Специальный подвижной состав

Специальные автомобили создаются на базе шасси грузовых, легковых автомобилей и автобусов в резуль­тате установки на них специального оборудования или в результате изменения конструкций самих авто­мобилей. Специальные автомобили выполняют различные, строго опре­деленные функции. Так, например, специальные автомобили на шасси грузовых — это автобетономешалки, автовышки, автокомпрессоры, по­жарные автомобили и др.

На базе грузовых автомобилей выпускаются также автомобили-ме­ханизмы для коммунального хозяйст­ва, к которым относятся поливомоечные, автомобили-мусоровозы, авто­мобили-пескоразбрасыватели, авто­мобили-снегопогрузчики и др.

Специальные автомобили на базе легковых автомобилей создаются как автомобили скорой медицинской по­мощи, автомобили-лаборатории ГАИ, милицейские и др.

Специальные автомобили на базе автобусов используются для созда­ния подвижных телевизионных стан­ций, фото- и кинолабораторий, санитарно-ветеринарных автомобилей и др.

К специальным автомобилям, име­ющим оригинальную конструкцию и выполняемым по особым требова­ниям, можно отнести гоночные ав­томобили различных типов.

Жизненный цикл автомобиля составляют: Процесс его изготовления на заводе-изготовителе; Обкатка; Эксплуатационный период {с выполнением рабочих процессов перевозки грузов (людей), технического обслуживания (ТО), ремонта, хранения}; Утилизация.

Изменение технического состояния автотранспортных средств в условиях эксплуатации происходит под воздействием целого ряда факторов. Изменение технического состояния АТС зависит от:

- Качества изготовления АТС на заводе-изготовителе;

- Природно-климатических условий эксплуатации АТС;

- Дорожных условий;

- Качества и своевременности технического обслуживания;

- Качества и своевременности ремонта;

- Качества используемых эксплуатационных материалов;

- Качества хранения АТС;

- Вида перевозимого груза;

- Условий движения (в городе, за городом …);

- Квалификации водителя.

Рассмотрим процесс изменения зазора между зубьями шестерни в эксплуатации АТС, который можно разделить на четыре периода:

I. Процесс изготовления и сборки деталей на заводе-изготовителе;

Качество изготовления и сборки деталей зависит от:

1.1. Качества материала деталей;

1.2. Качества их изготовления и термообработки;

1.3. Качества оборудования и технологий;

1.4. Качество сборки деталей в узле, механизме, агрегате.

В процессе изготовления и сборки между деталями устанавливают начальный зазор – Δ_н.

II. Процесс обкатки (приработки, притирки деталей):

Качество обкатки зависит от:

2.1. Качества эксплуатационных материалов (смазки, масла и т.п.);

2.2. Режимов работы деталей в процессе обкатки (передаваемой мощности, моментов, частот вращения и т.п.)

2.3. Применяемых фрикционных присадок к маслам и смазкам.

В процессе обкатки величина начального зазора – Δ_н между деталями быстро увеличивается до рабочего значения (показано пунктиром).

III. Процесс работы деталей в агрегате (механизме):

Качество нормальной работы (интенсивность увеличения зазора Δ) деталей в агрегате зависит от:

3.1. Качества эксплуатационных материалов (смазки, масла и т.п.);

3.2. Периодичности смазочных работ;

3.3. Регулировочных работ (регулировка зазоров, ходов и пр.);

3.4. Крепежных работ (протяжка резьбовых соединений);

3.5. Своевременности и качества диагностических работ;

3.6. Режимов работы деталей в процессе работы (передаваемой мощности, моментов, частот вращения, температуры деталей и т.п.)

Пункты 3.2. ¸ 3.5. составляют процесс технического обслуживания. В процессе работы величина зазора Δ между деталями монотонно увеличивается до своего предельного значения, при котором эксплуатация агрегата становится либо невозможной, либо не эффективной. Такое состояние называется отказом (показано пунктиром).

IV. Отказ агрегата (узла, механизма, детали):

Наступление состояния отказа может быть постепенным или мгновенным (например, излом зубьев). После наступления отказа агрегат восстанавливают, выполняя следующие операции:

4.1. Разборочно-сборочные работы;

4.2. Дефектовочные работы;

4.3. Замена или ремонт детали;

4.2. Смазочные и заправочные работы;

4.3. Регулировочные работы (регулировка зазоров, ходов и пр.);

4.4. Крепежные работы (протяжка резьбовых соединений);

4.5. Контрольно-диагностические работы.

Пункты 4.1. ¸ 4.5. составляют процесс ремонта агрегата.

Параметры, характеризующие процесс эксплуатации автомобиля.

Процесс эксплуатации автомобиля характеризуется рядом параметров:

1. Работа, совершенная автомобилем А:

А=F×S, [Дж]

где F – сила тяги на колесах автомобиля [H];

S – путь [м], (расстояние) на котором действовала сила F.

2. Транспортная работа, выполненная автомобилем А_т:

А_т=М×S, [т×км]

где М – масса груза, перевезенная автомобилем [т];

S – путь [м], (расстояние) на которое перевезена масса груза М.

3. Мощность N, которую развивает автомобиль:

N=F×V, [Вт]

где F – сила тяги на колесах автомобиля [H];

V – скорость [м/с], с которой двигался автомобиль.

4. Скорость V, которую развивает автомобиль:

V = (n_к×2p×r_к)/60, [м/с]

где n_к – скорость вращения колес автомобиля [об/мин];

r_к – радиус колеса автомобиля [м].

5. Угловая частота w_к вращения колес автомобиля:

w_к = (2p× n_к)/60, [рад/с]

6. Часовой расход топлива G_т:

G_т = Q×r_т/t, [кг/ч]

где Q – объем израсходованного автомобилем топлива [м³];

t – время [час], в течение которого израсходован объем топлива Q;

r_т – плотность топлива [кГ/м³].

7. Путевой расход топлива Q_s:

Q_s = (Q×100)/S, [л/100км]

где Q – объем израсходованного автомобилем топлива [л];

S – путь [км], пройденный автомобилем.

8. Передаточное число агрегата i показывает «золотое» правило механики – «Выигрываем в силе – проигрываем в скорости. Выигрываем в скорости – проигрываем в силе».

Определим передаточное число i ₂ на примере работы коробки перемены передач в режиме изменения крутящего момента на второй передаче:

i ₂ = i ₁₂× i ₃₄ =,

где i ₁₂ =, передаточное число пары шестерен Z₁¸Z₂,

i ₃₄ =, передаточное число пары шестерен Z₃¸Z₃,

Z₁ – число зубьев на шестерне Z₁;

Z₂ – число зубьев на шестерне Z₂;

Z₃ – число зубьев на шестерне Z₃;

Z₄ – число зубьев на шестерне Z₄.

Для иллюстрации «золотого» правила механики определим крутящий момент М_пр на промежуточном валу КПП, если известен момент М_вх=400[Н×м] на входном валу КПП и числа зубьев e шестерен Z₁=10 и Z₂=20.

М_пр = М_вх × i ₁₂=400×=800 [Н×м]

Теперь определим скорость вращения n_пв промежуточного вала КПП, если его входной вал вращается со скоростью n_вх = 100 об/мин.

n_пв = n_вх / i ₁₂=100×=50 [об/мин]

Обратите внимание на то, что скорость вращения промежуточного вала снизилась в i ₁₂ раз, а крутящий момент на этом валу возрос в те же i ₁₂ раз. Во сколько раз выиграли в силе (возрос момент М_пр), во столько же раз проиграли в скорости (снизилась n_пв).

Контрольные вопросы:

1. Расскажите о развитии автомобилестроения в России;

2. Дайте определение понятию «деталь» (приведите примеры);

3. Дайте определение понятию «простой узел» (приведите примеры);

2. Дайте определение понятию «механизм» (приведите примеры);

3. Дайте определение понятию «агрегат» (приведите примеры);

4. Дайте определение понятию «система» (приведите примеры);

5. Дайте определение понятию «несущая система» (приведите примеры);

6. Дайте определение понятию «трансмиссия автомобиля» (приведите функциональную схему трансмиссии автомобиля);

7. Дайте определение понятию «шасси автомобиля» (приведите схему);

8. Из каких основных агрегатов и систем состоит автомобиль?

9. Что обозначает колесная формула автомобиля (приведите примеры);

10.По каким основным признакам классифицируют грузовые автомобили?

11.По каким основным признакам классифицируют легковые автомобили?

12.Как различаются легковые автомобили по общей компоновке (приведите примеры);

13. По каким основным признакам классифицируют автобусы (приведите примеры);

14.По каким основным признакам классифицируют автоприцепы?

15.В чем заключается отличие между прицепом и полуприцепом?

16.Приведите примеры автомобилей специализированного подвижного состава;

17.Расшифруйте пример обозначения (индексации) легкового автомобиля, грузового автомобиля, автобуса, автоприцепа?

18.Перечислите преимущества и недостатки автомобиля, имеющего переднеприводную компоновку;

19.Перечислите преимущества и недостатки автомобиля, имеющего классическую компоновку;

20.Перечислите преимущества и недостатки автомобиля, имеющего заднеприводную компоновку;

21.Компоновочные схемы полноприводных автомобилей. Их преимущества и недостатки;

22.Перечислите и поясните составляющие жизненного цикла автомобиля;

23.Нарисуйте график процесса износа деталей автомобиля и поясните его;

24. От чего зависит качество процесса изготовления и сборки деталей на заводе-изготовителе;

25. От чего зависит качество процесса обкатки (приработки, притирки деталей);

26. От чего зависит качество нормальной работы деталей автомобиля в процессе его эксплуатации (интенсивность увеличения зазоров Δ);

27. Какое состояние узла, агрегата, автомобиля называют отказом;

28. Какие виды работ выполняют в процессе технического обслуживания автомобилей;

29. Какие виды работ выполняют в процессе ремонта автомобилей;

30. Сформулируйте «золотое» правило механики и поясните его на примере определения передаточного числа агрегата;

31. Как определить работу А, совершенную автомобилем;

32. Как определить транспортную работу А_т, выполненную автомобилем;

33. Как определить мощность N, которую развивает автомобиль;

34. Как определить скорость V, которую развивает автомобиль, если известна скорость вращения его колес;

35. Как определить угловую частоту w_к вращения колес автомобиля, если известна скорость их вращения n_к;

36. Как определить часовой расход топлива G_т;

37. Как определить путевой расход топлива Q_s;

38. Начертите кинематическую схему агрегата и поясните, как определяется его передаточное число.

Дата добавления: 2014-01-13