфурте компания МАN представляет двигатель с газотурбинным наддувом (шестицилиндровый двигатель объёмом 8,72 л, с прямым впрыском, мощностью до 175 л.с.).
В 1952 году концерн выпускает первый после окончания Второй мировой войны полноприводный грузовой автомобиль MK 25/26, оснащенный делителем коробки передач МАN (переключение передач осуществляется сжатым воздухом).
После окончания войны выпущено уже 6.000 грузовых автомобилей.
В 1954 году конструкторским отделом грузовых автомобилей в Нюрнберге, разрабатывается «межсферический процесс сгорания» — «процесс М».
Запущен в эксплуатацию Нюрнбергский исследовательский институт.
28 апреля 1955 года – дата основания автомобильного завода МАN в Мюнхене.
Изначально планировалось использовать мюнхенское предприятие в качестве дополнения к производству в Нюрнберге. Но с началом 1957 года автомобильный завод в Мюнхене становится самостоятельным предприятием.
15 ноября этого же года, со сборочного конвейера Мюнхенского завода сходит первый грузовик – тип 400 L1.
В 1962 году происходит открытие еще одного сборочного завода МАN в Пайнтауне, Дурбан (ЮАР).
В 1963 году концерн МАN принимает участие в автомобильной вы-ставке IAA, проходящей во Франкфурте, на выставке концерн представляет двигатель Hm.
1965 год – особая дата, «50 лет МАN-Нутцфарцойге». К своему юби-лею МАН выпускает два новых семейства грузовых автомобилей 850 и 780. Обе серии отличаются: откидывающейся кабиной (кабина расположена над двигателем), 13-тонным ведущим мостом для 19-тонного грузовика и мощностью привода свыше 200 л.с.
1967 год отмечен основанием завода МАN Пенцберг и успешным со-трудничеством с французским концерном САВИЕМ (Рено). САВИЕМ поставляет для концерна МАN кабины большой вместимости с широким углом откидывания и импортирует грузовые автомобили МАN. Концерн, в свою очередь, монтирует лёгкие грузовики САВИЕМ и поставляет до 1976 г. 20.000 передних осей и 25.000 двигателей для тяжёлых грузовиков (всего продается 5.600 тяжёлых и 7.100 лёгких грузовых автомобилей). В 1976 году сотрудничество прекращается, т.к. происходит слияние САВИЕМ и компании Берлие в Рено Веикюль Эндюстриель.
В феврале 1969 года компания МАN получает 50% акций БЮССИНГ Аутомобильверке АГ. Оставшиеся 50% акционерного капитала принадлежат Зальцгиттер АГ.
Годом позже, МАN заключает договор с компанией Даймлер-Бенц о совместном производстве двигателей и некоторых деталей осей.
22 марта 1971 года компания МАN получает контрольный пакет акционерного капитала БЮССИНГ Аутомобильверке АГ. После этого события на решетке радиатора грузовых автомобилей МАН появляется «лев» — эмблема БЮССИНГа.
После приобретения БЮССИНГ Аутомобильверке АГ, концерн МАN получает в свое распоряжение большое количество наработок в области производства грузовых автомобилей и дизельных двигателей.
1972 год. Выпущен 320-сильный седельный тягач с задней пневмоподвеской.
На автоматической линии сборки МАN — Мюнхен, самой крупной и автоматизированной в европейском автопроме (1,4 мин. на ед.), запускается производство ведущих мостов с планетарными колёсными передачами (от 8 до 16 тонн) и синхронизированных мостов (от 4,5 до 7 тонн).
1974 год. Концерн МАN предоставляет предприятиям городского транспорта Сиэтла сочленённый автобус SG 192, длина которого составляет 16 метров.
1976 год. Компания МАN выбрана генеральным подрядчиком в про-грамме производства грузовых автомобилей второго поколения для бундесвера.
Вводится новая программа грузовых автомобилей D25, оснащенных новым конструктивным рядом шестицилиндровых двигателей.
Осуществляется поставка партии из 500 автобусов в Сирию.
1977 год. Заключается договор о сотрудничестве с компанией Фольксваген, на производство легких грузовых автомобилей серии G (6/9/10 тонн полной массы). Производство двигателей, рам, тормозов, передних осей, а также организация продаж осуществляет компания МАN.
1978 год. Компания МАN получает награду «Грузовик года 1978».
В 1980 году, в Германии насчитывается 39 принадлежащих компании филиалов по продажам, имеющих в своем штате 700 сотрудников. В 19 странах Европы, находятся 299 дилеров грузовых автомобилей МАN.
Компания МАN во второй раз получает награду «Грузовик года».
Начинается производство совместного конструктивного ряда G90.
1982 год. В совместную программу МАN/Фольксваген вводится внедорожный грузовик 8.136 FAE с полным приводом и разделёнными шинами.
Заключен договор о поставке 390 городских рейсовых автобусов для Стамбула (МАН/МАНАШ).
С января 1987 года производство грузовых автомобилей совместной серии МАN/Фольксваген, имеющих полную массу от 6 до 10 тонн, перенесено на завод МАN Зальцгиттер. Производство кабин, как и прежде осуществляется на заводе Фольксваген в Ганновере. Также, в совместную программу производства МАN/ Фольксваген, включены легкие грузовики G90 9.150F с фургоном.
20 августа 1988 года, в память о Генрихе Бюссинге, общественности представляется тщательно отреставрированный мемориал: дом в Нордштаймке, где жил и работал Генрих Бюссинг.
В 1989 году концерн МАN расширяет серию дизельных V-образных двигателей, выпустив модель V12 объёмом 22 литра, мощностью более 1.000 л.с. С конвейеров сходит сочленённый рейсовый автобус с низким полом NG 272 (высота нижней входной ступеньки 320 мм, пассажировместимость 164 пассажира, мощность двигателя 270 л.с.).
3 марта 1992 года, со сборочного конвейера завода двигателей в Нюрнберге сходит 500-тысячный дизельный двигатель.
На 54-й автомобильной выставке IAA – проводится демонстрация нового городского грузового автомобиля «SLW 2000» и среднего рейсового автобуса с низким полом.
1994 год. На международной автомобильной выставке IAA в Берлине представлена новая серия тяжёлых грузовиков F2000.
Междугородный автобус «Lion’s Star» получает звание «Междугородный автобус года».
В 1995 году, в четвертый раз, компании МАN присуждается премия «Грузовик года»
С 2000 г по настоящее время – разработаны модельные ряды автомобилей серий TGM-TGS, конструктивными особенностями которых являются унифицированные элементы конструкции Trucknology Generation (к ним относят кабины С, L и LX, двигатели с системой впрыскивания Common-Rail и структуру мультиплексной электроники).
В настоящее время концерн «МАN» представляет собой одного из крупнейших автопроизводителей в мире и не собирается сдавать свои позиции несмотря на кризис. Концерн постоянно наращивает свое присутствие в России не только открывая сервисные центры (к 2009 году открыто уже 23 представительства от Калининграда до Иркутска) для уже выпущенных автомобилей, но и готовясь к выпуску автомобилей новых серий уже на территории нашей страны на новом заводе, который будет работать по принципу крупноузловой сборки.
Таблица 5 Сравнение автомобилей
Автомобиль Достоинства Недостатки
MAN 41.400XN Двигатель с нормами “Евро-4”, грузоподъёмность 21,5 тонн, комфортабельная кабина, высо-кая надежность конструкции, максимальная скорость 80 км/ч. Высокая цена
Урал-532361-10 Грузоподъёмность 13 тонн, ком-фортабельная кабина, автоном-ный отопитель отечественного производства, силовой агрегат, соответствующий “Евро-3”, не-высокая стоимость, максималь-ная скорость 80 км/ч. Невысокая грузоподъ-емность
УРАЛ-ИВЕКО 632940 Грузоподъёмность 20 тонн, ком-фортабельная кабина, автоном-ный отопитель, силовой агрегат “Евро-3”, высокая надежность конструкции, максимальная ско-рость 80 км/ч. Высокая цена
Kenworth C500 Двигатель с нормами “Евро-4”, грузоподъёмность 25 тонн, ком-фортабельная кабина, высокая надежность конструкции, макси-мальная скорость 85 км/ч. Высокая цена, нет авто-номного отопителя, большой срок поставки
Рисунок 16 Автомобиль Kenworth C500
Рисунок 17 Автомобиль Урал-Ивеко 632940
4.2 Состояние отрасли в целом
Итоги первого квартала 2009 года, мягко говоря, неутешительны как для автопроизводителей, так и для страны в целом: производство легковых автомобилей в I квартале сократилось на 62,9% до 123 000 штук, говорится в докладе Минэкономразвития. Виноваты в снижении производства прежде всего российские производители: автомобилей российских брендов выпущено на 71,6% меньше — 57 200 штук. Это лишь 45,5% от всего объема производства. «АвтоВАЗ» снизил выпуск на 71,2% — до 52 878 штук, УАЗ — на 79,1% до 1336 машин, ГАЗ производство легковых автомобилей практически прекратил (выпустил 187 Volga Siber). Производство иномарок в России упало на 50,9% до 66 200 машин. Лучше всех показатели у завода Volkswagen в Калуге (выпускает Volkswagen и Skoda): минус 7,5% (12 495 машин). Но завод начал работать только в I квартале прошлого года. Всеволожский Ford снизил производство на 19,4% до 12 668 автомобилей, «Автофрамос» (выпускает Renault Logan) — на 36,9% до 12 551 штуки. Лидером падения стал «Автотор» (минус 71,2% до 7884 штук).
Импорт упадет вслед за введением фактически заградительных пошлин на ввоз иномарок в Россию, говорит Михаил Пак из ИФК «Метрополь». Это означает, что основу российского авторынка в 2009 году должны составить автомобили, собранные на территории страны: их, согласно прогнозам Минпромторга, должно быть продано 1,14 млн машин против 916 тыс. импортированных. Импорт упадет на 57%, тогда как продажи автомобилей, собранных в России (включая иномарки российской сборки), — всего на 13,3%. Из тех машин, которые будут собраны и проданы в России, большинство (625 тыс.) должны составить отечественные легковые бренды (АвтоВАЗ, ГАЗ, УАЗ), прогнозируют в министерстве. Одновременно должно произойти удорожание модельного ряда как по иномаркам, так и по отечественным брендам, говорится в презентации Минпромторга. Например, средняя цена автомобилей, продаваемых Авто-ВАЗом, в 2009 году поднимется на 28,2% — до 239 тыс. руб. (в 2008 году — 187 тыс. руб.). Рост объясняется в том числе и увеличением розничных цен, но только на этот фактор ссылаться невозможно, говорит Михаил Лямин из Банка Москвы. По его словам, средняя цена Lada в 2009 году вырастет в ос-новном за счет того, что спрос смещается к более дорогим моделям Priora и Kalina. Аналитик поясняет, что «сегодня покупает машину только та часть населения, у которой пока еще остаются хоть какие-то сбережения, и совсем дешевый автомобиль (семейства «классика») эти люди приобретать не хотят». Аналитик допускает, что во второй половине года, «когда у населения может не остаться сбережений», спрос начнет смещаться, наоборот, к крайне деше-вым машинам.
Удорожание иномарок, собираемых в России, Михаил Пак поясняет ростом цен на машинокомплекты. Например, средняя цена автомобилей, продаваемых ОАО «Соллерс» (эта компания занимается в России сборкой корейских внедорожников SsangYong и итальянских седанов Fiat), вырастет на 12,6%, до 577 тыс. руб. (в 2008 году — 512 тыс.). Повышение средней стоимости продаваемых авто позволит российским автозаводам нивелировать падение финансовых показателей из-за обвала рынка. В презентации Минпромторга приводится прогноз выручки АвтоВАЗа на 2009 год (153,2 млрд руб.), которая упадет не более чем 4,3% при фактическом падении продаж завода на 25,3%. Аналогичная ситуация может быть и с «Соллерс»: если фактические продажи компании могут снизиться на 11,6% (до 113,5 тыс. машин), то выручка — не более чем на 0,5% (до 65,5 млрд руб.). Обратная ситуация только у группы ГАЗ, производителя коммерческой техники, падение выручки которой Минпромторг ожидает на большем уровне (на 40,6%), нежели фактических продаж (на 27,7%). Это может быть связано в том числе с тем, что ГАЗ пообещал серьезно декостировать свой основной продукт — «Газель» до $6 тыс., говорят аналитики.
Низкий спрос, вызванный уменьшением доходов населения и ухудшением условий кредитования, привел к увеличению товарных запасов и остановкам производства, объясняет Минэкономразвития. Но ждать быстрого восстановления не приходится: продажи легковых автомобилей в России в этом году упадут на 60%, заявил замминистра промышленности и торговли Андрей Дементьев. Еще в декабре Минпромторг прогнозировал, что спад будет меньше — только 40%. Прогноз пришлось корректировать по итогам анализа результатов I квартала, сказал Дементьев. Рынок легких коммерческих автомобилей упадет на 50%, прогнозирует Минпромторг. И это при том, что господдержка обеспечит продажи 250 000 машин, говорит чиновник.
По данным Ассоциации европейского бизнеса (АЕБ), считающей продажи легковых и легких коммерческих автомобилей вместе, в I квартале этого года рынок упал на 40% до 387 843 штук. В 2008 г. в России было продано 2,93 млн машин, свидетельствуют данные АЕБ. Из них около 2 млн машин — легковые, говорит эксперт по автопрому Ernst & Young Иван Бончев, т. е. рынок, по прогнозу Минпромторга, может сократиться в этом году до 800 000 автомобилей. Оптимизм экспертов угасает почти каждый месяц. В начале года АЕБ прогнозировала 18%-ное падение рынка (до 2,4 млн машин), в феврале она снизила прогноз до 1,9 млн штук (минус 35%), а в марте — до 1,7 млн (минус 40%).
По данным «Автостата», в первом квартале 2009 года в России наиболее сильно упали продажи новых иномарок на Урале (-50,1%), в Поволжье (-47,5%), на Дальнем Востоке (-46,7%) и на юге России (-44,9%). Рекордное падение (-66,2%) показал Пермский край. Между тем лучше рынка показали себя Москва (-34,5%) и Санкт-Петербург (-31%). На долю двух столиц теперь приходится 52% от всех продаж иномарок (40,8 и 11,2% соответственно) — впервые за долгое время.
Доля регионов падает в продажах, подтверждает и ассоциация «Рос-сийские автомобильные дилеры», проанализировавшая вместе с PricewaterhouseCoopers данные о продажах десятки крупнейших дилеров. Однако одному региону удалось вместе с Москвой и Санкт-Петербургом нарастить свою долю в общероссийских показателях. Краснодарский край увеличил свою пока скромную долю с 2,76 до 3,03%, в то время как все остальные регионы только теряли. Объемы продаж новых иномарок в Краснодарском крае и сократились меньше (-32,7%), чем по рынку в целом (-38,6%), отмечают в «Автостате».
Объем продаж грузовых автомобилей упал еще больше – так ОАО «КАМАЗ» снизил предварительный план продаж на 2009 год с 47000 штук до 35000 штук (и это у учетом всех программ господдержки и госзакупок), у ОАО «АЗ УРАЛ» ситуация еще хуже – предварительный уровень продаж по итогам года может не составить и 10000 единиц продукции (а, значит, автозавод вплотную приблизился к уровню безубыточного производства). Аналогичная ситуация складывается и у остальных автопроизводителей, однако, если для предприятий отечественного автопрома государство проводит программы поддержки и организует госзаказы на поставку выпускаемой продукции, то зарубежным автопроизводителям, благодаря введению заградительных пошлин на импортную автомобильную продукцию, приходится на порядок сложнее бороться за имеющийся объем рынка продаж. Не смотря на это, концерн «МАН» до конца 2008 года демонстрировал значительный рост объема продаж в нашей стране, так, по данным компании «МАН Автомобили Россия», в 2006 году число проданных автомобилей составило не более 1500 штук, а уже в 2007 году объем продаж вырос до 4200 единиц товара. По предварительным данным на начало 2009 года, уровень продаж 2008 года незначительно превысил этот показатель (с учетом автомобилей, не успевших пройти таможенную очистку в 2008 году и находящихся на таможенных складах и постах, но уже предварительно проданных по долгосрочным договорам). Мировой финансовый кризис, несомненно, окажет отрицательных эффект на объем продаж, но, по словам генерального директора «МАН Автомобили Россия» Пера Густава Нильссона, компания готова к любому варианту развития событий и не собирается отказываться от плана увеличения объема выпуска автомобилей в мире к 2015 году до уровня 200 тыс единиц техники в год, при этом объем автомобилей, изготовленных в России должен составить порядка 12000 штук в год (как автобусов, так и грузовых автомобилей).
4.3 Расчет полезного эффекта от использования в народном хозяйстве автомобиля “MAN 41.400XN” грузоподъемностью 21,5 тонны.
Создание высокопроизводительных и экономичных конструкций имеет большое значение.
Целью данного расчета является определение экономического эффек-та от внедрения автомобиля-контейнеровоза с механическим приводом ле-бедки.
В качестве автомобиля для сравнения возьмем автомобиль-контейнеровоз «MAN 41.400» и кран-манипулятор (к примеру, марки «HIAB») для погрузки-разгрузки контейнера. Автомобиль предназначен для перевозки спецтехники и контейнеров.
Расчёт выполнен в ценах апрель-май 2009 года.
4.4 Расчет показателей в сфере производства.
Себестоимость изготовления проектируемого автомобиля:
, (4.1)
где Спр , Сб – себестоимость проектируемого и базового автомобиля, соответственно;
Сискл – себестоимость узлов и деталей, исключаемых из автомобиля;
Снов – себестоимость вновь вводимых узлов и деталей.
Спр – 5 185 000 руб. (вновь вводимые узлы и детали и их стоимость поместим в таблицу 6).
Себестоимость базового автомобиля «MAN 41.400» составляет 4 725 000 руб., себестоимость крана-манипулятора составит 1 000 000руб. На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что экономический эффект в сфере производства будет положительным, так как, несмотря на то, что производство нового автомобиля потребует дополнительные затраты по сравнению с базовым автомобилем, оно будет дешевле стоимости базового автомобиля с краном-манипулятором для погрузки-разгрузки контейнеров.
Таблица 6 Изменяемые элементы конструкции
Название вводимого элемента Себестоимость (в руб.)
MAN TGS 41.400+манипулятор 5 725 000
Удлинение рамы шасси 50 000
Установка механической системы самопогрузки 410 000
Название исключаемого элемента
Кран-манипулятор HIAB 1 000 000
Итого себестоимость автомобиля: 5 185 000
Нижний предел оптовой цены проектируемого автомобиля:
, (4.2)
где Cпр – себестоимость проектируемого автомобиля, руб.;
R! – норматив рентабельности к себестоимости, % .
Норматив рентабельности к себестоимости принимаем равным 5 %.
Цниж= руб.
4.5 Оценка автомобиля по качеству
Оценку качества сравниваемых автомобилей проводят с применением экспертных оценок индексным методом, с помощью веса значимости параметра R , частного индекса качества K и взвешенного ин-декса качества K•R .
(4.3)
где Ri – вес значимости i–го параметра автомобиля.
Частный индекс качества – это отношение значения параметра проектного автомобиля к значению параметру базового автомобиля.
Взвешенный индекс качества i–го параметра Ki•Ri – это произведение веса значимости i–го параметра и частного индекса качества i–го параметра.
Определим базу сравнения проектируемого и базового автомобилей и результаты сведём в таблицу 7.
Таблица 7 База сравнения автомобилей
Параметры сравне-ния Вес зна-чимости парамет-ра (Ri) Значение параметра авто Частный индекс ка-чества (кi) Взвешен-ный индекс качества
базовый проекти-руемый
Удобство эксплуата-ции 0,3 2 балла 4 балла 2 0,6
Грузоподъемность 0,1 21,5 21,5 1 0,1
Скорость 0,1 80 км/ч 80 км/ч 1 0,1
Мощность двигателя 0,1 410 л.с 410 л.с 1 0,1
Расход топлива 0,1 43л 43 л 1 0,1
Ресурс 0,1 200000км 200000км 1 0,1
Экологичность 0,1 5 балла 5 баллов 1 0,1
Комфортабельность 0,1 3 балла 4 балла 1,33 0,133
В таблице отражены наиболее важные (с моей точки зрения) качества автомобиля, при оценке комфортабельности и экологичности из-за невозможности дать количественную оценку, была использована пятибалльная шкала. Одной из наиболее важных характеристик являются грузоподъемность автомобиля, поэтому она получила наибольший вес из всех.
Находим суммарный взвешенный индекс качества:
(4.4)
где Ki•Ri – взвешенный индекс качества i–го параметра.
Коэффициент равен 1,333.
Сравнивая автомобили индексным методом, приходим к выводу, что проектируемый автомобиль превосходит базовый по своим потребительским свойствам.
4.6 Расчёт экономического эффекта в сфере эксплуатации.
Расчет транспортной производительности автомобиля заносим в таблицу 8 (в качестве образца для сравнения брались показатели эксплуатации автомобилей «МАН» на предприятиях «СГАТ»).
Таблица 8
Наименование показателя Единицы измере-ния Расчетная формула Вариант
базовый новый
1 2 3 4 5
Эксплуатаци-онная ско-рость км/ч
76,6 77,8
км Кr – среднее расстояние перевозки, 300 300
км/ч Vt – техническая скорость движения автомобиля 80 80
–
– коэф. Использования пробега 0,75 0,75
час tпр – время простоя под по-грузкой и разгрузкой 0,22 0,14
Средне суточ-ный пробег автомобиля км
614,4 622,4
час tн – время в наряде 8 8
Годовой про-бег автомоби-ля км ,
110592 112032
дни Dк – календарные дни 250 250
– п – коэф. использования парка 0,72 0,72
Годовая про-изводитель-ность тн км ,
1515801,6 1535538,6
тн g – грузоподъемность 21,5 21,5
– j – коэф. использования грузоподъемности 0,85 0,85
– – коэф. использования пробега 0,75 0,75
Срок службы лет ,
3,25 3,21
тыс. км Lрес – ресурс до капиталь-ного ремонта 200 200
– Куэ – коэффициент, учиты-вающий условия эксплуа-тации, 1 1
– Кр – коэффициент, учиты-вающий пробег после капитального ремонта 1,8 1,8
Себестоимость транспортных перевозок
Для упрощения подсчета себестоимости транспортных перевозок базового автомобиля с КМУ для установки контейнера затраты на обслуживание и заработную плату для оператора КМУ соотнесены с пробегом автомобиля.
Таблица 9
Наимено-вание пока-зателя Едини-цы из-мерения Расчетная формула Вариант
базовый новый
1 2 3 4 5
Затраты на топливо руб/км ,
7,095 7,095
руб/л Ст – стоимость топлива 16,5 16,5
л/100 км Qт – эксплуатационная норма рас-хода топлива 43 43
Затраты на смазочные материалы руб/км
0,58 0,5
Затраты на ТО и экс-плуатаци-онный ре-монт руб ЗТО1000 5000 4000
руб ЗТО1 11000 9000
руб ЗТО2 25000 22000
руб/км
2,59 2,07
Затраты на заработ-ную плату руб/км
13,6 13,4
руб т/км РГ – расценка за 1 тонно-километр 0,24 0,24
руб. Рпогр – расценка за погрузку-разгрузку 160,2 100
%
Рпр – премия водителям 40 40
% Рур – уральский коэффициент 15 15
n – число поездок с грузом за день 2 2
Отчисле-ния на со-циальное страхова-ние руб/км
ЗСС=ЕСН*Зпл 3,53 3,48
% ЕСН –единый социальный налог 26 26
Затраты на восстанов-ление и ремонт шин руб/км
1,33 1,33
n – число шин 8 8
руб Сш – цена шины автомобиля 10000
10000
тыс.км R – ресурс шин автомобиля 60 60
Себестои-мость 1 км без затрат на аморти-зацию и накладных расходов руб/км
28,725 27,875
руб/т км
2,095 2,033
4.7 Расчет полезного эффекта.
(4.5)
руб.
где Ээкс – полезный эффект в сфере эксплуатации, рассчитанный по затратам на эксплуатацию, руб;
Зтр баз , Зтр пр – затраты на транспортировку соответственно базовым и проектным автомобилем без учета затрат на амортизацию и накладных расходов, руб.т-км;
Wтр пр – годовая производительность проектируемого автомобиля, ткм.
4.8 Верхний предел оптовой цены
, (4.6)
где Цбаз – цена базового автомобиля (определяется как себестоимость базового автомобиля, увеличенная на коэффициент рентабельности, в нашем случае составляет 1,15);
Ккач – индекс качества;
Е — Ставка дисконтирования.
Ставку дисконтирования можно принять равным ставке рефинансирования Ц.Б.Р.Ф. на сегодняшний день 0,125.
, руб
4.9 Интегральный экономический эффект на один автомобиль
(4.7)
где : , — капитальные вложения для производства базового и проектируемого автомобиля,
, — удельные капиталовложения в производственно-техническую базу организации (принимаются равными нулю).
, (4.8)
(5725000+0,125•0,8•5725000) •1,333-(5185000+0,125•0,8•5185000)+
+291993,62=2983061,12 руб.
Значит применение специального автомобильного шасси с механизмом самопогрузки вместо автомобиля-контейнеровоза с отдельным краном-манипулятором для погрузки-разгрузки приводит к интегральному эффекту в сумме 2 983 061,12 руб. на один автомобиль в год.
Срок окупаемости автомобиля
год.
5. Технологическая часть
5.1 Вводная часть
Автомобильная промышленность по техническому уровню и организации производства является одной из высокоразвитых отраслей машиностроения. Зна¬чительное увеличение производственных мощностей обусловлено совершенство¬ванием технологии, техническим переоснащением отрасли, внедрением новых технологических процессов, установкой высокопроизводительных автоматиче¬ских линий и созданием новых предприятий.
Непрерывное совершенствование внешних форм автомобиля, динамики, снижение массы, увеличение комфортабельности – вот основные задачи, стоящие перед конструкторами и технологами. Для обеспечения массового выпуска авто¬мобилей необходимо поточное производство всех технологических процессов от изготовления отдельных деталей до сборки и отделки автомобиля в целом.
Каждая новая модель автомобиля – это, прежде всего новая кабина, новый кузов. Большое количество автомобилестроителей, занятых подготов-кой произ¬водства – это создатели конструкции, технологии производства ка-бин и кузовов. Очень важно, чтобы конструкторы кабин знали основы технологического процес¬сов их изготовления, а технологи – основы их проектирования. Только в этом случае можно ожидать, что конструкции кабин и кузовов, сборочных единиц и деталей будут технологичнее, а технология изготовления будет значительно со¬вершеннее.
Технологический процесс – часть производственного процесса, которая непосредственно связана с качественным изменением предметов природы. Технологический процесс состоит из технологических операций, выполняемых на одном рабочем месте непрерывно. В свою очередь операция состоит из установа, позиции, технологического перехода и рабочего хода.
Технология оказывает большое влияние на стабильность параметров изде¬лия.
Рационально выбранная технология обработки детали позволяет понизить ее себестоимость, улучшить качество выпускаемой продукции.
Качество собранного автомобиля определяется всем циклом изготовления и обеспечения на всех этапах следующих мероприятий:
1) на этапе подготовки производства – конструктивно-технологическое ра¬циональное расчленение, обработка технологичности сборочных единиц и дета¬лей;
2) в процессе разработки технологии обработки – создание таких схем, ко¬торые бы обеспечивали получение деталей высокого качества;
3) на этапе разработки технологического процесса сборки – выбора рацио¬нальных схем сборки, баз и рационального размещения мест крепле-ния.
В данном дипломном проекте разработан технологический про-цесс из¬готовления валика приводного стеклоподъемника. В этом разделе рассчитываются режимы резания на четырех операциях технологического процесса.
5.2 Назначение материала и термической обработки для детали
Для обеспечения зубьям звездочек цепной передачи высокой прочно-сти на изгиб и стойкости поверхностных слоев необходимо правильно подоб-рать материал заготовки.
При выборе материалов и термической обработки следует руководствоваться следующими соображениями: легированные стали являются более прочными, но более дорогими в сравнении с конструкционными углеродистыми. Для звездочки назначаем материал Сталь 40 ГОСТ 1050-88.
Данный вид стали является конструкционной углеродистой качественной машиностроительной сталью. Сталь 40 предназначена для деталей работающих при средних окружных скоростях и небольших ударных нагрузках : зубчатые передачи, червячные валы, звездочки цепных передач, шлицевые валы, промежуточные оси, шпиндели и валы работающие в подшипниках качения.
Сталь можно ковать, прокатывать и отливать. Она имеет высокие механические характеристики, её можно обрабатывать резанием, закаливать и.т.д.
Термическую обработку назначают в соответствии с необходимыми значениями допускаемых контактных напряжений в зубьях и контактной прочности.
Для получения высокой твердости поверхностных слоев материала при сохранении вязкой сердцевины проводят закалку в ТВЧ после основной механической обработки. Полученная твердость не ниже HRC 28-38.
5.3 Выбор метода получения заготовки
Заготовки звездочек цепных передач в серийном производстве выполняются на ковочных молотах в закрытых штампах; в крупносерийном и массовом производствах – на штамповочных молотах в закрытых штампах. В массовом производстве заготовки диаметром до 200 мм. изготовляются так же на горизонтально-ковочных машинах в разъемных штампах; этот способ особенно выгоден, когда контур заготовки имеет сложный профиль или выемки между венцами. К тому же он имеет, по сравнению с остальными методами, более высокий коэффициент использования металла.
Припуски на заготовках: на ковочных молотах – 5 мм; на штамповочных молотах – 3-4 мм; на горизонтально-ковочных машинах – 2-3 мм на сторону.
Так как в данном курсовом проекте мы выбрали массовый способ производства и заготовка имеет диаметр, не превышающий 200 мм, то выби-раем способ получения заготовки: на горизонтально-ковочной машине.
5.4 Разработка технологического процесса
Технологический процесс – это последовательное изменение формы, размеров, свойств материала или полуфабриката в целях получения детали или изделия в соответствии с заданными техническими требованиями.
Технологический процесс механической обработки является частью общего производственного процесса изготовления всей машины.
Технологический процесс механической обработки деталей должен проектироваться и выполняться таким образом, чтобы посредством более рациональных и экономичных способов обработки удовлетворялись требования к деталям (точность обработки и шероховатость поверхностей, взаимное расположение осей и поверхностей, правильность контуров и т. д.), обеспечивающие правильную работу собранной машины.
На каждом этапе производственного процесса, по отдельным операциям технологического процесса, осуществляется контроль за изготовлением деталей в соответствии с техническими условиями, предъявляемыми к детали для обеспечения должного качества готовой машины (изделия).
5.4.1 Пооперационая карта
Операция 05 сверлильная.
Развертывать отверстие 40+1 под протягивание. Инструмент: сверло из быстрорежущей стали Р18, двойной заточки с подточкой поперечной кромки; развертка из быстрорежущей стали Р9.
Выбор станка: горизонтальный полуавтомат 1А290П-8. Основные характеристики: число оборотов 48-1000 об/мин, мощность главного привода 30 кВт; максимальные размеры заготовки 200160 мм, число рабочих шпинделей-8.
Операция 10 протяжная.
Протягивать отверстие 40+1. Инструмент: протяжка круглая, пере-менного резания, твердосплавная ВК8, подъем на зуб 0,01.
Выбор станка: горизонтально-протяжной 7Б520. Основные характеристики: тяговое усилие 100кН; ход салазок 1250 мм; скорость рабочего хода 1,5-11 м/мин; мощность главного привода 22 кВт.
Операция 15 токарная черновая.
Точить торцы и наружную поверхность. Инструмент: резец проход-ной отогнутый Т15К6, подрезной Т15К6.
Выбор станка: горизонтальный полуавтомат 1А290П-8. Основные характеристики: число оборотов 48-1000 об/мин, мощность главного привода 30 кВт; максимальные размеры заготовки 200160 мм, число рабочих шпинделей-8.
Операция 20 токарная чистовая.
Точить торцы, наружную поверхность, фаску. Инструмент: резец проходной отогнутый Т15К6, подрезной Т15К6.
При чистовой обработке повышается скорость вращения заготовки, уменьшается подача и снимаемый припуск
Операция 25 протяжная.
Протягивать отверстие 40+1. Инструмент: протяжка шпоночная, твердосплавная ВК8.
Выбор станка: горизонтально-протяжной 7Б520. Основные характеристики: тяговое усилие 100кН; ход салазок 1250 мм; скорость рабочего хода 1,5-11 м/мин; мощность главного привода 22 кВт.
Операция 30 зубофрезерная.
Нарезать зубья в количестве Z=20. Инструмент: червячная фреза Р5М5.
Выбор станка: зубофрезеровальный полуавтомат 5А312. Основные характеристики: диаметр колеса не более 320 мм ; число оборотов фрезы 63-400 об/мин; подача осевая 2,5-100 мм/мин, радиальная 1-10 мм/мин; мощность главного привода 7,5 кВт.
Операция 35 фрезерная
Фрезерование паза между вензами звездочки цепной передачи. Инструмент: дисковая ферза
Выбор станка: станок вертикально –фрезерный 6П10. Основные ха-рактеристики: размер рабочей части стола 200х800, число оборотов шпин-деля 50-2240 об/мин, мощность эл. двигателя привода шпинделя 20,8 кВт, стола 0,6 кВт.
Операция 40 зубошевинговальная.
Шевингование зубьев. Инструмент: шевер Р6М5.
Выбор станка: зубошевинговальный станок 5А702Г. Основные характеристики: диаметр колеса не более 320мм; число оборотов заготовки 78-395 об/мин; подача продольная стола 18,2-280 мм/мин, радиальная 0,028-0,1 мм/ход; мощность главного привода 3 кВт.
Операция 45 термообработка.
Термическая обработка: поверхностная закалка в печи Т.В.Ч.
Операция 50 шлифовальная.
Шлифовать отверстие. Инструмент: шлифовальный круг Э40С1К.
Выбор станка: круглошлифовальный 3А227. Основные характеристики: максимальный диаметр шлифуемого отверстия 100мм; число оборотов детали 180-1200 об/мин, инструмента 8400-18550 об/мин; мощность главного привода 1,1 кВт.
5.4.2 Расчет режимов резания
Операция 15 токарная черновая [21]
Обработка торца.
Припуск
принимаем .
Скорость резания:
(5.1)
где
– стойкость инструмента,
.
Поправочный коэффициент определяется по формуле:
(5.2)
где – коэффициент учитывающий материал заготовки,
– коэффициент учитывающий состояние поверхности заго-товки,
– коэффициент учитывающий материал режущий части.
(5.3)
Определим число оборотов в минуту:
(5.4)
Определим силу резания :
(5.5)
где ,
,
,
.
Поправочный коэффициент определяется по формуле:
(5.6)
где ,
,
,
.
Определим мощность :
(5.7)
Операция 05 сверлильная [21]
t= 0,5D=20 мм
S=0,2…0,23 , принимаем S=0,21.
Скорость резания:
(5.8)
где T=45 мин,
Сv=9,8,
m=0,2,
q=0,4,
y=0,5.
Поправочный коэффициент Kv определяется по формуле:
(5.9)
где Кμv = 0,37 – коэффициент учитывающий материал заготовки,
Кnv = 0,3 – коэффициент учитывающий состояние поверхности заго-товки,
Kuv = 1 – коэффициент учитывающий материал режущий части.
Определим крутящий момент:
(5.10)
где Кр=Кмр=0,477,
См=0,0345,
q=2,
у=0,8
Определим осевую силу:
(5.11)
где Кр=Кмр=0,477;
Ср=68,
q=1,
у=0,7
Определим число оборотов в минуту:
(5.12)
Определим мощность N резания:
(5.13)
6 Безопасность жизнедеятельности
Автомобили, широко используемые во всех областях народного хозяйства, выполняют значительную часть транспортных работ. Основным их преимуществом является большая мобильность, возможность непосредственной доставки грузов и пассажиров, приспособленность к транспортировке грузов различного объема и массы, возможность организации перевозок в кротчайшие сроки. Эти преимущества обеспечили широкое распространение автомобильного транспорта во всех отраслях народного хозяйства и неуклонный рост парка подвижного состава.
Конструктивная безопасность автомобиля представляет собой сложное его свойство. Для удобства изучения безопасности автомобиля ее делят на активную, пассивную, послеаварийную и экологическую.
Активная безопасность — свойство автомобиля предотвращать дорожно-транспортное происшествие либо уменьшить вероятность его возникновения. Активная безопасность проявляется в период времени, приходящийся на начальную фазу ДТП. В это время водитель в состоянии изменить направление движения автомобиля.
Пассивная безопасность— свойство автомобиля снижать тяжесть по-следствий ДТП. Пассивная безопасность проявляется в период времени, когда водитель, не может изменить направление движения автомобиля и предотвратить ДТП. Различают внутреннюю пассивную безопасность и внешнюю. Внутренняя — снижающая травматизм пассажиров, водителя и обеспечивающую сохранность грузов, перевозимых автомобилем. Внешняя — уменьшает возможность нанесения повреждений другим участникам движения.
Послеаварийная безопасность — свойство автомобиля уменьшать тя-жесть последствий дорожно-транспортного происшествия после его полной остановки. Благодаря этому свойству появляется возможность быстро ликвидировать последствия происшествия и не допустить возникновение новых аварийных ситуаций.
Экологическая безопасность— свойство автомобили, позволяющее уменьшать вред, наносимый участникам движения и окружающей среде в процессе его эксплуатации. Экологическая безопасность, проявляется во время повседневной работы автомобиля. Она отличается от перечисленных выше трех видов безопасности, которые выявляются лишь при дорожно-транспортном происшествии .
Описанные выше виды безопасности рассматриваются отдельно один от другого. Это позволяет упростить их изучение. В действительности же все виды безопасности связаны между собой, оказывают влияние друг на друга. Провести четкую границу между отдельными видами безопасности не всегда представляется возможным. Например, хорошая тормозная система, позволяющая остановить автомобиль на некотором расстоянии, повышает вероятность предотвращения ДТП (улучшается активная безопасность).В то же время, чем эффективнее тормозная система, тем большее замедление автомобиля она обеспечивает на том же расстоянии. Следовательно, в случии невозможности предотвратить наезд или столкновение, вероятная тяжесть последствий ДТП уменьшиться (улучшается пассивная безопасность). Замки автомобильных дверей должны выдерживать значительные нагрузки , не открываясь, чтобы предотвратить выпадение пассажиров при ДТП (пассивная безопасность). В то же время они не должны заклиниваться и препятствовать эвакуации пострадавших из автомобиля (послеаварийная безопасность). Взаимосвязь различных видов безопасности и противоречивость требований, предъявляемых к конст-рукции автомобиля, вынуждают конструкторов и технологов принимать компромиссные решения. При этом неизбежно ухудшаются одни свойства, менее существенные для автомобиля данного типа, и улучшаются другие, имеющие большее значение.
Характерными чертами развития автотранспортных средств являются быстрое увеличение мощности и повышение сложности систем управления. Это вызвало необходимость решения задачи оптимального сопряжения параметров машины и психофизиологических особенностей человека, а также приспособления машины к характеристикам человека. В связи с этим возникло новое направление в науке. Основным объектом исследования этого направления является система «человек – машина — рабочая среда». Эта область науки получила название эргономика. Она рассматривает технические, биологические, психологические и социальные аспекты взаимосвязей человека, машины и рабочей среды для оптимизации его трудовой деятельности.
Окружающие условия, в которых протекает деятельность человека, управляющего машиной, значительно влияют на его работоспособность. К таким условиям относят, прежде всего, микроклимат, вибрацию, шум и освещение на рабочем месте.
Организм человека способен переносить некоторые изменения окру-жающих условий без заметного ухудшения работоспособности. Этому способствует деятельность регуляционных механизмов, поддерживающих температуру тела, состав крови и т.п. с колебаниями в сравнительно узких пределах, что обеспечивает нормальную жизнедеятельность нервной системы, желез внутренней секреции, мышечных тканей и т. п. Но возможности регуляционных механизмов человека ограничены. При значительных изменениях окружающих условий возможно ухудшение деятельности органов чувств, сердца, нервной системы и желез. Ухудшение самочувствия человека немедленно сказывается на работе системы «человек – машина – рабочая среда».
Безопасность жизнедеятельности (БЖД) водителя влияет не только на него самого, но и на перевозимых им пассажиров, на сохранность перевозимого груза, а также на всё прямо или косвенно связанное с автомобилем и маршрутом его движения. Таким образом, БЖД является важным компонентом как автомобильно-транспортной, так и любой другой области приложения человеческого труда.
Конечно, очень большая часть факторов, влияющих на безопасность, зависит именно от самого водителя, но вместе с тем его деятельность зависит от условий, в которых он работает. Очень важным, а часто и основным фактором здесь оказываются качества автотранспортного средства. Автомобиль можно назвать основной и главной частью условий работы водителя.
Основы безопасности жизнедеятельности закладываются в конструк-ции автомобиля и при взаимодействии со средой эксплуатации они получают соответствующее развитие, итогом которого является уровень безопасности проектируемого автомобиля. В современных условиях задача увеличения конструктивной безопасности получила очень широкое распространение.
К активной безопасности относятся мероприятия по снижению тормозного пути, повышению устойчивости при торможении, управляемости, снижение утомляемости водителя при длительных поездках, эффективное действие внешних осветительных и сигнальных приборов (Соответствие требованиям ГОСТ 8769-75 «Приборы внешние световые» и Правилам ЕЭК ООН №48) обеспечивающих хорошую видимость ночью и однозначное понимание сигналов днем и ночью.
Пассивная безопасность обеспечивается компоновкой автомобиля и конструктивным решением его отдельных узлов и агрегатов (многослойные безопасные стекла, установка стекол таким образом, чтобы при лобовом столкновении осколки стекла не попали во внутреннее пространство кабины, применение подголовников, ремней безопасности, конструкция буфера соот-ветствующая Правилам ЕЭК ООН №61).
Послеаварийная безопасность обеспечивается сохранением зоны жиз-ненного пространства кабины автомобиля и возможностью эвакуации из аварийного автомобиля после дорожно-транспортных происшествий.
Безопасность труда при эксплуатации автомобиля может быть обеспечена только благодаря строгому выполнению государственных стандартов, норм и правил по технике безопасности при расчетах, проектировании, изготовлении и эксплуатации автомобиля, а также при вы-полнении всех основных Правил ЕЭК ООН:
— конструкция, компоновка и расположение узлов и механизмов должны обеспечивать свободный и удобный доступ к ним, а так же безопасность работ при монтаже, эксплуатации и ремонте;
— приводные и передаточные механизмы должны быть защищены ко-жухами;
— электропроводка, трубопроводы, шланги для подачи воздуха, масла и вентиляционные отверстия должны располагаться так, чтобы не затруднять обслуживание.
При эксплуатации и ремонте автомобиля следует соблюдать общие правила безопасности, выполнять требования, указанные в руководстве по эксплуатации автомобиля и его агрегатов. Необходимо вовремя и в полном объёме производить техническое обслуживание автомобиля и его агрегатов.
При эксплуатации все узлы и агрегаты автомобиля должны быть ис-правны. Обслуживание и ремонт автомобиля необходимо производить на горизонтальной площадке.
Необходимо содержать двигатель и предпусковой подогреватель в чистоте, так как утечка топлива и масла может послужить причиной пожара.
Нельзя прогревать двигатель в закрытых помещениях с плохой вентиляцией во избежание отравления угарным газом.
Необходимо осторожно обращаться с антифризами и тормозными жидкостями, так как они ядовиты.
При движении автомобиля необходимо фиксировать замки дверей кабины.
Зеркала заднего вида необходимо устанавливать наибольшим размером вертикально и регулировать таким образом, чтобы в них был виден максимально возможный участок дороги, ограниченный по вертикали линией горизонта, по горизонтали – габаритом автомобиля.
Перед опрокидыванием кабины автомобиль следует поставить на горизонтальную площадку, затормозить стояночной тормозной системой, подложить противооткатные упоры под колёса, поставить рычаг переключения передач в нейтральное положение, открыть облицовку и за-крыть двери.
Категорически запрещается при опрокинутой кабине производить работы по системе опрокидывания кабины.
Запрещается стоять перед автомобилем под опрокинутой кабиной.
Запрещается производить обслуживание агрегатов двигателя и автомобиля при не полностью опрокинутой кабине.
Перед опусканием кабины следует убедиться в отсутствии людей в зоне опускания кабины.
После опускания кабины необходимо убедиться в установке рычага переключения передач в нейтральном положении.
Перед началом движения необходимо убедиться, что замок запора кабины закрыт. В случае неполного закрытия запуск двигателя блокирован.
Опрокидывание кабины необходимо производить до полного вытягивания гидроцилиндра опрокидывания кабины.
Условия труда при работе на грузовых автомобилях регламентируются государственными стандартами. К числу регламентируемых показателей относятся: уровень концентрации пыли в кабине, параметры вибрации в вертикальном и горизонтальном направлениях на сиденье водителя, микроклимат в кабине (температура, влажность, скорость движения воздуха в кабине, перепад температур), внутренние размеры кабины, расположение органов управления, сила сопротивления перемещению органов управления, средства отображения информации, обзорность с рабочего места водителя и т.д.
Проектируемый автомобиль отвечает самым современным требованиям эргономики и безопасности для водителя, регулируемые по высоте и нагрузке сиденья; регулируемый угол наклона рулевого колеса позволяет создавать удобную посадку для людей разных размеров и масс.
Расположение приборов, органов управления и индикаторов в зоне физиологического комфорта снижает утомляемость водителя и делает вождение более безопасным. Обеспечение норм микроклимата на рабочем месте водителя достигается благодаря установке эффективного отопителя кабины, работающего от подогретого масла и двух двухступенчатых вентиляторов с электродвигателями. Хорошую обзорность с места водителя обеспечивают панорамное ветровое стекло (безопасное при повреждении), высокая посадка водителя в кабине, возможность обогрева ветрового стекла и зеркал заднего вида. Подсветка приборной панели в темное время суток обеспечивает четкое снятие водителем показаний с приборов.
Выводы:
— активная безопасность безопасного автомобиля повышается путем усовершенствования тормозной системы, рулевого управления, шин, приборов и устройств информативности и рабочего места водителя.
— шины снабжаются пластмассовыми кольцами, охватывающими диски колес, что позволяет продолжать движение даже на шине в спущенном состоянии со скоростью до 22 м/с, без увода автомобиля. Автомобиль с такой шиной может преодолеть расстояние до 80 км, т. е. исключается даже необходимость менять спущенную шину в дороге.
— автономное освещение автомобиля предусматривает наличие не менее четырех видов света: дальний свет для движения в свободном режиме в обычных условиях; ближний свет для стесненных условий движения (встречный разъезд, обгон, движение за лидером); широкоугольно-противотуманный свет для движения по горизонтальным участкам с закруглениями и в городах, а также в атмосфере малой прозрачности (туман, ливень, пурга); скоростной свет для движения с особо высокой скоростью по усовершенствованным автомагистралям
Пассивная безопасность безопасного автомобиля — основная задача, решением которой заняты конструкторы. Это качество автомобиля особенно рекламируется, так как покупатели естественно, в первую очередь заботятся о безопасности пассажиров автомобиля. Повышение пассивной безопасности автомобиля достигается усовершенствованием прежде всего кузова и его элементов: стоек, капота, дверей, бамперов, внутренних стенок, щитка приборов, топливного бака, стекол и многих других элементов. Безопасный автомобиль снабжен устройствами, фиксирующими положение людей в автомобиле (ремнями безопасности разнообразных конструкций, надувными подушками, подголовниками и т. п.)
Перечисленные устройства позволяют обеспечивать безопасность во-дителя и пассажиров при столкновении автомобиля с неподвижным; столкновениях с другими автомобилями; при наезде сбоку и сзади, а также в случае опрокидывания.
Наибольшее внимание уделяется конструкции кузова. Двигатель отделяется от салона наклонной перегородкой высокой прочности так, чтобы при фронтальном ударе он смещался под днище салона. Салон представляет собой особо прочную конструкцию, выполненную в жестком каркасе. Спереди и сзади к каркасу салона крепятся энергопоглощающие, легкосминаемые передняя и задняя части.
Конструкция кузова безопасного автомобиля включает дополнитель-ные поперечные дуги безопасности в крыше, усиленную раму ветрового стекла, центральные стойки, задние угловые панели, усиленные двери, пороги дверей и перегородки, через которые проходит привод органов управления, передние и задние продольные элементы рамы. Для предотвращения самооткрывания при ДТП дверей и капота автомобиля применяются задвижки для фиксации капота в крыльях и фиксаторы дверей в порогах и стойках. Для панели приборов и рам дверных проемов используется высокопрочная низколегированная сталь.
Система пассивной безопасности безопасного автомобиля дополнена ремнями с ограничителем усилия натяжения и упорами для коленей, установленными на переднем щитке. Хомут на ремне для фиксации или освобождения человека при закрывании или открывании дверей перемещается при помощи оттяжного электродвигателя.
Дополнительная защита в кабине достигается введением дуг безопас-ности, а также облицованных мягким материалом стоек и энергопоглощающей рулевой колонки с рулевым валом, который отсоединяется от рулевого механизма при встречном столкновении автомобилей.
Оптимальная форма и жесткость передней части безопасного автомо-биля обеспечивают безопасность пешехода при наезде на него автомобиля со скоростью до 10 м/с.
Экологическая безопасность – это свойство уменьшать вред, наноси-мый автомобилем окружающей среде в процессе его эксплуатации.
Согласно исследованиям загрязнения окружающей среды от эксплуатации автомобильного транспорта составляет приблизительно 30 % от основной части техногенного загрязнения. Автомобили загрязняют атмосферу отработанными газами, испарением горюче-смазочных материалов, интенсивным износом протектора шин (около 30 % от общего загрязнения вносимого автомобилем). Поэтому очень важно улучшать и совершенствовать параметры и качества автомобиля, влияющие на окружающую среду.
Одним из параметров, влияющих на экологическую безопасность, яв-ляется качество герметизации всех систем автомобиля, содержащих специальные жидкости (масла, топливо, тормозную жидкость и др.), системы выпуска газов. Также важным параметром является экологическая чистота продуктов сгорания, что в свою очередь зависит от типа двигателя, экономичности, качества его работы и работы системы очистки отработавших газов. Кроме того, на экологическую безопасность влияет конструктивное решение вопросов обеспечения приемлемых параметров микроклимата, шума, вибрации, освещения и др.
Полная масса автомобиля и распределение нагрузки по осям, шины и рисунок протектора шин тоже влияют на экологическую безопасность автомобиля. При движении по грунту автомобиль в той или иной степени причиняет ущерб почве, создавая, кроме того, благоприятные условия для образования пыли и грязи на грунтовых дорогах. В этих условиях автомобиль большой массы, имеющий шины с регулируемым давлением и с рисунком протектора высокой проходимости, вместе с повышенными параметрами проходимости имеет лучшую экологическую безопасность, чем такой же автомобиль на обычных дорожных шинах. Кроме того, раздельное регулирование давления воздуха в шинах передней и задней тележки также улучшает экологическую безопасность.
Экологически безопасный автомобиль – это экологически чистый ав-томобиль. Поэтому применение токсичных веществ в нём следует сводить к минимуму. Это касается не только тормозной жидкости, топлива и присадок в маслах, но и веществ, которые содержатся в материалах, применяемых в автомобиле (лакокрасочные покрытия, пластмассы, резинотехнические изделия и др.). Также, для улучшения экологической безопасности, при конструировании автомобиля выбирать правильную компоновку (с оптимальной развесовкой по осям); устанавливать шины, наносящих минимальный вред плодородному слою почвы; применять дизельные двигатели, позволяющие значительно снизить вредное воздействие автомобиля на окружающую среду, по сравнению с бензиновыми. Для снижения шумового воздействия на человека и окружающую среду следует проектировать глушители повышенной эффективности, улучшать баланси-ровку карданных валов, повышения качество изготовления зубчатых передач.
6.1 Гражданская оборона
При разработке и проектировании новых моделей автомобилей в со-временных условиях большое внимание уделяется вопросу использования их в составе подразделения гражданской обороны.
Проектируемый автомобиль MAN 41.400 XN по техническим характеристикам подходит для использования его в целях гражданской обороны.
В случае военных действий возможен выход из строя электростанций, линий электропередачи, железнодорожных магистралей, что скажется на пропускной способности автомагистралей. Поэтому автомобиль может оказаться единственным видом транспорта, который будет способен доставить специальное оборудование к местам назначения. Особенно это касается автомобилей высокой грузоподъёмности и проходимости. Автомобиль может передвигаться в условиях бездорожья в обход автомагистралей, по снежной целине с глубиной снежного покрова до 300мм, преодолевать водные преграды глубиной до 1м.
Безопасность водителя и пассажиров обеспечивается благодаря цель-нометаллической кабине и уплотнителям, расположенным в местах прилегания дверей к корпусу кабины, что ограждает находящихся в кабине от влияния внешней среды.
Проектируемый автомобиль снабжён двигателем мощностью 400 л/с. Это позволяет использовать его при возникновении чрезвычайной ситуации в качестве тягача, буксира, средства доставки к месту аварии передвижных электроустановок, пневмо-гидро компрессоров.
Заключение
В результате работы над дипломным проектом, был разработан механический привод лебедки для самопогрузки специальных контейнеров на шасси автомобиля MAN 41.400XN, выпускаемого концерном MAN, подобран силовой агрегат, обеспечивающий заданные тягово-динамические параметры и необходимый отбор мощности.
Было выполнено технико-экономическое обоснование проекта; выпол-нен тягово-динамический расчет; расчет привода механизма самопогрузки; проведенный расчет экономической эффективности показал высокий уровень конкурентоспособности разработанного изделия, позволяющий ему соответствовать самым высоким требованиям, предъявляемым потребителями и законодательством нашей страны.
Библиографический список
1. Малаховский,Я.Э., “Карданные передачи”, г.в.1962
2. Боровский,Ю.И., Кленников В.М., Никифоров В.М. Устройство, техническое обслуживание и ремонт автомобиля. – М.: Высшая школа,1975.
3. Иоселевич,Г.Б., “Детали машин”, г.в.1988
4. Автомобиль Урал – 532301 и его модификации. Руководство по эксплуатации 532301-3902035РЭ. – Миасс.: УралАЗ,2002.
5. Васильева, И.А., “Справочник инженера”, г.в. 1962.
6. Шафиев,А.Т. “Спец. Автомобили для нефтегазовой промышленно-сти”, изд. Баку, г.в. 1983.
7. Романченко,А.А., Уфимцев,С.А., Андреев,В.Е. Учебное пособие по курсовому и дипломному проектированию по специальности 150100 – “Автомобиле – и тракторостроение”. – Челябинск.: Издательство ЮУрГУ, 2001.
8. Хейфец,А.Л. Инженерная компьютерная графика AutoCAD. – М.: Диалог.Мифи,2002.
9. Чекмарёв,А.А., Осипов,В.К. Справочник по машиностроительному черчению. – М.: Высшая школа,2000.
10. Горбунов,С.Е., Иноков,В.И. Безопасность жизнедеятельности: конспект лекций. – Челябинск: ЧГТУ,1993.
11. Раздел ”Безопасность жизнедеятельности” в дипломных проектах: Методические указания /Составитель Шапранова,Е.С.–Челябинск.Изд.ЮУрГУ,2000.
12. Блюденов,А.Ф., Заслонов,В.Г. Организационно-экономическая часть дипломного проекта: Учебное пособие для специальности 1503 – “Автомобили”,–Челябинск: ЧПИ,1983.
13. Анурьев,В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3х-т. Т.1-2.–М.: Машиностроение,1982.
14. “Основные средства” “KERAX” для строек России” стр.20-25, –издание РИА “Росс-бизнес” , №2 февраль 2002.
15. «Автомобильная промышленность США» №6 июнь 1991.
16. “Автостандарт” “УралАЗ”: трудные дороги большегрузов”, –ООО “Стандартпласт-Иваново”, №6 июнь 2002.
17. “Грузовик &”, «»№2 март 2007г.
18. «Авторевю» «Не испустить дух», №1 январь 2009.
19. Нефедов,Н.А., Осипов К.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту. –М.: Машиностроение,1984.
20. Режимы резания: Справочник /под ред. Барановского,Ю.В. –М.: Машиностроение,1972.
21. В дипломном проекте также использовались материалы из Интернета.