Розрахунок основних конструктивних параметрів трактора

Ім'я файлу: Курсова робота з тракторів та автомобілів.docx
Розширення: docx
Розмір: 100кб.
Дата: 06.12.2020
скачати

ВСТУП

Курсова робота – узагальнююча самостійна індивідуальна робота виробничо-дослідницького характеру, в якій на основі аналізу параметрів і конструкцій вітчизняних та зарубіжних тракторів і автомобілів та з урахуванням умов їх використання студент визначає параметри і характеристики машин, виконує тяговий (динамічний) розрахунок машини, тепловий розрахунок двигуна і будує теоретичні (розрахункові) тягові характеристики для трактора чи динамічну характеристику автомобіля згідно з індивідуальними завданнями.

Завершується курсова робота порівняльним аналізом розрахованих параметрів трактора (чи автомобіля) з параметрами машин-прототипів.

Мета виконання курсової роботи – систематизувати і закріпити знання студентів з основних питань теорії тракторів і автомобілів та теорії двигунів внутрішнього згоряння, а також сприяти набуттю ними навиків самостійного розв’язування практичних задач з визначення та аналізу основних показників роботи тракторів і автомобілів.

Задачею тягового розрахунку трактора є визначення його основних параметрів, які забезпечують максимальну ефективність та економічність роботи у всьому діапазоні його тягових зусиль.

Тяговий розрахунок трактора передбачає виконання таких робіт:

– розрахунок основних конструктивних параметрів трактора;

– розрахунок і побудову залежності тягового коефіцієнта корисної дії трактора від тягового зусилля; – розрахунок і побудову зовнішньої швидкісної характеристики двигуна;

– визначення основних параметрів трансмісії трактора;

– розрахунок і побудову теоретичної тягової характеристики трактора.

Задачею динамічного розрахунку автомобіля є визначення його основних параметрів, які забезпечують максимальну ефективність та економічність роботи на номінальному режимі (при максимальній швидкості в заданих експлуатаційних умовах). Динамічний розрахунок автомобіля передбачає виконання таких робіт:

– розрахунок основних конструктивних параметрів автомобіля;

– розрахунок і побудову зовнішньої швидкісної характеристики двигуна;

– визначення основних параметрів трансмісії автомобіля;

– розрахунок і побудову теоретичних економічної і динамічної характеристик автомобіля.

Задачею теплового розрахунку ДВЗ є визначення основних параметрів дійсного робочого циклу на номінальному режимі та основних конструктивних розмірів двигуна.

Тепловий розрахунок ДВЗ дозволяє аналітично, з достатнім ступенем точності, визначити основні параметри двигуна, який проектується або модернізується, а також оцінити індикаторні, ефективні та питомі показники його роботи і передбачає:

– розрахунок основних параметрів дійсного робочого циклу;

– розрахунок основних конструктивних розмірів двигуна;

– визначення середнього значення крутного моменту двигуна на номінальному режимі;

– визначення максимального крутного моменту двигуна;

– побудову індикаторної діаграми у функції переміщення поршня.

Задачею динамічного розрахунку ДВЗ є визначення середнього значення крутного моменту двигуна на номінальному режимі, максимального крутного моменту двигуна, а також основних розмірів маховика. При динамічному розрахунку ДВЗ виконується:

– побудова діаграми Ф. Брікса;

– побудова діаграми (кривої) сил інерції мас, що виконують зворотно-поступальний рух;

– побудова розгорнутих діаграм сил, що діють на поршень;

– побудова діаграм сил, що діють у кривошипно-шатунному механізмі для його двох положень (на вибір студента але як при додатній так і при від’ємній сумарній силі);

– побудова діаграми фаз газорозподілу для даного двигуна;

– визначення основних розмірів маховика.
Завдання

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
Національний університет біоресурсів і природокористування України
Механіко-технологічний факультет
Кафедра тракторів, автомобілів та біоенергосистем
ЗАТВЕРДЖУЮ

Зав. кафедри ТАБЕС,

к. т. н., доцент

_____________ /Чуба В.В./

“____” ___________ 20__ р.

ЗАВДАННЯ

до курсової роботи

з навчальної дисципліни «Трактори і автомобілі»

на тему: «Динамічний розрахунок автомобіля »
студенту ІІ-го курсу, групи АІ-1901

механіко-технологічного факультету

Ковбасі Дмитру Сергійовичу

(прізвище, ім’я та по батькові студента у давальному відмінку)

Вихідні дані для проектування:

1. Номер варіанта завдання (4 останні цифри номера паспорта) 1489 .

2. Вид мобільної машини (по останній цифрі паспорта) автомобіль. .

3. Дані, вибрані по першим трьом цифрам варіанта завдання:

4. Додаткові вихідні дані (на розсуд керівника в разі необхідності)

______________________________________________________________________

Керівник проекту __________________________ ( _______________ )

(підпис) (розбірливо прізвище та ініціали)
Завдання прийняв студент __________________ ( )

(підпис) (розбірливо прізвище та ініціали)
Дата отримання завдання «_____» _________________ 20__ р.
Дата здачі завершеної роботи на кафедру «_____» __________ 20__ р
Зміст

1.1 Визначення ваги і маси автомобіля

Вагу вантажу, що перевозить автомобіль, визначаємо за формулою:

Kн.

Вага порожнього автомобіля (власна вага) становить:

Де

– коефіцієнт вантажопідйомності для МАЗ-5335.

Одержане значення

округлимо до ближчого цілого числа.

Масу порожнього автомобіля (власну масу) визначаємо за формулою:

Вага завантаженого автомобіля (повна вага) становить:

Кн ,

де 0,75 – вага водія чи пасажира, кН;

– кількість місць для сидіння у кабіні автомобіля (для МАЗ-5335 це 2 місця )

1.2 ПІДБІР ШИН ДЛЯ АВТОМОБІЛЯ

Підбір шин проводимо, виходячи з навантаження коліс заднього мосту автомобіля:

де

– коефіцієнт навантаження задніх коліс автомобіля(МАЗ-5335) під час його руху .

Для швидкостей руху автомобіля, менших 30 м/с, значення коефіцієнта навантаження його задніх коліс під час руху

неістотно відрізняється від значення

– коефіцієнта навантаження задніх коліс у статиці. Перше з них перевищує друге не більше як на 2...3 %. Завдяки цьому можна приймати:

Якщо на задньому мосту чи задньому візку автомобіля встановлено

коліс, то навантаження на одне з них становить:

Найкращі шини що підходять під дане навантаження — пневматичні, камерні , розмір шин - 11.00R20 .Максимальна допустима швидкість – 100 км/год .Витримує навантаження в 32,5 Кн.

Радіус кочення підібраних шин, розміри яких виражено у дюймах, визначаємо за формулою:

Шини, підібрані для задніх коліс автомобіля, повинні застосовуватись і на передніх колесах. Для цього перевіримо їх придатність за вантажопідйомністю. Перевірку виконуємо для нерухомого автомобіля, який знаходиться у горизонтальному положенні (у статиці). Навантаження на одне колесо у такому випадку становить:

Запропоновані шини підходять як для колес переднього мосту , так і для колес заднього .

1.3 ВИЗНАЧЕННЯ ККД ТРАНСМІСІЇ АВТОМОБІЛЯ

Коефіцієнт корисної дії механізмів силової передачі автомобіля, згідно з даними, дорівнює:

для коробки передач: на прямій передачі

;

на інших (непрямих) передачах

;

для головної передачі:одноступінчастої

;

двоступінчастої (ЗиЛ, КамАЗ)

.

Виходячи з цих даних, обчислюємо ККД трансмісії автомобіля на прямих і непрямих передачах:

1.4 ВИЗНАЧЕННЯ ПОВНОЇ КОЛОВОЇ СИЛИ КОЛІС , ПОТРІБНОЇ ДЛЯ РУХУ АВТОМОБІЛЯ ДЛЯ РУХУ З МАКСИМАЛЬНОЮ ШВИДКІСТЮ
Для обчислення експлуатаційної потужності двигуна необхідно визначити повну колову силу коліс

, потрібну для руху автомобіля в умовах, вказаних у завданні на курсову роботу. У випадку рівномірного руху автомобіля згадана сила дорівнює сумі сил опору дороги і повітря:

1.5 ЕКСПЛУАТАЦІЙНА ТА НОМІНАЛЬНА ПОТУЖНІСТЬ ДВИГУНА

Експлуатаційну потужність двигуна, необхідну для руху автомобіля з заданою максимальною швидкістю

, визначаємо за формулою:

Для визначення номінальної потужності двигуна

одержане значення

необхідно збільшити на 4…8 % за формулою:

1.6 ВИБІР ТИПУ ДВИГУНА ТА НОМІНАЛЬНОЇ ЧАСТОТИ ОБЕРТАННЯ ЙОГО КОЛІНЧАТОГО ВАЛУ

Для вантажного автомобіля МАЗ-5335 обираємо двигун ЯМЗ-238НБ з номінальною частотою обертання його колінчатого валу

.

1.7 ТЕПЛОВИЙ РОЗРАХУНОК ДВИГУНА ВНУТРІШНЬОГО ЗГОРЯННЯ

1.7.1 Обгрунтування та вибір вихідних параметрів для теплового розрахунку двигуна

Вихідні данні для для теплового розрахунку двигуна

Тип камери згоряння -нерозділена камера згоряння з безпосереднім впрорскуванням і об’ємним способом сумішоутворення.

Ступінь стиску

.

Число тактів двигуна

.

Тиск і температура навколишнього середовища :

,

.

Тиск при наддуві

.

Температура повітря за компресором

Коефіцієнт надлишку повітря

.

Підвищення температури заряду в процесі впуску

.

Тиск продуктів згоряння в кінці процесу випуску

.

Температура газів у кінці процесу випуску

.

Пролітропи стиснення

та розширення

.

Коефіцієнт короткоходості двигуна

1,07

Номінальна частота обертання колінчатого вала двигуна

Коефіцієнт використання теплоти в основній фазі згоряння

.

Коефіцієнт округлення індикаторної діаграми

.

Ступінь підвищення тиску при згорянні

.

1.7.2 Параметри робочого тіла в кінці процесу впуску

Тиск газів у кінці процесу впуску :

Коефіцієнт залишкових газів :

Температура газів у кінці процесу впуску :

Коефіцієнт наповнення :

1.7.3 Параметри робочого тіла в кінці процесу стиснення

Тиск:

Температура :

Середня мольна теплоємність заряду :

1.7.4 Параметри процесу згоряння і розширення

Розраховуємо кількість повітря, теоретично необхідного для згоряння 1 кг палива:

а) у кмоль/кг :

б) у кг/кг:

Перевірка:

Кількість свіжого заряду повітря і палива, кг/кмоль:

Кількість продуктів згоряння палива, кмоль/кг :

Коефіцієнт молекулярної зміни :

Теоретичний:

Дійсний :

Середня мольна теплоємність продуктів згоряння:

Кількість теплоти, що передається газами при згорянні 1 кг палива :

Температури кінця процесу згоряння визначаємо з рівняння :

Після підстановки в рівняння всіх відомих значень воно зводиться до виду :

Звідки :

Таким чином з квадратного рівняння можна визначити температуру газів в кінці процесу згорання за формулою:

Де

Тиск у кінці процесу згоряння :

Дійсне значення максимального тиску :

Показники, які характеризують процес згоряння:

ступінь попереднього розширення:

ступінь подальшого розширення:

Параметри робочого тіла в кінці процесу розширення:

Тиск:

Температура:

Перевірку правильності прийняття температури

:

Значення

задовільняє умови .

1.7.5 Індикаторні показники роботи циклу

Середній індикаторний тиск робочого циклу:

Розрахункового:

Дійсного:

Індикаторний коефіцієнт корисної дії :

Питома індикаторна витрата палива :

1.7.6 Ефективні показники роботи циклу
Середній ефективний тиск:

Механічний ККД:

Ефективний ККД:

Питома ефективна витрата палива:

1.7.7 Годинна витрата палива на номінальному режимі

1.7.8 Номінальна циклова подача палива

1.7.9 Крутний момент двигуна

на номінальному режимі:

Максимальний:

1.7.10 Літрова потужність двигуна

1.7.11 Розрахунок основних розмірів проектованого двигуна

Робочий об’єм (літраж) двигуна :

Робочий об’єм одного циліндра :

Об’єм камери згоряння :

Повний об’єм циліндра :

Діаметр циліндрa :

Площа поршня :

Хід поршня :

Перевірка середньої швидкості поршня :

Номінальна кутова швидкість обертання колінчатого вала двигуна :

Довжина шатуна :

1.7.12 Індикаторна потужність двигуна

1.7.13 Потужність механічних втрат

1.7.14 Аналіз результатів теплового розрахунку і висновки

Результати теплового розрахунку двигуна внутрішнього згоряння

Параметри двигуна	Числові значення параметрів
Параметри двигуна	двигун- прототип	спроектова- ний двигун
Номінальна ефективна потужність N_ен, кВт	162	160
Номінальна частота обертання колінчатого вала n_н, об/хв	1700	1700
Крутний момент на номінальному режимі, Нм	905	910
Максимальний крутний момент, Нм	950	955
Робочий об’єм двигуна V_л, л	14,86	18,1
Кількість циліндрів i	8	8
Діаметр циліндра D, мм	130	138
Хід поршня S, мм	140	147
Середній ефективний тиск р_е, МПа	0,62	0,62
Індикаторний коефіцієнт корисної дії	0,44	0,47
Механічний коефіцієнт корисної дії	0,7	0,75
Ефективний коефіцієнт корисної дії	0,32	0,35
Питома індикаторна витрата палива g_і, г/(кВтгод)	175	180,2
Питома ефективна витрата палива g_е, г/(кВтгод)	238	242
Годинна витрата палива на номінальному режимі, кг/год	38	39,2
Літрова потужність N_л, кВт/л	8,8	8,92

http://atm.vntu.edu.ua/subject/books/AD/Teploviy.pdf



Зм.	Арк.	№ докум.	Підпис	Дат.
Розробив		Ковбаса Д.С.			ВСТУП	Літ.	Аркуш	Аркушів
Керівник		Шкарівський Г.В.				У
Перевірив		Шкарівський Г.В.				НУБіПУ
Н. контр.
Консулт.

© Усі права захищені
написати до нас