Описание
В дипломной работе на основе исходных данных для расчёта подобран тип экскаватора для ведения добычных и вскрышных работ с приложением таблицы технических характеристик. Для транспортировки руды из карьера на дробильно-обогатительную фабрику и вскрышных пород на отвал выбран автосамосвал МАЗ-551603 грузоподъёмностью 22 тонны. Выполнен эксплуатационный расчёт автосамосвала. В ходе расчёта парка автомобилей определены количество рейсов до дробильно-обогатительной фабрики и до отвала, суточная и годовая производительности автосамосвала, необходимое количество автосамосвалов для вскрышных и добычных работ. Определено списочное число АТС.
В технологическом разделе ВКР в ходе проектирования автотранспортного парка выполнены корректирование нормативов периодичности техобслуживания и корректирование кратности пробегов до техобслуживания и капремонта. Рассчитаны среднецикловый пробег автомобилей и число техобслуживаний и капремонтов на один автомобиль за цикл. Выполнены годовые расчёты количества ТО и КР всего автопарка, количества диагностических воздействий. Рассчитана суточная производственная программа по всем видам технических воздействий. Рассмотрена организация техобслуживания и диагностирования. Рассчитан годовой объём работ по техобслуживанию и ремонту с выполнением корректирования нормативов трудоёмкостей ТО и ремонта, определением годового объёма работ по ТО, ТР и диагностике, самообслуживанию АТП. Выполнено распределение годовых объёмов работ по видам и месту выполнения. Рассчитано количество производственного персонала с приложением таблицы. В процессе расчёта производственных подразделений определены ритм производства, количество постов техобслуживания, диагностирования, текущего ремонта, ожидания, КТП. Определено необходимое технологическое оборудование. Рассчитаны площади основных и вспомогательных участков. Определены площади хранения автомобилей, главного производственного корпуса, общая площадь проектируемого производственного участка.
В специальном разделе выпускной квалификационной работы выполнено описание проектируемого автомобиля МАЗ грузоподъёмностью 22 тонны. Дана краткая характеристика элементов трансмиссии автомобиля. В ходе расчёта характеристик проектируемого автомобиля выполнено построение внешней скоростной характеристики двигателя, определены передаточные числа главной передачи и коробки передач трансмиссии автомобиля, выполнены тепловой и кинематический расчёты двигателя. Построена расчётная индикаторная программа. Рассчитаны тяговая и динамическая характеристики автомобиля. Определёны мощностной баланс автомобиля, ускорение на разных передачах, максимальный угол подъёма автомобиля. В ходе динамического расчёта двигателя определены силы и моменты, действующие на детали кривошипно-шатунного механизма. Разработана компоновочная схема автомобиля и рассчитаны компоновочные параметры. Определены основные параметры подрессоривания автомобиля, необходимые для расчета характеристик плавности хода. Обоснован выбор эквивалентной расчётной схемы проектируемого автомобиля.
Отрывок из дипломной работы:
2.1 ПРОЕКТИРОВАНИЕ АТП
2.1.1 Корректировка нормативов периодичности техобслуживания
Корректировочное значение периодичности ТО-1 (ТО-2) , км, определяется по формуле
где – нормативное значение периодичности ТО-1 (ТО-2);
– коэффициент, учитывающий категорию условий эксплуатации;
– коэффициент, учитывающий природно-климатические усло-вия.
2.1.2 Среднецикловый пробег автомобилей
Среднецикловый пробег определяется по формуле
где – нормативный пробег «нового» автомобиля до КР;
– нормативный пробег до списания автомобиля, прошедшего капитальный ремонт;
, – соответственно, количество «новых» и капитально отремонтированных автомобилей;
– коэффициент, учитывающий модификацию подвижного состава.
2.1.3 Корректировка кратности пробегов до техобслуживания и капремонта и среднесуточного пробега
Определяем коэффициент кратности между значениями периодичности ТО-1 и среднесуточного пробега
Тогда принятое значение скорректированной периодичности ТО-1
Определяем коэффициент кратности между значениями периодичности ТО-1 и ТО-2 (принятой)
Тогда принятое значение скорректированной периодичности ТО-2
Определяем коэффициент кратности между значениями среднециклового пробега и принятой периодичности ТО-2
Тогда принятое значение скорректированного среднециклового пробега
Результаты корректирования сводим в таблицу 1.1.
Таблица 2.1. Значения пробегов
|
Пробег
|
Обозначение
|
Значение пробегов, км
|
|
Нормативные корректированные
|
Корректирование по кратности
|
Принятые для расчета
|
|
До ТО-1
|
|
2430
|
250∙10
|
2500
|
|
До ТО-2
|
|
9720
|
2500∙4
|
10000
|
|
До КР
|
|
260689
|
10000∙26
|
260000
|
2.1.4 Число техобслуживаний и капремонтов на один автомобиль за цикл
Количество КР
Количество ТО-2
Количество ТО-1
2.1.5 Число ТО и КР всего автопарка за год
Число дней простоя автомобиля в ремонте и ТО-2 за цикл
где – число дней простоя автомобиля в капитальном ремонте;
– дни транспортировки автомобиля на авторемонтное предприятие и обратно.
– удельный простой автомобиля в ТО и ТР на 1000 км пробега, дней/1000км;
– коэффициент изменения простоев в ТО и ТР в зависимости от пробега автомобиля с начала эксплуатации.
Число календарных дней в цикле
где – коэффициент простоя автомобиля в выходные и праздничные дни
Здесь – число календарных дней в году;
– количество рабочих дней в году.
Дни эксплуатации автомобиля за цикл принимаются равными количеству ежедневных обслуживаний, т.е.
Годовой пробег автомобиля , км, рассчитывается по формуле
где – коэффициент использования парка, определяемый из следующего выражения
Коэффициент перехода от цикла к году
Количество ТО и КР на весь парк за год определяется из следующих выражений
Годовое количество сезонных обслуживаний определяется по выражению
2.1.6 Число диагностических воздействий за год
Годовое количество общих диагностирований Д-1
Годовое количество поэлементных диагностирований Д-2
2.1.7 Расчет суточной производственной программы по всем видам технических воздействий
Суточная производственная программа по каждому виду технических воздействий определяется из выражения
где – годовая программа по i-му виду технических воздействий (ЕО, ТО-1, ТО-2, Д-1 и Д-2);
– число рабочих дней в году i-ой производственной зоны
2.1.8 Организация техобслуживания и диагностирования
Организация ТО-1 – тупиковые посты.
Организация ТО-2 – тупиковые посты с выделением поста смазки.
2.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМА РАБОТ ПО ТЕХОБСЛУЖИВАНИЮ И РЕМОНТУ ЗА ГОД
Годовой объем работ по техническому обслуживанию определяется исходя из годовой производительной программы по каждому виду ТО и его разовой трудоемкости.
Годовой объем текущего ремонта рассчитывается на основании годового пробега парка и удельной трудоемкости на 1000 км.
2.2.1 Корректировка нормативов трудоемкостей ТО и ремонта
Скорректированная трудоемкость ежедневного обслуживания , чел.-ч, определяется по формуле
где – нормативная трудоемкость ЕО без учета механизации уборочно-моечных работ, чел-ч;
– коэффициент, учитывающий модификацию подвижного состава;
– коэффициент, учитывающий размер АТП и количество технологически совместимых групп подвижного состава;
– коэффициент, учитывающий снижение трудоемкости ЕО за счет механизации уборочно-моечных работ.
Скорректированная трудоемкость ТО-1 и ТО-2 , чел-ч, определяется из выражения
где – нормативная трудоемкость ТО-1 (ТО-2), чел-ч;
– коэффициент, учитывающий снижение трудоемкости ТО при поточном методе обслуживания.
При выполнении обслуживания на универсальных постах
Для ТО-1
Для ТО-2
Трудоемкость сезонного обслуживания принимаем равным 20% от скорректированной трудоемкости ТО-2, т.е.
Удельная скорректированная трудоемкость текущего ремонта , чел-ч, определяется из выражения
где чел-ч/1000 км – нормативная трудоемкость ТР;
– коэффициент, учитывающий возраст подвижного состава.
При совмещенной диагностике общая трудоемкость ТО-1 и Д-1 , чел-ч, увеличивается на 10% за счет включения в технологию дополнительных диагностических операций
Трудоемкость углубленного диагностирования , чел-ч
где – доля углубленного диагностирования Д-2 в трудоемкости ТО-2.
Так как работы Д-2 относятся фактически к работам ТО-2, то трудоемкость последнего сокращается.
Кроме того, из объема ТО-2 исключаются работы Д-1. Окончательное выражение для расчета трудоемкости ТО-2, , чел-ч, имеет вид
Таблица 2.2. Корректирование нормативов трудоемкости ТО и ТР
|
Вид ТО или ТР
|
Подвижной состав
|
Нормативная трудоемкость
|
Коэффициенты изменения трудоемкости ТО и ТР
|
Нормативная скорректированная трудоемкость,
чел-ч
|
| |
|
|
|
|
,
|
|
ЕО
|
МАЗ (22т)
|
|
1,1
|
1,2
|
1,1
|
1,24
|
1,05
|
0,23
|
|
|
ТО-1
|
|
1
|
|
|
ТО-2
|
|
1
|
|
|
ТР
|
|
-
|
|
2.2.2 Объем работ по ТО, ТР и диагностике за год
Годовой объем работ по видам ТО и диагностики , чел-ч, определяется произведением их годовых программ на скорректированную трудоемкость одного воздействия по следующим формулам
– ЕО чел-ч
– ТО-1 с Д-1 чел-ч
– ТО-2 чел-ч
– Д-1 чел-ч
– Д-2 чел-ч
– СО чел-ч
Годовой объем работ по текущему ремонту , чел-ч, определяется по формуле
2.2.3 Объем работ по самообслуживанию АТП за год
Годовой объем работ по самообслуживанию АТП для варианта совмещенного ТО-1 с Д-1 рассчитывается по формуле
где – объем вспомогательных работ АТП
– объем работ по самообслуживанию
2.2.4 Распределение годовых объемов работ по видам и месту выполнения
При совмещении ТО-1 с Д-1 рекомендуется следующее распределение работ ТО-2: при организации ТО-2 на универсальных постах 10% его объема выполняется в цехах, 65% – на постах зоны ТО-2 и 25% (смазочные и регулировочные работы) – на постах линии ТО-1 с Д-1 в межсменное время.
Таблица 2.3. Годовые объемы работ
|
Виды работ
|
Текущий ремонт
|
ТО-2 в цехе
|
Самообслужи-вание
|
Суммарный по АТП, чел-час
|
|
%
|
Чел-час
|
%
|
Чел-час
|
%
|
Чел-час
|
|
Постовые
|
|
Общее диагностирование
|
1
|
487,1403
|
|
|
|
|
487,1403
|
|
Углуб. диагностирование
|
1
|
487,1403
|
|
|
|
|
487,1403
|
|
Регулировочн. и разб.-сбор.
|
35
|
17049,91
|
|
|
|
|
17049,91
|
|
Сварочные
|
3
|
1461,421
|
|
|
|
|
1461,421
|
|
Жестяницкие
|
2
|
974,2806
|
|
|
|
|
974,2806
|
|
Малярные
|
6
|
2922,842
|
|
|
|
|
2922,842
|
|
Деревообрабатывающие
|
2
|
974,2806
|
|
|
|
|
974,2806
|
|
Итого
|
50
|
24357,02
|
|
|
|
|
24357,02
|
|
Цеховые
|
|
Агрегатные
|
15
|
7307,105
|
|
|
|
|
7307,105
|
|
Слесарно-механические
|
10
|
4871,403
|
|
|
26
|
1809,08
|
6009,535
|
|
Электротехнические
|
5
|
2435,702
|
25
|
1137,12
|
|
|
3572,822
|
|
Аккумуляторные
|
2
|
974,2806
|
25
|
1137,12
|
|
|
2111,401
|
|
По системе питания
|
4
|
1948,561
|
25
|
1137,12
|
|
|
3085,681
|
|
Шиномонтажные
|
1
|
487,1403
|
25
|
1137,12
|
|
|
1624,26
|
|
Вулканизационные
|
1
|
487,1403
|
|
|
|
|
487,1403
|
|
Кузнечно-рессорные
|
3
|
1461,421
|
|
|
2
|
139,16
|
1600,581
|
|
Медницкие
|
2
|
974,2806
|
|
|
1
|
69,58
|
1043,861
|
|
Сварочные
|
1
|
487,1403
|
|
|
4
|
278,32
|
765,4603
|
|
Жестяницкие
|
1
|
487,1403
|
|
|
4
|
278,32
|
765,4603
|
|
Арматурные
|
1
|
487,1403
|
|
|
|
|
487,1403
|
|
Обойные
|
1
|
487,1403
|
|
|
|
|
487,1403
|
|
Итого
|
50
|
24357,02
|
|
|
37
|
2574,46
|
35863,49
|
|
Самообслуживание
|
|
Электротехнические
|
|
|
|
|
25
|
1739,5
|
1739,5
|
|
Трубопроводные
|
|
|
|
|
22
|
1530,76
|
1530,76
|
|
Ремонтно-строительные
|
|
|
|
|
16
|
1113,28
|
1113,28
|
|
Итого
|
|
|
|
|
63
|
4383,54
|
4383,54
|
|
Всего
|
100
|
48714,03
|
100
|
4548,48
|
100
|
6958
|
60220,51
|
2.3 КОЛИЧЕСТВО ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПЕРСОНАЛА
Технологически необходимое (явочное) количество рабочих определяется по формуле
где – годовой объем работ i-ой производственной зоны (цеха);
– номинальный годовой фонд времени ремонтного рабочего или годовой фонд времени рабочего места.
Штатное (списочное) количество ремонтных рабочих
где – действительный (эффективный) фонд времени ремонтного рабочего.
Расчет численности производственных рабочих сводим в таблицу 2.4
Таблица 2.4. Численность производственных рабочих
|
Наименование
зон и цехов
|
Годовая трудоемкость работ по зоне или цеху,
чел-ч
|
Расчетное количество технологически необходимых рабочих
|
Принятое количество технологически необходимых рабочих
|
Годовой фонд времени штатного рабочего, ч
|
Принятое количество штатных рабочих
|
|
Всего
|
По сменам
|
|
1
|
2
|
3
|
|
Зона ТО иТР
|
|
ЕО
|
1202,2
|
0,580773
|
1
|
|
1
|
|
1840
|
2
|
|
ТО-1 и Д-1
|
5990,67
|
2,894043
|
3
|
1
|
1
|
1
|
3
|
|
ТО-2
|
4548,48
|
2,197333
|
3
|
1
|
1
|
1
|
3
|
|
Д-2
|
856,08
|
0,413565
|
1
|
|
1
|
|
2
|
|
ТР
|
48714,03
|
23,53335
|
24
|
8
|
8
|
8
|
24
|
|
Итого
|
61311,46
|
29,61906
|
30
|
10
|
12
|
10
|
32
|
2.4 РАСЧЕТ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОДРАЗДЕЛЕНИЙ
2.4.1 Определение производственного ритма
При равномерном выпуске подвижного состава на линию продолжительность межсменного времени , ч, определяется по выражению
где – время работы автомобилей на линии, ч;
– время обеденного перерыва водителей, ч;
– продолжительность выпуска автомобилей на линию, ч.
Определяем ритм производства
где – продолжительность работы i-ой зоны в сутки, ч;
– продолжительность рабочей смены i-ой производственной зоны;
– количество смен работы i-ой производственной зоны.
2.4.2 Число постов техобслуживания и диагностирования
Исходной величиной для расчета постов ТО и диагностирования является такт поста (время в минутах между заменой автомобилей на посту), определяется по формуле
где – трудоемкость i-ого вида ТО или диагностики, чел-ч;
– среднее количество рабочих, одновременно работающих на посту;
– время передвижения автомобиля при установке его на пост и съезд с поста, мин.
Количество универсальных постов для выполнения ЕО и ТО-1 и специализированных постов Д-1 рассчитывается по формуле
2.4.3 Число постов текущего ремонта
Количество постов ТР определяется по формуле
где – трудоемкость постовых работ текущего ремонта, чел-ч;
– коэффициент, учитывающий неравномерность поступления автомобилей в ремонт;
– средняя численность рабочих на одном посту;
– коэффициент использования рабочего поста.
2.4.4 Количество постов ожидания
Количество постов ожидания подвижного состава перед ТО и ТР принимаем в размере 20% от числа рабочих постов ТО, ТР и диагностирования.
Принимаем количество постов ожидания 1.
2.4.5 Число постов КТП
Количество въездных постов КТП определяется по формуле
где – коэффициент технической готовности парка;
– коэффициент неравномерности возврата автомобилей;
– часовая пропускная способность одного поста
Общее количество постов КТП (въездных и выездных)
2.4.6 Определение необходимого технологического оборудования
Количество единиц технологического оборудования , определяется по формуле
где – годовая трудоемкость по данной группе или виду работ, чел-ч;
– число рабочих дней в году;
– продолжительность рабочей смены, ч;
– количество рабочих смен;
– число рабочих, одновременно работающих на данном виде оборудования;
– коэффициент использования оборудования.
Для ТО-1
Число стендов для обкатки и испытания двигателей рассчитывается по формуле
где – число двигателей, проходящих обкатку и испытание в расчетном периоде;
– продолжительность обкатки и испытаний (с учетом монтажных работ);
– коэффициент, учитывающий возможность повторной обкатки и испытания двигателя;
– действительный фонд времени работы оборудования;
– коэффициент использования стенда.
Число механизированных моечных установок
где – коэффициент, учитывающий неравномерность поступления автомобилей на мойку;
– продолжительность работы зоны ЕО в сутки, ч;
– коэффициент использования рабочего времени установки для мойки автомобиля.
2.5 ОПРЕДЕЛНИЕ ПЛОЩАДИ ОСНОВНЫХ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ УЧАСТКОВ
2.5.1 Площади зон техобслуживания и ремонта
где – площадь, занимаемая автомобилем,
– количество постов зоны;
– коэффициент плотности расстановки,
2.5.2 Площади производственных участков
Площади участков рассчитываются по площади помещений, занимаемой оборудованием, и коэффициенту плотности его расстановки.
Площадь участка
где – площади под оборудованием, м2;
– коэффициент плотности расположения оборудования.
Для расчета площадей предварительно на основе составляем ведомость технологического оборудования и определяем его суммарную площадь по участку.
Ведомость технологического оборудования приведена в ПРИЛОЖЕНИИ 1.
Значения коэффициента плотности расположения оборудования для соответствующих участков, согласно ОНТП-АТП-СОР-80, следующие
Таблица 2.5. Значения коэффициента плотности
|
Участок
|
Значение
|
|
Слесарно-механический, медницко-радиаторный, аккумуляторный, электротехнический
|
3…4
|
|
Ремонта приборов системы питания, обойный
|
3…4
|
|
Агрегатный, шиномонтажный, ремонта оборудования
|
3,5…4,5
|
|
Сварочный, жестяницкий, арматурный
|
4…5
|
|
Кузнечно-рессорный, деревообрабатывающий
|
4,5…5,5
|
Результаты расчетов сводим в таблицу 2.6
Таблица 2.6. Площади рабочих участков и отделений
|
Участок,
отделение
|
Количество
работников в наиболее
нагруженную
смену
|
Расчетная площадь
по количеству работников, м2
|
Площадь оборудования
в плане, м2
|
Коэффициент плотности
расстановки оборудования
|
Расчетная пло-щадь по обору-дованию, м2
|
Площадь, м2
|
|
Принятая
|
После планирования
|
|
Агрегатный
|
8
|
63
|
42,4
|
4
|
169,6
|
170
|
170
|
|
Слесарно-механический
|
6
|
54
|
8,015
|
3
|
24,045
|
25
|
25
|
|
Электротехнический
|
2
|
14
|
7,18
|
4
|
28,72
|
29
|
29
|
|
Акумуляторный
|
1
|
36
|
5,5
|
3
|
16,5
|
17
|
17
|
|
Топливной аппаратуры
|
2
|
14
|
2,04
|
4
|
8,16
|
9
|
9
|
|
Шиномонтажный
|
1
|
27
|
3,83
|
4
|
15,32
|
16
|
16
|
|
Вулканизационный
|
1
|
18
|
3,22
|
4
|
12,88
|
13
|
13
|
|
Кузнечно-рессорный
|
2
|
27
|
11,36
|
5
|
56,8
|
57
|
57
|
|
Медницкий
|
1
|
18
|
6,07
|
3
|
18,21
|
19
|
19
|
|
Сварочный
|
1
|
18
|
3,58
|
4
|
14,32
|
15
|
15
|
|
Жестянницкий
|
1
|
27
|
2
|
5
|
10
|
10
|
10
|
|
Арматурный
|
1
|
14
|
2
|
4
|
8
|
8
|
8
|
|
Деревообрабатывающий
|
1
|
27
|
5,3
|
5
|
26,5
|
27
|
27
|
|
Обойный
|
1
|
27
|
12,1
|
3
|
36,3
|
37
|
37
|
|
Всего
|
|
452
|
452
|
Все рассчитанные площади являются ориентировочными, и уточняются графическим путем.
2.5.3 Определение площади складов
Площади складских помещений определяют по площадям, которую занимает оборудование, используемое в складах.
где – среднегодовой пробег одного автомобиля, км;
– списочное число автомобилей, ед;
– удельная площадь одного вида склада на 1 млн.км. пробега автомобилей, м2;
– коэффициенты, учитывающие тип ПС, его число и разномарочность.
Результаты расчета площадей складских помещений сводим в таблицу 2.7
Таблица 2.7. Расчет площадей складских помещений
|
Складские помещения
|
f y
|
Площадь
|
Общая площадь, м2
|
|
Запасных частей
|
3,5
|
144,909
|
44,909
|
|
Агрегатов
|
5,5
|
70,571
|
70,571
|
|
Материалов
|
3
|
138,493
|
38,493
|
|
Шин
|
2,3
|
129,511
|
29,511
|
|
Смазочных материалов
|
3,5
|
44,909
|
44,909
|
|
Лакокрасочных материалов
|
1
|
12,831
|
12,831
|
|
Химикатов
|
0,25
|
3,208
|
3,208
|
|
Инструментально-раздаточ-ная кладовая
|
0,25
|
3,208
|
3,208
|
|
Промежуточный склад
|
56,519
|
|
Всего, м2
|
433,315
|
2.5.4 Расчет административных и бытовых помещений
Так как административные и бытовые помещения размещаем на втором этаже главного производственного корпуса, то расчет их площадей не проводим.
2.6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОЩАДИ ХРАНЕНИЯ АВТОМОБИЛЕЙ
Площадь зоны хранения определяется по формуле
где – площадь, занимаемая автомобилем в плане, м2;
– число автомобиле-мест хранения.
2.7 ОБЩАЯ ПЛОЩАДЬ ГПК
По планировке сетка колон ГПК 6м×6м.
2.8 ОБЩАЯ ПЛОЩАДЬ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО УЧАСТКА
где – площадь главного производственного корпуса;
– площадь зоны хранения ПС;
– плотность застройки территории, принимаем для грузового АТП
Fуч = 6,69 га
2.9 ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА
2.9.1 Организация управления
Наибольшая эффективность в решении вопросов организации производства может быть достигнута благодаря централизованной системе управлением производства, основанной на централизации управления производством ТО и ремонта подвижного состава на АТП.
Система ЦУП строится на следующих принципах:
1. Четкое распределение административных и оперативных функций между руководящим персоналом и сосредоточение функций оперативного управления в едином центре или отделе управления производством. Основными задачами ЦУП являются сбор и автоматизированная обработка информации о состоянии производственных ресурсов и объемах работ, подлежащих выполнению, а также планирование и контроль за деятельностью производственных подразделений на основе анализа имеющейся информации.
|
Рисунок 2.1. Схема структуры управления технической службой АТП
|
ЦУП состоит, как правило, из двух подразделений: отдела оперативного управления и отдела обработки и анализа информации.
2. Выполнение каждого вида технического воздействия при организации производства ТО и ремонта подвижного состава специализированной бригадой или участком – технологический принцип формирования производственных подразделений, в наибольшей степени отвечающий требованиям ЦУП.
3. Объединение производственных подразделений, выполняющих техно-логически однородные работы, в производственные комплексы в целях удобства управления ими.
4. Централизованная подготовка производства осуществляется специаль-ным комплексом. Централизация подготовки производства значительно сокращает непосредственные затраты времени ремонтных рабочих, управленческого персонала и в конечном счете простои автомобилей в ТО и ремонте.
5. Использование средств связи, автоматики, телемеханики и вычислитель-ной техники.
Схема структуры управления технической службой АТО представлена на рисунке 2.1.
Ведется расчет автомобиля МАЗ грузоподъемностью 22т. В качестве прототипа выбран автомобиль МАЗ-551603.
В данном автомобиле в состав трансмиссии входят: сцепление, коробка передач, карданная передача, задний и средний ведущие мосты.
Специфические условия эксплуатации на открытых горных разработках предъявляют к конструкции автотранспортных средств ряд требований.
- Автомобиль должен обеспечивать наиболее простую и полную погрузку и разгрузку кузова в целях сокращения длительности этих технологических операций.
- Карьерный автомобиль должен обладать высокой маневренностью, поскольку условия работы в горных выработках (в забоях и на отвалах) стеснены.
- Автомобиль должен иметь высокую устойчивость и хорошую проходимость, обеспечивающие работу в условиях сложного рельефа местности и движения по дорогам невысокого качества.
- На затяжных подъемах и спусках, характерных для карьерных условий, автомобиль должен развивать достаточную скорость в связи с необходимостью сокращения рабочего цикла машины.
Перечисленные требования определяют выбор колесной формулы, компоновочной схемы и основных параметров карьерных автомашин в зависимости от их назначения.
Трансмиссия карьерных автомашин должна отвечать ряду требований:
а) обеспечивать движение груженой машины на затяжных подъемах с высокими скоростями и максимальным использованием мощности дизеля;
б) обеспечивать плавное трогание с места на трудных участках дорог;
в) способствовать увеличению долговечности двигателя и силовой передачи благодаря сглаживанию ударов и колебаний;
г) облегчать управление автомашиной.
Краткая характеристика элементов трансмиссии автомобиля МАЗ, рассчитываемого в данном разделе:
- коробка передач пятиступенчатая, с синхронизаторами на всех передачах, кроме заднего хода.
Передаточные числа коробки следующие:
первая передача 5,52;
вторая передача 2,80;
третья передача 1,39;
четвертая передача 1,00;
пятая передача 0,71.
Задний ход 5,48.
Кузов автосамосвалов опрокидывается назад. Такое решение наиболее простое в конструктивном исполнении, хотя в организационном отношении осложняет работу автомобилей, так как требует дополнительных маневров на отвалах и в пунктах приемки полезного ископаемого.
Конструктивное выполнение самосвалов в значительной мере определяется грузоподъемностью.
Автосамосвалы являются основным типом подвижного состава при автотранспорте. Их конструкция должна максимально учитывать особенности работы в карьерах: стесненные условия, короткие расстояния и затяжные подъемы и спуски.
3.2 РАСЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК ПРОЕКТИРУЕМОГО АВТОМОБИЛЯ
3.2.1 Построение внешней скоростной характеристики двигателя
Внешняя скоростная характеристика строится для двигателей, используемых в качестве энергетической установки автотранспортных средств.
Внешняя скоростная характеристика дизельного двигателя представлена в Приложении 2. В основу определения энергетических и экономических показателей двигателя положены следующие эмпирические зависимости, предложенные С.Г. Лейдерманом
Численные значения коэффициентов в уравнениях приведены в табл.3.1.
Таблица 3.1. Коэффициенты для построения скоростной характеристики
Для дизеля строится регуляторная ветвь скоростной характеристики из условия, что на этом участке мощность, момент и часовой расход топлива изменяются по линейному закону.Задаемся частотой вращения из расчета, чтобы отношение было кратным 0,1 т.е. nx/nн = 0,2; 0,3; 0,4…1,0; – для дизелей и бензиновых двигателей средней и большой мощностей.
При работе на регуляторе частота вращения изменяется от nн до nxхмах (максимальной частоты вращения на холостом ходу)
nxхмах =( 1+0,08 )∙2300 = 2484 об/мин
где d – коэффициент неравномерности регулятора, принимается в пределах 0,07…0,08.
Часовой расход топлива ВТ.х на регуляторной ветви определяется из соотношения
ВТ.х =(0,25…0,30)ВТ.мах = ( 0,25 ÷ 0,30 ) ∙ 49,2 = 14,76 кг/ч
Вращающий момент и часовой расход топлива подсчитываются по формулам
где nx – частота вращения коленчатого вала в ,
Рвх – мощность, кВт;
Все расчетные данные заносятся в табл. 3.2.
Таблица 3.2. Показатели двигателя для построения скоростной харак-теристики.
|
Обороты
|
Ре, кВт
|
be,г/кВт ч
|
Te,Нм
|
Bt, кг/ч
|
|
460
|
43,2
|
253,872
|
934,4348
|
10,96727
|
|
690
|
68,4
|
239,112
|
986,3478
|
16,35526
|
|
920
|
94,4
|
228,288
|
1020,957
|
21,55039
|
|
1150
|
120
|
221,4
|
1038,261
|
26,568
|
|
1380
|
144
|
218,448
|
1038,261
|
31,45651
|
|
1610
|
165,2
|
219,432
|
1020,957
|
36,25017
|
|
1840
|
182,4
|
224,352
|
986,3478
|
40,9218
|
|
2070
|
194,4
|
233,208
|
934,4348
|
45,33564
|
|
2300
|
200
|
246
|
865,2174
|
49,2
|
Рисунок 3.1. Скоростная характеристика
3.2.2 Определение передаточных чисел главной передачи и коробки передач трансмиссии автомобиля
По прототипу автомобиля принимаем, что трансмиссия проектируемого автомобиля включает 5-ти ступенчатую механическую коробку передач, карданную передачу, главную передачу.
Для дизельного автомобиля с колесной формулой 6×4 передаточное число главной передачи (ігл) определяется из условия реализации заданной максимальной скорости автомобиля на высшей передаче
где ікп – передаточное число коробки передач для автомобиля МАЗ.
Передаточное число на первой передаче определяется из условия преодоления заданного уклона при коэффициенте сопротивления дороги 0,31 по формуле
Принятое значение передаточного числа проверяем нв отсутствие буксования ведущих колес
Значит, условие выполняется.
При пятиступенчатой коробке передач, когда IV передача является прямой, а пятая передача – ускоряющая, передаточные числа второй и третьей передач определяются по формуле
Принимаем іІІ = 1,72; іІІІ = 1,31.
Проверяем, выполняется ли условие
іІ / іІІ > іІІ / іІІІ > іІІІ / іІV
іІ / іІІ =2,27/1,72=1,32> іІІ / іІІІ = 1,72/1,31=1,3> іІІІ / іІV=1,31/1=1,31
В итоге имеем следующий ряд передаточных чисел:
іІ = 2,27;
іІІ = 1,72;
іІІІ = 1,31;
іІV = 1,12;
іV = 1.
Принятые передаточные числа, отличаются от передаточных чисел прототипа, но при этом обеспечивают устойчивое движение автомобиля на каждой передаче.
3.2.3 Тепловой расчет двигателя
При тепловом расчете вновь проектируемого двигателя предварительно рассчитывают параметры действительного цикла, строят индикаторную диаграмму и определяют основные размеры: диаметр и ход поршня.
Исходными данными для расчета являются: Ре – мощность (номинальная),
nн – частота вращения (номинальная), e – степень сжатия..................................
