82875

Оценка приспособленности грузовой платформы автомобиля КАМАЗ-4308-А3 (4х2) с прицепом НЕФАЗ-8560-62-02 к перевозке грузов и исследование расчетным методом тягово-скоростных свойств

Курсовая

Логистика и транспорт

Величину полезной работы можно оценить объемом перевозок т или производительностью ткм поэтому одним из важнейших условий определяющих эффективность эксплуатации АТС является степень приспособленности кузова АТС к превозке наиболее вероятных грузов.

Русский

2015-03-04

276.56 KB

8 чел.

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ МАШИНОСТРОЕНИЯ     «МАМИ»

Курсовая работа

По дисциплине:

Теория автомобилей

На тему: Оценка приспособленности грузовой платформы автомобиля КАМАЗ-4308-А3 (4х2) с прицепом НЕФАЗ-8560-62-02 к перевозке грузов и исследование расчетным методом тягово-скоростных свойств.

Студент: Енин А. А.

Группа: 5-АЭТКн-10

Преподаватель: Коноплев В. Н.

Москва 2014г.

Содержание

1. Введение           3

2. Технические характеристики автомобиля КАМАЗ-4308-А3    4

3. Технические характеристики прицепа НЕФАЗ-8560-62-02    9

4. Оценка приспособленности кузова КАМАЗ-4308-А3     11

5.Оценка приспособленности кузова прицепа НЕФАЗ-8560-62-02   15

6. Анализ результатов расчетного эксперимента      20

7. Тягово-динамический расчет и оценка адекватности математической

модели КАМАЗ-4308-А3         21

8. Список используемой литературы       27

1.Введение

Различные виды подвижного состава автомобильного транспорта- одиночные автомобили, седельные и прицепные автопоезда объединяются понятием "автотранспортные средства" (АТС). Общим для них служат колесные движители и опорные оси в различных комбинациях. В связи с этим взаимодействие АТС с дорогой и окружающей средой базируется на тех же основных закономерностях, что и для одиночного автомобиля.

Эффективность использования АТС в различных условиях эксплуатации определяется комплексом их потенциальных эксплуатационных свойств- тягово-скоростных, тормозных, проходимости, топливной экономичности, устойчивости и управляемости, комфортабельности и плавности хода. На эти эксплуатационные свойства влияют основные параметры автомобиля и его узлов, прежде всего двигателя, трансмиссии и колес, а так же характеристики дороги и условий движения.

В основе проектирования автотранспортного средства (АТС) или подвижного состава (ПС) лежит его назначение, оцениваемое полезной работой в условиях транспортного процесса за весь срок эксплуатации.

Величину полезной работы можно оценить объемом перевозок (т) или производительностью (т*км), поэтому одним из важнейших условий, определяющих эффективность эксплуатации АТС, является степень приспособленности кузова АТС к превозке наиболее вероятных грузов.

В данной работе представлен анализ расчетным методом эксплуатационных свойств АТС КАМАЗ-4308-А3 (4х2) с прицепом НЕФАЗ-8560-62-02 с учетом оценки степени адаптации к перевозке различных грузов и европоддонов.

2. Технические характеристики автомобиля КАМАЗ-4308-А3 (4х2) с прицепом НЕФАЗ-8560-62-02

 В данном пункте представлено схематичное изображение автомобиля с кузовом с тентом на рисунке 1, а так же приведены технические характеристики в таблице 1.

2.1. Габаритные размеры автомобиля КАМАЗ-4308-А3 (4х2)

Рисунок 1. Габаритные размеры автомобиля КАМАЗ-4308-А3

2.2. Технические характеристики автомобиля

Таблица 1. Технические характеристики КАМАЗ-4308-А3

Весовые параметры и нагрузки

Снаряженная масса шасси, кг

4850:4920

- нагрузка на переднюю ось, кг

3100:3120

- нагрузка на задний мост, кг

1750:1800

Допустимая масса надстройки с грузом, кг

6900:6830

Полная масса а/м, кг

11900

- нагрузка на переднюю ось, кг

4350

- нагрузка на задний мост, кг

7550

Допустимая масса прицепа, кг

8000

Полная масса автопоезда, кг

19900

Двигатель

Модель

CUMMINS 6 ISBe 210 (Евро-3)

Тип

дизельный с турбонаддувом, с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха

Максимальная полезная мощность, кВт (л. с.)

149,3 (203)

Номинальная мощность, брутто, кВт (л. с.)

155 (210)

при частоте вращения коленчатого вала, об/мин

2500

Максимальный полезный крутящий момент, Нм (кг·см)

773 (79)

при частоте вращения коленвала, об/мин

1700

Расположение и число цилиндров

рядное, 6

Рабочий объем, л

6,7

Система питания

Вместимость топливного бака, л

210

Электрооборудование

Напряжение, B

24

Аккумуляторы, В/А·ч

2x12/190

Генератор, В/Вт

28/2000

Сцепление

Тип

однодисковое, диафрагменное, вытяжного типа "ZF&SACHS"

Привод

гидравлический с пневмоусилителем

Диаметр ведомого диска, мм

395

Тормоза

Тип

дисковые "Haldeх" (передние и задние)

Размерность, дюймов

19,5"

Главная передача

Тип

гипоидная

Передаточное отношение

4,22

Коробка передач

Модель

6S1000 ф. "ZF"

Тип

механическая, шестиступенчатая

Управление

механическое, дистанционное

Передаточные числа

1

2

3

4

5

6

ЗХ

6,75

3,60

2,12

1,39

1,00

0,78

6,06

Подвеска

Передняя

рессорная

Задняя*

рессорная или пневматическая

Колеса и шины

Тип колес

дисковые, с профилированным ободом

Тип шин

бескамерные

Производитель*

"Michelin"(Франция), или "Matador" (Словакия), или "Bridgestone" (Япония)

Размер обода

6,75-19,5

Размер шин

245/70 R19,5

Кабина

Тип

расположенная над двигателем, с высокой крышей

Исполнение*

без спального или cо спальным местом

Характеристика а/м полной массы

Максимальная скорость, не менее, км/ч

100

Угол преодолеваемого подъема, не менее, % (град)

25 (14)

Внешний габаритный радиус поворота, м

8,8

Бортовая платформа

Тип

металлическая

Исполнение

С откидными боковыми и задним бортами, с каркасом и тентом

Внутренние размеры LxBxH

5900х2500х2750

3. Габаритные размеры прицепа НЕФАЗ-8560-62-02

В данном пункте приведено схематичное изображение прицепа на рисунке 2 и его технические характеристики в таблице 2.

Рисунок 2. Габаритные размеры прицепа НЕФАЗ-8560-62-02

3.1. Технические характеристики прицепа

Таблица 2. Технические характеристики прицепа НЕФАЗ-8560-62-02

Модель

Грузоподъемность, кг

9740:9985

Снаряженная масса, кг

5015:5260

Полная масса, кг

15000

Распределение полной массы

- на переднюю ось

7500

- на заднюю ось

7500

Подвеска

на двух основных и двух дополнительных полуэллиптических рессорах

Количество осей/колес

2/8

Колеса

дисковые 7,0-20

Шины

9,00 R20

Направление разгрузки

на две стороны

Угол опрокидывания платформы, град

45

Внутренние размеры платформы

(длина x ширина x высота)

5160x2315x1260

Площадь платформы, м2

12,2

Объем платформы

- с основными ( надст. деревян.) бортами

7,6 (9,5)

- с надставными металлическими бортами

15,2

Время подъема груженой платформы, с, не более

20

Время опускания порожней платформы, с, не более

25

Максимальная скорость транспортирования прицепа, км/ч

80

Габаритные размеры

(длина x ширина x высота)

7780x2500x2840

4. Оценка приспособленности кузова автомобиля КАМАЗ-4308-А3 (4х2) по коэффициентам адаптации.

Необходимо оценить степень приспособленности грузовой платформы автомобиля КАМАЗ-4308-А3 (4х2) к перевозке различной плотности грузов и европоддонов с максимальным использованием заложенной в конструкции грузоподъемности, площади пола грузовой платформы и объема кузова.

Перевозимый груз характеризуется следующими параметрами:

 Z плотность груза

•ρ поверхностная плотность

Европоддон    Тип 1  800*1200мм, 840кг

    Тип 2  1000*1200мм, 1050кг

Внутренние размеры кузова:

Длина кузова L     5.9м

Ширина кузова B     2.5м

• Высота кузова без тента h    0.65м

• Высота кузова с тентом H    2.9м

• Полезная высота кузова без тента hп  0.5м

• Полезная высота кузова с тентом Hп  2.75м

Геометрический объем открытого кузова V=L*B*h=5,9*2.5*0.65=9.6

Полезный объем открытого кузова Vп=L*B*hп=5.9*2.5*0.5=7.4

Площадь пола платформы S=L*B=5.9*2.5=14.75

Удельная грузоподъемность кузова Uvбт=Q/Vп=6.9/7.4=0.9т/

Удельная грузоподъемность пола Us=Q/S=6.9/14.75=0.47т/

Геометрический объем кузова с тентом Vт=L*B*H=5.9*2.5*2.9=42.8

Полезный объем кузова с тентом Vпт=L*B*Hп=5.9*2.5*2.75=40.6

Удельная грузоподъемность кузова с тентом Uvт=Q/Vпт=6.9/40.6=0.17т/

Как показывает практика, геометрические параметры кузова не всегда используются полностью ввиду различной формы и специфики укладки самого груза. В связи с этим возникает необходимость всесторонне оценить граничные условия использования параметров кузова.

Для такой оценки используют коэффициенты адаптации:

• По грузоподъемности Ag (Рисунок 4)

• По объему Av (Рисунок 4)

• По площади кузова As (Рисунок 3)

При Ag=Av=As=1 наступает полная адаптация кузова.

Коэффициенты адаптации считаются по следующим формулам

As=

Agбт=

Agт=

Avбт=

Avт=

Рисунок 3. Диаграмма приспособленности кузова автомобиля КАМАЗ-4308-А3 по коэффициенту адаптации площади Аs.

Рисунок 4. Диаграмма приспособленности кузова автомобиля КАМАЗ-4308-А3 по коэффициентам адаптации грузоподъемности Аg и объема Аv.

5. Оценка приспособленности кузова прицепа НЕФАЗ-8560-62-02 по коэффициентам адаптации.

Необходимо оценить степень приспособленности грузовой платформы прицепа НЕФАЗ-8560-62-02 к перевозке различной плотности и европоддонов с максимальным использованием заложенной в конструкции грузоподъемности, площади пола грузовой платформы и объема кузова.

Перевозимый груз характеризуется следующими параметрами:

 Z плотность груза

•ρ поверхностная плотность

Европоддон    Тип 1  800*1200мм, 840кг

    Тип 2  1000*1200мм, 1050кг

Внутренние размеры кузова:

• Длина кузова L     5.16м

• Ширина кузова B     2.315м

• Высота кузова без тента h    1.26м

• Высота кузова с тентом H    2.9м

• Полезная высота кузова без тента hп  1.11м

• Полезная высота кузова с тентом Hп  2.75м

Геометрический объем открытого кузова V=L*B*h=5.16*2.315*1.26=15

Полезный объем открытого кузова Vп=L*B*hп=5.16*2.315*1.11=13.3

Площадь пола платформы S=L*B=5.16*2.315=11.95

Удельная грузоподъемность кузова Uvбт=Q/Vп=9.7/13.3=0.7т/

Удельная грузоподъемность пола Us=Q/S=9.7/11.95=0.81т/

Геометрический объем кузова с тентом Vт=L*B*H=5.16*2.315*2.9=34.6

Полезный объем кузова с тентом Vпт=L*B*Hп=5.16*2.315*2.75=32.8

Удельная грузоподъемность кузова с тентом Uvт=Q/Vпт=9.7/32.8=0.3т/

Как показывает практика, геометрические параметры кузова не всегда используются полностью ввиду различной формы и специфики укладки самого груза. В связи с этим возникает необходимость всесторонне оценить граничные условия использования параметров кузова.

Для такой оценки используют коэффициенты адаптации:

• По грузоподъемности Ag (Рисунок 6)

• По объему Av (Рисунок 6)

• По площади кузова As (Рисунок 5)

При Ag=Av=As=1 наступает полная адаптация кузова.

Коэффициенты адаптации считаются по следующим формулам

As=

Agбт=

Agт=

Avбт=

Avт=

Рисунок 5. Диаграмма приспособленности кузова прицепа НЕФАЗ-8560-62-02 по коэффициенту адаптации площади Аs.

Рисунок 6. Диаграмма приспособленности кузова прицепаНЕФАЗ-8560-62-02 по коэффициентам адаптации грузоподъемности Аg и объема Аv.

На рисунке 7 представлено схематичное изображение расположения европоддонов 2х типов в кузовах автомобиля и прицепа.

Рисунок 7. Схематичное изображение расположения европоддонов в кузовах автомобиля КАМАЗ-4308-А3 и прицепа НЕФАЗ-8560-62-02.

6. Анализ результатов расчетного эксперимента.

Приведенный анализ геометрических параметров кузовов показал, что на платформу автомобиля можно погрузить до 14 европоддонов первого типа и до 12 европоддонов второго типа.

 При использовании европоддонов первого типа общая занимаемая площадь составит 13.44, а общий вес груза 11.76т, что превышает паспортную грузоподъемность (6.9т).

При использовании европоддонов второго типа общая занимаемая площадь составит 14.4, а общий вес груза 12.6т, что превышает паспортную грузоподъемность (6.9т).

На платформу прицепа можно погрузить до 6 европоддонов первого типа и до 5 европоддонов второго типа.

При использовании европоддонов первого типа общая занимаемая площадь составит 5.76, а общий вес груза 5.04т, что входит в паспортную грузоподъемность (9.7т).

При использовании европоддонов второго типа общая занимаемая площадь составит 6, а общий вес груза 5.25т, что входит в паспортную грузоподъемность (9.7т).

Выводы:

Анализ показал, что в кузов автомобиля вмещается 14 поддонов первого типа и 12 второго типа. При полной загрузке кузова европоддонами наблюдается превышение грузоподъемности на 4.86т (первый тип) и 5.7т (второй тип).

Коэффициенты: для первого типа поддонов- Аs=0.9; Аg=1.7

     для второго типа поддонов- Аs=0.98; Аg=1.8

В кузов прицепа вмещается 6 поддонов первого типа и 5 второго типа. При полной загрузке европоддонами масса груза не превышает грузоподъемность в обоих случаях.

Коэффициенты: для первого типа поддонов- Аs=0.48; Аg=0.52

                             для второго типа поддонов- Аs=0.5; Аg=0.54

Видно  что для более эффективных грузоперевозок необходимо повышать грузоподъемность автомобиля. Один из вариантов- установка дополнительной вывешиваемой оси.

7. Тягово-динамический расчет и оценка адекватности математической модели автомобиля КАМАЗ-4308-А3 (4х2).

Проведем тягово-динамический расчет автомобиля по программе Тягово-динамический расчет автомобиля, с использованием данных технической характеристики. По результатам расчета оценим адекватность математической модели.

Данные для анализа взяты из технических характеристик (Таблица 1) и официального сайта завода КАМАЗ.

Рисунок 8. Исходные данные для ТДР автомобиля с двигателем CUMMINS 6 ISBe 210 (Euro-3)

Рисунок 9. Внешняя скоростная характеристика автомобиля с двигателем CUMMINS 6 ISBe 210 (Euro-3)

Рисунок 10. Тяговая характеристика автомобиля с двигателем CUMMINS 6 ISBe 210 (Euro-3)

Рисунок 11. Динамическая характеристика автомобиля с двигателем CUMMINS 6 ISBe 210 (Euro-3)

Рисунок 12. График мощностного баланса автомобиля с двигателем CUMMINS 6 ISBe 210 (Euro-3)

Рисунок 13. График ускорений автомобиля с двигателем CUMMINS 6 ISBe 210 (Euro-3)

Рисунок 14. Топливная характеристика автомобиля с двигателем CUMMINS 6 ISBe 210 (Euro-3)

Рисунок 15. Разгонная характеристика по времени автомобиля с двигателем CUMMINS 6 ISBe 210 (Euro-3)

Рисунок 16. Разгонная характеристика по пути автомобиля с двигателем CUMMINS 6 ISBe 210 (Euro-3)

7.1. Оценка адекватности математической модели.

Оценку адекватности модели проведем на основании таблицы 3 по трем критериям. Сравним заводские показатели и показатели, полученные с помощью программы ТДР. Найдем разницу между этими показателями и по ней оценим адекватность математической модели в рамках эксперимента.

Таблица 3. Сравнительная таблица.

Основные показатели

Заводские данные

Расчетные данные

Разница

Разница в %

Максимальная скорость (км/ч)

100

110

+10

10

Время разгона до 60 км/ч

26

24

-2

7.7

Расход топлива на л/100км

14

17

+3

21.4

Вывод: разница между расчетными данными и данными завода изготовителя составляет от 7,7 до 21.4%. Это позволяет утверждать, что математическая модель адекватна.

7.2. Анализ тягово-динамического расчета.

Анализ ТДР произведем по расчету некоторых параметров:

1. Время разгона на 400м = 35с

2. Время разгона на 1000м = 60с

3. Время разгона на 1600м = 78с

4. Время разгона на 2000м = 100с

5. Условная максимальная скорость: Vусл.мах.====18.2м/с

         Vусл.мах.=18.2*3.6=65.5км/ч

Условная максимальная скорость оказалась меньше обычной максимальной скорости, что говорит о правильности решения.

8. Список используемой литературы.

1. Официальный интернет-ресурс завода КАМАЗ- http://www.kamaz.ru/

2. Методические указания к практическим занятиям по дисциплине "Теория эксплуатационных свойств АТС", МАДИ 2007г.

3. Краткий автомобильный справочник НИИАТ.

4. " Компоновка грузовых автомобилей" учебное пособие по курсу " Конструирование и расчет автомобиля".

5. Программа " Тягово-динамический расчет автомобиля".


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

25931. Разъединители. Назначение. Конструктивное исполнение. Принцип действия. Условия выбора 31.5 KB
  Разъединители аппараты которые предназначены для включения и отключения участков электрических цепей под напряжением при отсутствии нагрузочного тока. Разъединитель и механизм его привода должны надежно удерживаться во включенном положении при протекании тока К3. Как мы уже говорили они должны надежно работать при номинальном режиме а также при перегрузках и сквозных токах короткого замыкания. При больших токах контакты выполняют из нескольких до восьми параллельных пластин.
25932. Отделители и короткозамыкатели. Назначение. Конструктивное исполнение. Принцип действия. Условия выбора. Совместная работа отделителей и короткозамыкателей 25 KB
  Для замены выключателей на стороне высокого напряжения используются короткозамыкатели и отделители. Отделитель служит для отключения обесточенной цепи высокого напряжения за малое время не более 01 сек. Короткозамыкатели и отделители устанавливаются на стороне высшего напряжения РУ малоответственных потребителей когда в целях экономии площади и стоимости РУ выключатели предусмотрены только на стороне низшего напряжения. Отделители и короткозамыкатели устанавливаются на стороне высшего напряжения в менее ответственных РУ в целях экономии...
25933. Реакторы. Назначение. Конструктивное исполнение. Принцип действия. Условия выбора. Сдвоенные реакторы 26 KB
  Реакторы. Сдвоенные реакторы. Для ограничения ударного тока короткого замыкания применяют токоограничивающие реакторы. По этой причине реакторы выполняют без стальных сердечников несмотря на то что при этом для поддержания такого же значения индуктивности их приходится делать больших размеров и массы.
25934. Измерительные трансформаторы тока и напряжения. Назначение. Конструктивное исполнение. Принцип действия. Условия выбора 26 KB
  Измерительные трансформаторы тока и напряжения. Трансформатор напряжения трансформатор предназначеный для преобразования высокого напряжения в низкое в цепях РЗиА. Применение трансформатора напряжения позволяет изолировать логические цепи защиты и цепи измерения от цепи высокого напряжения. Виды трансформаторов напряжения Заземляемый трансформатор напряжения однофазный трансформатор напряжения один конец первичной обмотки которого должен быть наглухо заземлен или трехфазный трансформатор напряжения нейтраль первичной обмотки которого...
25935. Разрядники: назначение, конструкция, принцип действия. Вентильные и трубчатые разрядники. Нелинейные ограничители перенапряжения (ОПН): назначение, конструкция, принцип действия. Условия выбора 52.5 KB
  Нелинейные ограничители перенапряжения ОПН: назначение конструкция принцип действия. В результате пробоя в трубке возникает интенсивная газогенерация и через выхлопное отверстие образуется продольное дутье достаточное для погашения дуги . ОПН Ограничитель перенапряжения нелинейный ОПН это разрядник без искровых промежутков. Активная часть ОПН состоит из последовательного набора варисторов.
25936. Устройство защитного отключения (УЗО). Назначение, схема подключения 53 KB
  Устройство защитного отключения УЗО. Устройство защитного отключения УЗО; более точное название: Устройство защитного отключения управляемое дифференциальным остаточным током сокр. УЗО−Д механический коммутационный аппарат или совокупность элементов которые при достижении превышении дифференциальным током заданного значения при определённых условиях эксплуатации должны вызвать размыкание контактов. Основная задача УЗО защита человека от поражения электрическим током и от возникновения пожара вызванного утечкой тока через...
25937. Конструкция и принцип действия воздушных выключателей. Достоинства и недостатки. Условия выбора. Сравнение с другими высоковольтными выключателями 27.5 KB
  Воздушные выключатели обладают высокими техническими характеристиками. Сетевые выключатели на напряжение 6кВ и выше применяемыев электрических сетях и предназначенные для пропуска и коммутации тока в нормальных условиях работы цепи и в условиях КЗ. Генераторные выключатели на напряжение 624 кВ предназначенные для пропуска и коммутации токов в нормальных условиях а также в пусковых режимах и при КЗ. Выключатели для электротермических установок с напряжениями 6220 кВ предназначенные для работы как в нормальных так и в аварийных режимах 4.
25938. Конструкция и принцип действия элегазовых выключателей. Достоинства и недостатки. Условия выбора. Сравнение с другими высоковольтными выключателями 23 KB
  В элегазовых выключателях гашение дуги происходит так же как и в воздушных выключателях при интенсивнои охлаждении дуги потоком газа. В элегазовых дугогасительных устройствах в отличие о воздушных при гашении дуги истечение газа через сопло происходит не в атмосферу а в замкнутый объем камеры заполненный элегазом при небольшом избыточном давлении. По способу гашения дуги в элегазе различают следующие ДУ: с системой продольного дутья в которую предварительно сжатый воздух поступает из резервуара с относительно высоким давлением элегаза ДУ...
25939. Выключатели нагрузки. Назначение, конструктивное исполнение и принцип действия выключателей нагрузки. Условия выбора 21 KB
  Выключатели нагрузки. Назначение конструктивное исполнение и принцип действия выключателей нагрузки. Выключатели нагрузки используются для оперативного соединения и разъединения цепи. Выключатель нагрузки обеспечивает двухкратное включение нормированного для него тока включения на короткое замыкание без повреждений препятствующих его дальнейшей работе в нормальном и эксплуатационном режиме.