1.3.1. Общие технические требования к конструкции

Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Машиностроение
Глава 1.3
МЕТОДЫ РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ И КОНСТРУКЦИЙ
 
Независимо от типа и назначения маши­ны при ее конструировании обеспечивается реализация общих технических требований с тем, чтобы достигалась ее высокая эффектив­ность [17, 18] с учетом сложившейся и пер­спективной системы организации производ­ства, структуры комплектования парков ма­шин в различных регионах, нормативных или иных ограничений, действующих в сфере экс­плуатации. Установлено пять групп основных общих технических требований, предъявляе­мых к конструкции проектируемой машины (табл. 1.3.1).
Требования по дорожно-климатическим условиям определяют предполагаемый их диа­пазон, в которых использование машины не приводит к снижению или ограничению ее эксплуатационных показателей, т.е. машина должна быть приспособлена к эксплуатации в этих условиях. Из климатических факторов обычно учитываются: температура окружаю­щего воздуха, влажность, запыленность, высо­та над уровнем моря, интенсивность осадков.
Чем ниже температура, тем сложнее обеспечить надежную работу машины. Услож­нение конструкции связано с необходимостью введения ряда систем, обеспечивающих пуск двигателя и работу агрегатов при низкой тем­пературе, а также соответствующие условия работы водителей. Кроме того, требуются спе­циальные топливо, масло, резинотехнические изделия, а при особо низких температурах и хладостойкие металлы. Машины общего назначения создаются для условий работы от
- 40 ... 45 до + 45 ... 50 °С . Такой диапазон температур по принятой классификации соот- ветствует, районам с умеренным и жарким сухим макроклиматом, и создание машин для этих районов не требует применения нетради­ционных конструктивных решений, за исклю­чением систей холодного пуска двигателя.
Воздействие отрицательных температур влияет на степень прогрева или остывания агрегатов машины и уровня энергетических затрат на движение. Ввиду интенсивного охлаждения температурный режим работы агрегатов ниже нормального и при температу­ре воздухаt= - 40 °С температура в агрегатах шасси отрицательная (табл. 1.3.2), при оста­новке машины агрегаты охлаждаются с интен­сивностью 15 ... 20°С/ч. При этом потери мощности в агрегатах возрастают, а коэффи­циент /о сопротивления качению увеличивается в 1,4 - 1,8 раза (рис. 1.3.1). Учет воз­можности работы машины в условиях низких температур требует введения в конструкцию систем подготовки машины к работе после коротких остановок (перерывов) и соответ­ствующего повышения удельной мощности. Для работы в условиях особо низких темпера­тур (ниже - 45 °С) или влажного климата (влажность до 98 % при + 35 °С) обычно раз­рабатывают модификацию базовой машины, специально приспособленную для работы в этих экстремальных условиях, за счет измене­ния ряда систем и агрегатов машины. Влаж­ность воздуха влияет, главным образом, на сохраняемость машины. Поэтому для машин предназначенных для использования в узлях повышенной влажности, применяют покрытия, отличающиеся коррозионной с костью.
1.3.1. Основные технические требования, предъявляемые к конструкции проектируемой машины
 

Общие

Частные

Соответствие дорожно-климатическим услови­ям использования машин

Приспособленность к выполнению транспорт- но-тяговых функций (эксплуатационные)

Обеспечение экономичности производства

Выполнение нормативов безопасности, эрго­номики и экологии

Технический уровень и конкурентоспособность

Температура и влажность окружающего во ха, зацыленность, интенсивность осадков, сота рад уровнем моря, опорная поверхн движения

Удельная мощность, скорость движения, ливная экономичность, надежность и эксплуатационная технологичность, использование грузододъемности, реализация тяговых cвойств

Материалоемкость конструкции, унификация

Активная и пассивная безопасность, ycroiвость и управляемость, светосигнализа плавность хода, уровни вибрации и шума, сичность, воздействие на почву

Показатели технического уровня, патен чистота

 
Запыленность воздуха проявляется тс когда эксплуатация машин осуществляется дорог с твердым покрытием. Учет этого < тора осуществляется введением в сист двигателя соответствующих фильтров и ге] тизацией агрегатов. Машины общего назн ния рассчитаны на запыленность воздух г/м3, а специальные машины - на запы ность до 2 г/м3 на высоте около 1,5 м уровнем дороги. При этом герметичность бин должна обеспечивать избыточный по; воздуха в них при работе системы вентиля: что является также необходимым при ра машин в условиях повышенных осадков.
1.3.1
Из группы дорожных условий учиты­ваются те, в которых использование машины наиболее вероятное. Исходя из этого делается выбор конструктивных схем и параметров основных агрегатов, главным образом, шасси.
Эксплуатационные требования включают требования, определяющие способность ма­шин выполнять прямые транспортно-тяговые функции: по скоростным свойствам; по топ­ливной экономичности; по надежности и ис­пользованию грузоподъемности или тяговых качеств. Скоростные свойства во многом определяются удельной мощностью двигателя. Для транспортных машин помимо требований по максимальной скорости движения, как правило, задаются требования по удельной мощности двигателя (табл. 1.3.3) и средней скорости движения. При этом удельная мощ­ность принимается исходя из необходимости преодоления сопротивления движению, харак­терного для машин, в том числе преодоления предельных подъемов (для гусеничных и пол­ноприводных колесных машин до 30°).
1.3.2
Как отмечено выше, эффективность ма­шины существенно зависит от показателей надежности и эксплуатационной технологич­ности. В связи с этим общими техническими требованиями [1, 34, 48] регламентируются безопасность, ресурс, удельная трудоемкость технического обслуживания и текущего ремон­та (табл. 1.3.4).

Машины

Удельная мощность двигателя, кВт/т

V, км/ч

Угол подъема, °С

Легковые автомобили

50 ..

,. 70

120 .

.. 160

6 .

.. 8

Грузовые автомобили

17 ..

. 25

90 ..

. 110

8 ..

. 12

Полноприводные колесные машины

12 ..

. 18

85 .

.. 95

25 .

.. 30

Автопоезда

4,5

... 6

80 .

.. 90

5 .

.. 6

Транспортные гусеничные машины

15 ..

. 20

$11.t.

.. 70

30 .

.. 35

Тракторы:

 

 

 

 

 

 

промышленные

9 ...

12

4 ..

. 6

30 ..

.. 35

Требования по нормативам безопасности, эргономике и экологии связаны с массовостью производства и использованием колесных и гусеничных машин, т.е. социальной значи­мостью. Безопасность эксплуатации машины подразделяют на активную и пассивную. Из требований активной безопасности наиболь­шую значимость представляют нормативы тормозных свойств [21, 35]. Они содержат ограничения по тормозному пути, замедле­нию, в ряде случаев, распределению тормоз­ных сил по осям и др. (табл. 1.3.5).
1.3.5. Нормативы тормозных свойств

Машины

Начальная скорость торможения, км/ч

Тормозной путь, м

Замедление, м/с2

Усилие на педали рабочей тормоз­ной системы, кг

Автомобили

60 .,

.. 80

36,7

... 61,2

5,0

70

Автобусы

60 ..

.. 80

32,1

... 43,2

6,0 ... 7,Т)

50 ... 70

Автопоезда

60 ..

.. 80

33,9

... 50,7

5,8 ... 6,0

50 ... 70

Транспортные гусеничные машины

Не менее 40

18

... 22

5,5

70

Активная безопасность нормирована также по устойчивости, управляемости и ма­невренности частными требованиями на тот или иной тип машины или конкретный обра­зец. Требования по пассивной безопасности предусматривают создание травмобезопасного рабочего места водителя, кабины необходимой прочности и эффективной звуковой и свето­вой сигнализации.
1.3.6. Предельно допустимые нормы токсичности, г/(кВт * ч)

Дизели

СО

СН

NO

Для тракторов

10,0

3,5

22,0

То же, для условий с ограниченным воздухообменом

4,0

2,0

13?0

Автомобилей

9,5

3,4

18,35

Эргономические требования преследуют цель создания конструкции машины, при управлении которой утомляемость водителя минимальная. Их спектр довольно широк: пространственное размещение водителя и ор­ганов управления; силы на органах управле­ния; обзорность с места водителя, плавность хода машины, вибронагруженность рабочего места; уровень внутреннего шума, микрокли­мат и интерьер в кабине и т. д. Почти все тре­бования регламентированны [25].

Показатели

Автомобили

Тракторы

Транспортные гусеничные машины

Ресурс, тыс. км (для тракторов тыс. ч) Наработка на отказ, тыс. км (для тракторов тыс. ч)

250 ... 350 6 ... 10

10 ... 12 0,4 ... 0,5

16 ... 20 2 ... 3

Трудоемкость ТО и текущего ремонта, чел. ч. на 1000 км пути (для тракторов на 1000 моточасов)

2 ... 7

35 ... 50*

4 ... 10

Экологическая безопасность машины до­стигается снижением до нормальною уровня выбросов вредных веществ в атмосферу (табл. 1.3.6), уровня внешнего шума, воздействия движителя на почву. Нормативы этих показа­телей, как правило, дифференцированы для машин различных типов. Уровень внешнего шума не должен превышать 82 ... 90 дБ, а кри­терий воздействия движителя на почву - в пределах или несущей способности грунта, или предотвращения его уплотняемости, что достигается допустимым значением макси­мального давления (табл. 1.3.7) [17].
Технический уровень и конкурентоспособ­ность машин определяются совокупностью многих показателей, в том числе рассмотрен­ными выше. Общими техническими требова­ниями иногда установлена степень повышения технического уровня в виде комплексных или частных показателей по сравнению с конкрет­ным, а также обобщенным прототипом, отра­жающим конструктивные решения или пара­метры, реализованные в лучших образцах.
Экономичность производства машин пред­полагает учет соответствующих нормативных показателей, характеризующих их совершен­ство. Важнейшими из них являются требова­ния по материалоемкости и унификации. По­казателем материалоемкости является удельная материалоемкость
В зависимости От типа машины исполь­зуется и нормируется тот или иной показатель материалоемкости.
1.3.7. Нормы воздействия на почву в различный период года (НВ)

Влажность почвы в слое 0 ... 30 см

Максимальное давление, к Па, не более

Нормальное напряжение на глубине 0,5 м, к Па, не более

 

Весна

Лето-осень

Весна

Лето-осень

0,9 и более

80

100

25

30

0,7 ... 0,9

100

120

25

30

0,6 ... 0,7

120

140

30

35

0,5 ... 0,6

150

180

35

45

0,5 и менее

180

210

35

50

Преемственность конструкций в произ­водстве и возможность создания модифика­ций, предназначенных для выполнения специ­альных функций и в то же время экономиче­ски целесообразных в производстве, достигает­ся за счет их унификации. Нормативами уни­фикации являются коэффициенты применяемости.
Широкая кооперация при организации производства колесных и гусеничных машин и их агрегатирование с прицепными системами накладывают ряд ограничений на нормативы показателей сопрягаемых систем или агрега­тов, поэтому в составе общих технических требований задаются базовые параметры пнев- мосистем - давление (0,6 ... 0,8 МПа), гидро­систем (20 ... 30 МПа), напряжения электро­оборудования (12,24 В), а также места и зна­чения отбираемой мощности на привод мон­тируемых или агрегатируемых механизмов.


 

Поиск


Сейчас 51 гостей онлайн





Забыли данные входа на сайт?