Please use this identifier to cite or link to this item:
https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/7060| Title: | Розробка пересувного командно-штабного пункту військової частини на шасі автомобіля КрАЗ 5233 |
| Authors: | Солтус , Анатолій Петрович Кравченко, Олександр Євгенійович |
| Issue Date: | 2025 |
| Abstract: | Об'єкт дослідження – конструкція військової техніки. Предмет дослідження – пересувний командно-штабний пункт військової частини. Мета дослідження: підвищення ефективності роботи військового штабу за рахунок використання пересувного військового автомобіля. Для досягнення поставленої мети слід вирішити наступні задачі: 1) дослідити умови експлуатації військових автомобілів; 2) обрати основні конструктивні елементи військового автомобіля; 3) визначити тягово-швидкісні характеристики проектуємого військового автомобіля; 4) визначити комплектацію проєктованого кунга; 5) провести економічні розрахунки щодо виготовлення кунга; 6) дослідити основні вимоги до дотримання техніки безпеки при використанні проєктуємого кунга. Кваліфікаційна робота магістра складається з 107 стор. в тому числі вступ, 7 розділів, висновки та список використаних джерел. |
| URI: | https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/7060 |
| Appears in Collections: | 274 Автомобільний транспорт (Автомобільний транспорт) |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Кравченко.pdf Restricted Access | 2.7 MB | Adobe PDF | View/Open Request a copy |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Extracted text
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
18006, м. Черкаси, бул. Шевченка, 460, тел./факс (0472) 71 00 92
ЗАТВЕРДЖУЮ
зав. кафедри автомобілів та
технології їх експлуатації, професор
______________ Л.А. Тарандушка
«___» __________________20__ р.
КВАЛІФІКАЦІЙНА РОБОТА МАГІСТРА
«РОЗРОБКА ПЕРЕСУВНОГО КОМАНДНО-ШТАБНОГО
ПУНКТУ ВІЙСЬКОВОЇ ЧАСТИНИ НА ШАСІ АВТОМОБІЛЯ
КРАЗ 5233»
Керівник роботи:
професор кафедри АТЕ _______________ А.П. Солтус
Виконавець:
студент 2 курсу, гр. мАВ-49 ______________
спеціальності 274 – Автомобільний транспорт
_______________ О.Є. Кравченко
(підпис) (Ініціали, прізвище)
2025
РЕФЕРАТ
«РОЗРОБКА ПЕРЕСУВНОГО КОМАНДНО-ШТАБНОГО ПУНКТУ ВІЙСЬКОВОЇ
ЧАСТИНИ НА ШАСІ АВТОМОБІЛЯ КРАЗ 5233»
Об'єкт дослідження – конструкція військової техніки.
Предмет дослідження – пересувний командно-штабний пункт військової
частини.
Мета дослідження: підвищення ефективності роботи військового штабу за
рахунок використання пересувного військового автомобіля.
Для досягнення поставленої мети слід вирішити наступні задачі:
1) дослідити умови експлуатації військових автомобілів;
2) обрати основні конструктивні елементи військового автомобіля;
3) визначити тягово-швидкісні характеристики проектуємого військового
автомобіля;
4) визначити комплектацію проєктованого кунга;
5) провести економічні розрахунки щодо виготовлення кунга;
6) дослідити основні вимоги до дотримання техніки безпеки при використанні
проєктуємого кунга.
Кваліфікаційна робота магістра складається з 107 стор. в тому числі вступ, 7
розділів, висновки та список використаних джерел.
2
Зміст
ВСТУП ................................................................................................................................. 5
1 ДОСЛІДЖЕННЯ УМОВ ЕКСПЛУАТАЦІЄ ВІЙСЬКОВОГО АВТОМОБІЛЯ ....... 6
1.1 Призначення та класифікація військового автомобіля ............................................. 6
1.2 Умови експлуатації проєктованого автомобіля ........................................................ 9
1.3 Загальні вимоги до військового автомобіля ............................................................ 10
2 ВИБІР ОСНОВНИХ КОНСТРУКЦІЙЙНИХ ЕЛЕМЕНТІВ ДЛЯ
ПРОЕКТОВАНОГО АВТОМОБІЛЯ .............................................................................. 13
2.1 Обґрунтування вагових характеристик базового шасі ........................................... 13
2.2 Вибір типу двигуна ..................................................................................................... 14
2.3 Вибір шин автомобіля ................................................................................................ 15
2.4 Технічна характеристика обраного шасі .................................................................. 16
3 ТЯГОВИЙ РОЗРАХУНОК І ВИЗНАЧЕННЯ ТЯГОВО-ШВИДКІСНИХ
ХАРАКТЕРИСТИК АВТОМОБІЛЯ .............................................................................. 18
3.1 Вибір методики розрахунку тягово-швидкісних властивостей автомобіля ......... 18
3.2 Визначення максимальної потужності двигуна ...................................................... 19
3.3 Визначення передаточних чисел трансмісії ............................................................ 23
3.4 Побудова динамічної характеристики автомобіля ................................................. 25
3.5 Побудова розгінної характеристики автомобіля ..................................................... 31
3.6 Визначення показників паливної економічності ..................................................... 38
3.7 Стійкість вантажного автомобіля ............................................................................. 41
4 ПРОЕКТУВАННЯ МЕХАНІЗМІВ ТА ВУЗЛІВ ТРАНСМІСІЇ АВТОМОБІЛЯ .... 43
4.1 Обґрунтування типу трансмісії ................................................................................. 43
4.2 Конструктивні зміни трансмісії в проектованому автомобілі з цільовим його
призначенням .................................................................................................................... 45
4.3 Обґрунтування та розрахунок параметрів роздавальної коробки ......................... 56
5 КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДІЛ ................................................................................ 65
5.1 Загальні відомості про командно-штабні машини .................................................. 66
5.2 Командно-штабний автомобіль Р-142Н та його комплектація ............................. 68
3
5.3 Розташування обладнання в кузові ........................................................................... 73
5.4 Розробка кунга командно-штабного пункту під шасі КрАЗ 5233 ......................... 74
5.5 Комплектація проєктованого кунга .......................................................................... 81
6 ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА .......................................................................................... 83
7 Основні вимоги дотримання техніки безпеки. Екологічні аспекти ......................... 93
7.1 Правила техніки безпеки при експлуатації військового автомобіля ................... 93
7.2 Розрахунок освітлення кунга..................................................................................... 96
7.3 Розрахунок потужності автономного опалення ...................................................... 98
7.4 Екологічні характеристики вантажного автомобіля ............................................. 100
Висновки .......................................................................................................................... 103
Список використаної літератури .................................................................................. 104
4
ВСТУП
Існуючий на сьогодні технічний стан озброєння та військової техніки (ОВТ)
Збройних Сил України потребує: повномасштабного залучення ремонтних
підприємств та підприємств промисловості у сервісному обслуговуванні,
виготовленні та ремонті ОВТ технічний стан якого досяг критичного рівня; освоєння
ремонту окремих зразків ОВТ іноземного виробництва та використання аналогів
вітчизняного виробництва.
В сучасних умовах необхідно досліджувати можливості підвищення комфорту
військових під час несення служби та можливості здешевлення військової техніки за
рахунок використання вітчизняних розробок та оснащення.
Об'єкт дослідження – конструкція військової техніки.
Предмет дослідження – пересувний командно-штабний пункт військової
частини.
Мета дослідження: підвищення ефективності роботи військового штабу за
рахунок використання пересувного військового автомобіля.
Для досягнення поставленої мети слід вирішити наступні задачі:
3) дослідити умови експлуатації військових автомобілів;
4) обрати основні конструктивні елементи військового автомобіля;
3) визначити тягово-швидкісні характеристики проектуємого військового
автомобіля;
4) визначити комплектацію проєктованого кунга;
5) провести економічні розрахунки щодо виготовлення кунга;
6) дослідити основні вимоги до дотримання техніки безпеки при використанні
проєктуємого кунга.
5
1 ДОСЛІДЖЕННЯ УМОВ ЕКСПЛУАТАЦІЄ ВІЙСЬКОВОГО АВТОМОБІЛЯ
1.1 ПРИЗНАЧЕННЯ ТА КЛАСИФІКАЦІЯ ВІЙСЬКОВОГО АВТОМОБІЛЯ
До автомобільної техніки відносять прийняті на озброєння автомобілі, колісні
та гусеничні тягачі, транспортери-тягачі, транспортери; базові шасі автомобілів,
тягачів, транспортерів-тягачів та транспортерів, які призначені для встановлення
(монтажу) озброєння, засобів управління та спеціальної техніки; причепи та
напівпричепи, автопотяги, рухомі засоби ремонту та технічного обслуговування
автомобільної техніки; трактори, що використовуються в якості механічної тяги та
для допоміжних робот.
Види автомобільної техніки:
автомобілі;
гусеничні тягачі та транспортери;
трактори;
причепи та напівпричепи.
Автомобілі.
Автомобілі по типам підрозділяються на:
легкові;
вантажні;
спеціальні.
До легкових відносяться автомобілі, що потрібні для забезпечення службової
діяльності, перевезення невеликої кількості особового складу (до 7 чоловік) та
транспортування мілких вантажів і техніки.
До вантажних відносяться автомобілі, які мають вантажні платформи й
призначені для перевезення особового складу та матеріальних засобів, буксирування
озброєння та техніки, а також самоскиди й сідельні тягачі з вантажними
напівпричепами.
До спеціальної техніки відносяться автомобілі з встановленими на них
обладнаннями або пристроями для перевезення вантажу визначеного виду та які
мають відповідні конструкції кузовів (спеціальних пристроїв): а саме наливний
6
автомобільний транспорт, а також санітарні автомобілі, пасажирські, штабні та інші
автобуси .
Гусеничні тягачі та транспортери.
Гусеничні тягачі та транспортери по типам поділяються на:
тягачі;
транспортери;
транспортери-тягачі.
До тягачів відносяться гусеничні машини, що призначені для буксирування
артилерійських систем та спеціальних причепів, на яких встановлена бойова техніка,
для евакуації машин та роботи зі штатним обладнанням дорожніх та інженерних
частин.
Транспортери застосовуються для перевезення особового складу, боєприпасів
та іншого військового майна, для монтажу озброєння та іншої бойової техніки.
Транспортери-тягачі призначені для перевезення особового складу,
боєприпасів та іншого військового майна, монтажу озброєння та іншої бойової
техніки, а також для буксирування артилерійських систем та спеціальних причепів.
Трактори .
Трактори по типам діляться на колісні та гусеничні.
Вони можуть бути сільськогосподарського та промислового призначення.
Колісні та гусеничні трактори у військах використовують для робіт зі штатним
обладнанням дорожніх та інженерних частин, буксирування техніки та інших
допоміжних робіт.
Причепи та напівпричепи.
Причепи та напівпричепи по типам діляться на:
одновісні;
двовісні;
багатовісні.
Причепи призначені для перевезення великих вантажів, техніки та обладнання,
напівпричепи – для перевезення довгомірних вантажів або вантажів вагою більш 12
та 20 тон.
Поділення автомобільної техніки за призначенням.
7
За призначенням автомобільна техніка (АТ) ділиться на наступні групи
експлуатації:
бойову;
стройову;
транспортну;
навчальну.
Бойова група експлуатації
До бойової групи експлуатації відносяться:
машини та шасі з встановленим на них озброєнням (ракетні,
артилерійські, зенітні установки та інше);
машини, які призначені для буксирування артилерійських систем та
спеціальних причепів, на яких встановлена бойова техніка;
машини з встановленою на них спеціальною бойовою технікою
(радіостанції, радіолокаційні станції, апаратура топоприв’язування, хімічної розвідки
тощо), а також спеціальні машини, які входять до складу ракетних комплексів.
Стройова група експлуатації
До стройової групи експлуатації відносяться:
машини, що призначені для перевезення особового складу,
різноманітного озброєння з розрахунками, а також для перевезення боєприпасів,
військово-технічного та іншого табельного майна;
спеціальні машини, що призначені для забезпечення управління, а також
бойового та технічного забезпечення військ (штабні та санітарні машини, авто
дегазатори, машини понтонно-переправних парків, майстерень усіх видів,
електростанцій, зарядні станції, компресорні установки, лабораторії, опріснювальні
та фільтрувальні установки, автокрани тощо, а також автоцистерни,
паливозаправники стройових підрозділів);
тягачі для буксирування літаків на аеродромах;
гусеничні, колісні тягачі та трактори для евакуації техніки, для роботи зі
штатним обладнанням дорожніх та інженерних частин, а також гусеничні тягачі,
транспортери та трактори з встановленими на них спеціальним обладнанням.
Транспортна група експлуатації
8
До транспортної групи експлуатації відносяться:
вантажні автомобілі, які призначені для господарського обслуговування
та повсякденного підвозу до військ різноманітних вантажів;
легкові автомобілі, які призначені для повсякденного службового
використання;
спеціальні автомобілі, які призначені для повсякденного господарського,
побутового, медичного, технічного та інших видів обслуговування частин (санітарні
машини, пасажирські автобуси, снігоочисники, дезінфекційні камери,
рефрижератори, пожежні автомобілі, автокрани, паливозаправники,
водомастилозаправники);
гусеничні транспортери та трактори, що призначені для забезпечення
господарської діяльності частини, для виконання транспортних та інших робіт.
Навчальна група експлуатації
До навчальної групи експлуатації відносяться машини, що призначені
для навчання особового складу практичному водінню та застосуванню спеціального
обладнання.
1.2 УМОВИ ЕКСПЛУАТАЦІЇ ПРОЄКТОВАНОГО АВТОМОБІЛЯ
Працездатність, надійність і довговічність автомобілів значною мірою
залежать від погодних, кліматичних та дорожніх умов. Різні кліматичні райони,
створюють особливі умови для роботи, зберігання, технічного обслуговування та
ремонту рухомого складу, які слід враховувати при плануванні, нормуванні та
організації експлуатації. Особливі умови характеризуються поєднанням
несприятливих факторів. Наприклад, для холодного кліматичного району характерні
не тільки низька температура навколишнього повітря, вітри, але й хуртовини, важкі
дорожні умови (снігові заноси, робота на дорогах без твердого покриття) [2].
Під час експлуатації, вантажний автомобіль переважно працює в різних
кліматичних умовах в залежності від пори року, в жаркий та холодний клімат.
Автомобілі які працюють в збройних силах, переважно рухаються по польовим
дорогам та за їх відсутності доріг взагалі. У суху погоду польовою дорогою рухатися
9
нескладно, але характерним для польових доріг є утворення великої кількості пилу,
який частково може засмоктуватися разом з повітрям у двигун, через сальникові
ущільнення проникати в агрегати і вузли автомобіля, в наслідок чого підвищується
спрацювання деталей і порушується їх нормальна робота. Окрім цього, пил, що
підіймається з дороги, значно погіршує видимість для водіїв автомобілів, що
рухаються позаду.
При руху автомобіля по польовим дорогам, на шляху трапляються різні важко
прохідні ділянки які повинен долати автомобіль - глибокі колії, ями, виїмки, канави,
польові містки, в'язкий і слизький грунт, піщані ділянки, засніжена дорога, рух по
болоті тощо.
Вибір способу подолання перешкод залежить від їх характеру. Значно
утруднений рух по мокрій ґрунтовій і особливо по глинистій дорозі. Мокра земля чи
глина налипає на колеса, закриває рисунок протектора шин,. внаслідок чого значно
підвищується коефіцієнт опору кочення, різко знижується коефіцієнт щеплення коліс
з дорогою. Найкраще такі ділянки об їхати, але якщо це неможливо то заздалегідь
вмикають понижену передачу та передній ведучий міст.
1.3 ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ ДО ВІЙСЬКОВОГО АВТОМОБІЛЯ
Специфіка природно-кліматичних умов помірного клімату (різна температура
повітря; коливання: від -20 до +40°; низька відносна вологість: при температурі 40° -
близько 10%; висока кількість пилу, сонячна радіація) обумовлює ряд особливостей
експлуатації автомобілів. При експлуатації в районах підвищеної пильності
стандартних автомобілів має істотне погіршення таких їх експлуатаційних якостей,
як швидкість, паливна економічність, надійність, безпека, зручність використання.
Високі температури повітря, особливо при русі автомобіля з великим
навантаженням і малою швидкістю, викликають часті перегріви двигуна. Цьому
сприяє також те, що повітря в двигун у стандартних автомобілів поступає з
підкапотного простору, де він нагрівається в жаркий час до 80…100°. В результаті
істотного погіршуються показники ефективності і роботи двигуна. При температурі
зовнішнього повітря вище 40° потужність двигуна зменшується майже на 12 %, а
10
витрата палива збільшується на 17,5%. Крім того, значно підвищується вміст
токсичних компонентів у відпрацьованих газах.
Перегрів приладів системи електроустаткування (котушки запалення, реле-
регулятора, акумуляторної батареї), особливо інтенсивний при розміщенні останніх
в підкапотному просторі, приводить до порушення режиму їх роботи, частіших
відмов.
Високі температури приводять до плавлення консистентних змащувальних
матеріалів і витікання їх з негерметичних вузлів, підвищенню тиску нагрітого повітря
в картерах агрегатів трансмісії і внаслідок цього течі масла через сальники,
прокладки.
Високі температури і сонячне опромінювання негативно позначаються на
працездатності і терміні служби деталей з гуми, пластмаси і інших матеріалів.
Унаслідок високого нагріву (до 70…80°) при русі по розжарених дорогах інтенсивно
зношуються шини. У 2...3 рази скорочується термін служби ременів вентилятора.
Швидко виходять з ладу гумові втулки амортизаторів, ущільнення дверних отворів і
скла. Деталі з пласі маси втрачають свою форму, розм'якшуються, оббивні матеріали,
лакофарбові покриття вигоряють [2].
Автомобілі які працюють в умовах помірного клімату, повинні мати посилену
систему охолодження двигуна замкнутого типу, то дають змогу уникнути витрат
охолоджувальної рідини від випаровування, а також масляні радіатори для
охолодження масла двигуна. На автомобілях, що працюють в піщаних умовах,
необхідна посилена фільтрація повітря, палива та масла.
Також має бути добре опалення солону при низьких температурах.
Салон кузова та кабіни водія повинні бути обладнанні вентиляцією або
кондиціонером.
Висока запиленість повітря приводить до інтенсивного зношування двигунів
(особливо деталей циліндро-поршневої групи), деталей підвіски, рульовою
управління, карданної передачі та ін.
Унаслідок високої температури навколишнього повітря, сильній запиленості
погіршуються умови роботи водіїв, знижується комфортабельність поїздки
пасажирів.
11
Під час експлуатації автомобіля на крутих схилах та в умовах бездоріжжя з
болотистою місцевістю, доцільним є спеціальний добір оптимальних передаточних
відношень трансмісії.
12
2 ВИБІР ОСНОВНИХ КОНСТРУКЦІЙЙНИХ ЕЛЕМЕНТІВ ДЛЯ
ПРОЕКТОВАНОГО АВТОМОБІЛЯ
2.1 ОБҐРУНТУВАННЯ ВАГОВИХ ХАРАКТЕРИСТИК БАЗОВОГО ШАСІ
Шасі - становить основу для розміщення двигуна, кузова, мостів з колесами,
підвісок і системи керування. До складу шасі входить:
- трансмісія,
- ходова частина,
- механізм керування.
При виборі шасі для вантажного автомобіля в першу чергу потрібно визначити
вагові характеристики, які знаходяться в прямій залежності від вантажопідйомності
автомобіля. Визначення вагових характеристик автомобіля дає змогу, визначити
необхідну повну масу базового шасі, що може бути використано при створенні
вантажного автомобіля.
При відомій масі вантажу, повну масу автомобіля визначаємо через коефіцієнт
вантажопідйомності - Кв:
m m
= в
a ; (2.1)
Кв
де mв - вантажопідйомність автомобіля, згідно з завданням mв =12000 кг; Кв-
коефіцієнт вантажопідйомності, Кв =0,55 (рис.2.1). Тоді за формулою:
m mв 7300
a = = =16977 =17000 кг.; (2.2)
Кв 0,43
Вибір Кв здійснюється з рис.2.1.
13
Рисунок 2.1 - Залежність середніх значень коефіцієнта Кв від
вантажопідйомності mв вантажного автомобіля
Розподілення повної маси вантажних автомобілів визначається за умови
повного використання вантажопідйомності шин, а також з урахуванням нормативів,
шо обмежують максимально допустиме навантаження на дорогу Навантаження на
мости позашляховиків не регламентується. Повна маса вантажного автомобіля
розподіляється між заднім (ведучим) та переднім мостом у співвідношенні 70/30.
Отже в нашому випадку маса, що припадає на передній міст m1 = 5100 кг. А
маса, що припадає на задній мост m2 = 11900 кг.
2.2 ВИБІР ТИПУ ДВИГУНА
До двигунів, які встановлюються на вантажних автомобілях пред'являються
високі техніко - економічні та екологічні вимоги. Вони мають, бути простими за
конструкцією і надійними та довговічними в роботі за будь-яких експлуатаційних
режимів, мати невелику массу розміри та мінімальне споживання паливо мастильних
14
матеріалів при високій потужності і низькому рівні викидів токсичних речовин, мати
надійний запуск при будь-яких температурних умовах.
Витрата пального дизельними двигунами нижча на 25…30 % і токсичність
відпрацьованих газів також нижча оскільки в пальному для дизелів немає свинцевих
присадок, а викид шкідливих компонентів таких як вуглеводень та окис вуглецю в
декілька разів менші. Крім того, термін експлуатації сучасного дизеля в 1,5 разів
6ільший ніж у бензинового двигуна.
Згідно і технічних даних для вантажного автомобіля, що проектується, оберемо
тип двигуна дизельний, з турбонадувом з максимальною частотою обертання
колінчастого валу 2100 хв-1.
2.3 ВИБІР ШИН АВТОМОБІЛЯ
Шини вантажних автомобілів визначають за ДСТУ 8815:2018 (Загальні
технічні умови). Методика розрахунку проводиться за [2]. Шини з тиском, що
регулюється, і рисунком проектора підвищеної прохідності визначають за
максимально допустимим навантаженням та швидкістю руху.
Вибір шин проводиться за максимальним навантаженням на колесо.
Навантаження на колесо передньої осі Gk1 визначаємо за формулою:
G gm1 9,81⋅5100
k1 = = = 25015 кН., (2.3)
2 2
де m1 - маса автомобіля, що припадає на передню вісь.
Відповідно навантаження на одне заднє колесо вантажного автомобіля
залежить від колісної формули і визначається так:
G gm2 9,81⋅11900
k 2 = = = 58369 кН., (2.4)
2 2
де m2 – маса автомобіля, що припадає на задню вісь автомобіля.
Вибираємо шини ватажного автомобіля з регульованим тиском, призначені для
експлуатації на вантажних автомобілях в умовах бездоріжжя, на м’яких ґрунтах, а
15
також на дорогах всіх категорій по всій кліматичній зоні при температурі
навколишнього середовища від -60 до +55 град. С.
З стандарту виписуємо:
- позначення шини – 1350-550-533 (550/75R21)
- максимальне навантаження па шину Gkmax = 58,37 кН.
- зовнішній діаметр шини без навантаження D = 1350 мм.
- статистичний радіус rст = 625мм.
- допустима швидкість руху Vmax = 19м/с.
2.4 ТЕХНІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА ОБРАНОГО ШАСІ
Для вибору базового шасі вантажного автомобіля, керуючись
вантажопідйомністю та умовами експлуатації в яких буде працювати автомобіль,
також потрібно враховувати економічність для здешевлення виготовлення
вантажного автомобіля. Тому доцільно та економічно вигідно використовувати
вантажні автомобілі вітчизняного виробника.
Таким чином можна зробити висновок, що за своїми характеристиками
вантажопідйомності та умовами експлуатації найоптимальнішим вибором при
створенні вантажного автомобіля для військових потреб буде вантажний автомобіль
виробництва компанії «АвтоКрАЗ», КрАЗ – 5233НЕ тип 1 з колісною формулою 4x4.
Технічна характеристика обраного базового шасі наведена в табл. 2.1
Таблиця 2.1 - Технічна характеристика шасі КрАЗ – 5233 (тип 1)
Характеристика Од.вим. Значення
Колісна формула - 4x4
Вантажопід’ємність кг 7300
Маса спорядженного автомобіля кг 10000
- на передню вісь кг 5100
- на задню вісь кг 11900
Повна масса автомобіля кг 17300
Максимальна швидкість км/год 90
16
Закінчення таблиці 2.1
Двигун (карбюраторний, дизельний) Дизельний V-подібний
ЯМЗ-238ДЕ2 (EURO-2)
Число циліндрів - 8
Робочий об'єм, V дм3
р 14,86
Максимальна потужність двигуна, Ne кВт 243
Частота обертання колінчастого вала, n -1
n хв. 2100
Максимальний крутний момент, Ме Н×м 1274
Зчеплення Сухе, дводискове
Коробка передач Механічна, п’ятиступенева ЯМЗ –
236Н
Передаточні числа коробки передач, U 5,26; 2,9; 1,52; 1,00; 0,66;17
Головної передачі, U0 8,173
Механічна, двоступенева, з
Роздавальна коробка міжосьовим диференціалом, що
блокується (0,95; 1,31 )
Кількість осей, в тому числі ведучих 2
Розмір шин 550/75R21
Габаритна висота мм 3170
База мм 5000
Колія передніх коліс мм 2750
Контрольна витрата пального при
л/100 км 35,0
постійній швидкості руху 60 км/год
Радіус повороту м 12
17
3 ТЯГОВИЙ РОЗРАХУНОК І ВИЗНАЧЕННЯ ТЯГОВО-ШВИДКІСНИХ
ХАРАКТЕРИСТИК АВТОМОБІЛЯ
3.1 ВИБІР МЕТОДИКИ РОЗРАХУНКУ ТЯГОВО-ШВИДКІСНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ
АВТОМОБІЛЯ
При створенні вантажного автомобіля постає питання щодо його тягово-
швидкісних характеристик двигуна, побудови зовнішньої швидкісної
характеристики, визначення передаточних чисел трансмісії, побудови динамічної
характеристики, паливно-економічної характеристики, стійкості автомобіля. Цей
процес загалом з математичної точки зору не є дуже складним, але враховуючи
складність виконуваної задачі при оперуванні з великою кількістю чисел, оскільки
трансмісія автомобіля і сам двигун є пристроями, які можуть працювати в різних
режимах з різним навантаженням - процес ускладнюється. Необхідно повторювати
одні й ті ж розрахунки дуже багато разів, тому тяговий розрахунок виконується за
допомогою комп'ютерної програми Mathcad, що призначена для швидкої та якісної
побудови зовнішньої швидкісної характеристики двигуна вантажного автомобіля,
побудови паливно-економічної характеристики і динамічної характеристики
автомобіля, визначення стійкості автомобіля за величиною критичної швидкості
автомобіля при бічному перекиданню та заносу. Враховуючи те, що програма при
введенні вихідних даних автоматично виводить результати розрахунків,
пояснювальна частина розрахунків містить порядок їх проведення та особливості
роботи програми з вхідними даними. Результати розрахунків при цьому подаються у
вигляді таблиць та графіків, побудованих за допомогою програми.
Вихідні дані, які необхідні для проведення тягово-швидкісного розрахунку
проводиться шляхом вибору відповідних показників технічної характеристики
обраного базового шасі автомобіля та аналізу умов експлуатації існуючих аналогів,
проектованому автомобілю.
18
3.2 ВИЗНАЧЕННЯ МАКСИМАЛЬНОЇ ПОТУЖНОСТІ ДВИГУНА
Тягово-динамічні та швидкісні властивості вантажного автомобіля, значною
мірою залежать від характеристик потужності двигуна.
Необхідну потужність двигуна Nv, (кВт) для руху вантажного автомобіля з
максимальною швидкістю можна визначити з такого рівняння:
m gψV 3
N = a max kFV
+ max
v =
3600η 46656η (3.1)
17300 ⋅9,81⋅0,023 ⋅90 0,6 ⋅8,7 ⋅903
= + = 200 кВт.,
3600 ⋅0,9 46656 ⋅0,9
де g = 9,81м/с - прискорення вільного падіння. Лобову площу F(м2) визначають
за формулою = ∙ ∙ = 8,7 м2 - ширина автомобіля - 2750 м; висота автомобіля
– 3170 м2.
де α — коефіцієнт заповнення лобової площі автомобіля і приймається α =
0,7…0,9; ψ = 0,023 — коефіцієнт опору дороги при Vmax;
ψ – сумарний коефіцієнт дорожніх опорів при максимальній швидкості руху:
ψ = f ⋅cosα + sinα = 0,023 ⋅cos 0+ sin 0 = 0,023, (3.2)
f – коефіцієнт опору кочення;
α – кут повздовжнього нахилу дороги, що дорівнює 0.
Коефіцієнт опору кочення f залежить, в основному, від типу і стану дорожнього
покриття, конструкції шини і тиску повітря в них. Для розрахунків коефіцієнт можна
вважати величиною постійною, який залежить від типу і стану дорожнього покриття.
Для визначення К - коефіцієнта опору повітря використовуємо табл. 3.1 де - К
становить 0,45 н×с2/м2.
19
Таблиця 3.1 – Значення коефіцієнта опору повітря
Коефіцієнт опору
Тип автомобіля
повітря, К, н.с2/м4
Легковий автомобіль (включаючи вантажні малої
вантажопідйомності на їх базі) :
0,20 ÷ 0,35
- з закритим кузовом
0,40 ÷ 0,50
- з відкритим кузовом
- автобуси вагонного типу вантажні автомобілі з 0,30 ÷ 0,40
кузовом: 0,55 ÷ 0,70
- бортова платформа
- фургон 0,38 ÷ 0,45
- цистерна 0,40 ÷ 0,50
автопоїзди дволанкові:
0,56 ÷ 0,60
- міжміські
0,60 ÷ 0,75
- з бортовою платформою
η – механічний ККД трансмісії, приймається залежно від типу проектованого
автомобіля. Типові значення ККД трансмісії для різних АТЗ приведені в табл. 3.2.
Приймаємо η = 0,83.
Таблиця 3.2 – Вибір ККД трансмісії
№
Тип транспортного засобу ККД, η
п\п
1 Легкові автомобілі та АТЗ на їх базі 0,9…0,92
Вантажні автомобілі та АТЗ на їх базі з одинарною
2 0,85…0,9
головною передачею (4×2)
Двохвісні вантажні автомобілі та АТЗ на їх базі з подвійною
3 0,83…0,85
головною передачею (4×2) та повноприводні (4×4)
Максимальну потужність двигуна Nv визначають із урахуванням коефіцієнта
запасу потужності.
20
Nemax = (1,1...1, 2)Nv =1,1⋅164,3 = 220кВт., (3.3)
де Nv – необхідна потужність двигуна з умови руху АТЗ з максимальною
швидкістю, кВт.
Для побудови кривої потужності двигуна проектованого автомобіля
скористаємось емпіричною формулою:
2 3
n n n
Ne = Nemax A1 ⋅ + A2 ⋅ − , кВт, (3.4)
nn nn nn
де Ne – поточне значення потужності, яке відповідає частоті обертання
колінчатого валу n, об/хв.; А1, А2 – емпіричні коефіцієнти, що характеризують тип
двигуна (для карбюраторних двигунів приймають А1 = А2 = 1, а для дизелів А1 = 0,5;
А2= 1,5).
Обираючи поточні значення n, приймаємо діапазон частоти обертання
колінчастого валу від nmin до nmax. nmin мінімальна частота обертів колінчатого валу,
розраховується за формулою:
n = (0,16...0,18)n -1
min max = 0,16 ⋅2100 = 300 хв. , (3.5)
приймаємо nmin = 300 хв-1.
Отриманий діапазон частоти обертання КВ розбиваємо на довільну кількість
дільниць (рекомендується 6÷8) з постійним інтервалом ∆n, який пропорційний 100:
n nmax − nmin 2100−300
∆ = = = 300. (3.6)
6...8 6
Приймаємо величину інтервалу ∆n рівною 300 хв-1.
Базуючись на розрахованих поточних значеннях потужності Ne для прийнятих
значень частоти обертання КВ n можемо розрахувати відповідні величини крутного
моменту Ме за формулою:
21
M 9550N
= e
e , Н ⋅м. (3.7)
n
Результати розрахунків за формулами 3.5 та 3.8 приведені в табл. 3.3.
Таблиця 3.3 – Результати розрахунку потужності та крутного моменту
№
Параметри Значення n
п\п
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 n, об/хв 300 600 900 1200 1500 1800 2100
2 n/пN 0,143 0,286 0,429 0,571 0,714 0,857 1,000
3 (n/п )2
N 0,020 0,082 0,184 0,327 0,510 0,735 1,000
4 (n/п 3
N) 0,003 0,023 0,079 0,187 0,364 0,630 1,000
2 3
5 n n n
A1 ⋅ + A2 ⋅ − 0,099 0,242 0,411 0,589 0,758 0,901 1,000
nn nn nn
6 Ne, кВт 21,8 53,2 90,4 129,6 166,8 198,2 220
7 Ме, Н·м 694 846.8 959,2 1031 1062 1052 1000
Згідно даних таблиці 3.3 будуємо графік зовнішньої швидкісної
характеристики двигуна проектованого автомобіля. На графіку показуємо криві
залежностей Ne = f(n) та Me = f(n), а також відмічаємо точки Nemax та Memax. Графіки
зовнішньої швидкісної характеристики показані на рис. 3.1.
250 1200
200 1000
800
150
600
100
400
50 200
0 0
300 600 900 1200 1500 1800 2100
nN,
-1
eхв Me
Рисунок 3.1 - Зовнішня швидкісна характеристика ДВЗ проектованого
автомобіля
22
Ne, кВт
Me, Н×м
3.3 ВИЗНАЧЕННЯ ПЕРЕДАТОЧНИХ ЧИСЕЛ ТРАНСМІСІЇ
Трансмісія є функціональною складовою частиною автомобіля, параметри якої
визначають техніко – економічні властивості транспортного засобу. Головним
конструктивним параметром трансмісії є ряд передаточних чисел. Передаточні числа
трансмісії визначають в процесі проектування автомобіля для забезпечення
необхідних тягово-швидкісних, динамічних та паливно-економічних характеристик
АТЗ. Для розрахунку параметрів трансмісії обрано методику, що викладена в [6].
Розрахунок передаточного числа головної передачі Uо здійснюється за умови
руху на максимальній швидкості, при ввімкненій вищій передачі роздавальної
коробки та максимальній частоті обертання КВ двигуна:
U 0,377 nv ⋅ rк 0,377 2100 ⋅0,625
0 = ⋅ = ⋅ = 8,15 (3.8)
Vmax ⋅Uкв 90 ⋅0,71⋅0,95
де rк – радіус кочення колеса (розрахований в підрозділі 2.3); Uкв , Uрв –
передаточне число коробки передач на найвищій передачі та роздавальної коробки
чи подільника теж на вищій передачі. Вибір передаточних чисел здійснюємо з
урахуванням конструкції автомобілів – аналогів.
Знаходження передаточного числа першої ступені коробки передач Uk1
здійснюється за умови подолання максимального сумарного дорожнього опору ψmax,
rд = rст:
U ma ⋅ g ⋅ψmax ⋅ rд 17000 ⋅9,81⋅0,023 ⋅0,625
k1 = = = 0,3675 (3.9)
Memax ⋅U0 ⋅η 1000,4 ⋅8,15 ⋅0,8
Значення Меmах треба брати з зовнішньої швидкісної характеристики.
В наступному необхідно визначити передаточне число першої передачі з умови
забезпечення стійкості мінімальної швидкості руху АТЗ Vmin в діапазоні швидкостей
23
5…8 км/год, для вантажних автомобілів приймають 5 км/год. Для повнопривідного
АТЗ величина Vmin встановлюється за аналогом. При цьому величину Uk1 треба
визначати при частоті обертання колінчастого валу n = 0,5nmax.
U 0,377 0,5 ⋅nN ⋅ rк 0,377 0,5 ⋅2100 ⋅0,625
к1 = = ⋅ = 5,79 (3.10)
Vmin ⋅Uo ⋅η 5 ⋅8,15 ⋅1,31⋅0,8
nmax - частота обертання колінчастого вала при теоретичній максимальній
потужності;
Upk - передаточне число додаткового редуктора на нижчій передачі (вибирати з
урахуванням конструкції автомобіля-аналога). З двох отриманих значень обираємо
більше значення.
Надалі визначаємо передатні числа проміжних передач за формулою:
U = p−1
i U p−i
k1 (3.11)
де р – розрахункова кількість передач, приймаємо 8; і – проміжний номер передачі.
U = p−1U p−i = 4
2 k1 5,795−2 = 3,733 (3.12)
U = p−1 p−i 4 5−3
3 Uk1 = 5,79 = 2,406 (3.13)
U = p−1 p−i 4
4 Uk1 = 5,795−4 =1,551 (3.14)
U = p−1U p−i = 4 5,795−5
5 k1 =1 (3.15)
24
3.4 ПОБУДОВА ДИНАМІЧНОЇ ХАРАКТЕРИСТИКИ АВТОМОБІЛЯ
Динамічна характеристика розглядається за теоретичними значеннями
передаточних чисел. При розрахунку динамічної характеристики АТЗ для кожної її
передачі та поточних значень частоти обертання колінчастого валу визначають:
- швидкість автомобіля – Vі, км/год;
Vi = 0,377 n
⋅ v ⋅ rк (3.16)
Uki ⋅U0
- силу тяги на колесах – Рк , Н;
P М
= еі ⋅Uki ⋅U0 ⋅η
кi (3.17)
rд
- силу опору повітря – Рw, Н;
P k ⋅F ⋅V 2
W = 2 (3.18)
3,6
- динамічний фактор – D;
D Pк − Р
= w (3.19)
ma ⋅ g
Визначаємо силу опору кочення:
PK = Ga ⋅ f ⋅cosα = 22000 ⋅9,81⋅0,023 ⋅1= 4963,9 Н.; (3.20)
де f – коефіцієнт опору кочення, приймаємо f = ψmax = 0,023.
Результати розрахунків за формулами 3.19… 3.21 для кожної передачі заносять
в табл. 3.4.
25
Таблиця 3.4 – Результати динамічного розрахунку
№
п/ Параметри Значення розрахункових параметрів
п
1 nі, хв-1 300 600 900 1200 1500 1800 2100
2 Me, Н·м 694 846,8 959,2 1031 1062 1058 1000
Vi,
км/год 3,004 6,008 9,011 12,015 15,019 18,023 21,027
Рк, кН 17,13 20,91 23,68 25,44 26,20 25,94 24,68
3 РW, Н 0,0026 0,0105 0,0237 0,0421 0,0658 0,0947 0,1290
Рк -
Р , кH 17,12 20,90 23,65 25,40 26,13 25,85 24,56
W
D 0,0793 0,0968 0,1096 0,1177 0,1211 0,1198 0,1138
Vi, год
км/ 1,25 2,50 3,75 5,01 6,26 7,51 8,76
Рк, кН 41,11 50,18 56,82 61,06 62,87 62,26 59,24
4 РW, Н 0,0005 0,0018 0,0041 0,0073 0,0114 0,0164 0,0224
Рк -
Р , кH 41,10 50,18 56,82 61,05 62,86 62,25 59,22
W
D 0,1905 0,2325 0,2633 0,2829 0,2913 0,2884 0,2744
Vi, 4,29 8,58 12,87 17,16 21,46 25,75 30,04
км/год
Рк, кН 11,99 14,64 16,57 17,81 18,34 18,16 17,28
5 РW, Н 0,0054 0,0215 0,0483 0,0859 0,1343 0,1933 0,2632
Рк -
Р , кH 11,98 14,61 16,53 17,72 18,20 17,97 17,02
W
D 0,0555 0,0677 0,0766 0,0821 0,0843 0,0833 0,0788
26
Друга передача Перша передача Перша передача
(знижувальна)
Закінчення таблиці 3.4
Vi,
км/год 6,13 12,27 18,40 24,53 30,66 36,80 42,93
Рк, кН 8,39 10,24 11,60 12,46 12,83 12,71 12,09
6 РW, Н 0,0110 0,0439 0,0987 0,1755 0,2742 0,3949 0,5375
Рк -
Р , кH 8,38 10,20 11,50 12,29 12,56 12,31 11,55
W
D 0,0388 0,0472 0,0533 0,0569 0,0582 0,0570 0,0535
Vi,
км/год 8,76 17,52 26,28 35,04 43,80 52,56 61,31
Рк, кН 5,87 7,17 8,12 8,72 8,98 8,90 8,47
7 РW, Н 0,0224 0,0895 0,2014 0,3580 0,5594 0,8056 1,0965
Рк -
Р , кH 5,85 7,08 7,92 8,37 8,42 8,09 7,37
W
D 0,0271 0,0328 0,0367 0,0388 0,0390 0,0375 0,0341
Vi,
км/год 12,52 25,03 37,55 50,07 62,58 75,10 87,62
Рк, кН 4,11 5,02 5,68 6,11 6,29 6,23 5,92
8 РW, Н 0,05 0,18 0,41 0,73 1,14 1,65 2,24
Рк -
Р , кH 4,06 4,83 5,27 5,37 5,14 4,58 3,68
W
D 0,0188 0,0224 0,0244 0,0249 0,0238 0,0212 0,0171
Потужність
9 двигуна 21,8 53,2 90,4 129,6 166,8 198,2 220
Ne, кВт
Потужність
після
10 трансмісії 17,44 42,56 72,32 103,68 133,44 158,56 176
Nт, кВт
27
Пята передача Четверта передача Третя передача
Закінчення таблиці 3.4
Опір сили
тертя
11 кочення Рк,
4,964
кН
Сила опору
12 повітря Рw, 0,00
26 0,1828 0,4113 0,7311 1,1424 1,6451 2,2391
кН
13 Рв+Рк 4,97 5,15 5,38 5,70 6,11 6,61 7,20
Потужність
сили опору 0,00
14 повітря 2 1,271 4,290 10,169 19,861 34,319 54,497
Nв, кВт
Потужність
сили тертя
15 кочення 4,14 34,52 51,78 69,04 86,30 103,56 120,82
Nк, кВт
16 Nв+Nк 4,14 35,79 56,07 79,21 106,16 137,88 175,31
Динамічним фактором називають відношення вільної сили тяги автомобіля до
ваги автомобіля. Динамічний фактор – безрозмірна величина.
Графічне зображення залежності динамічного фактора від швидкості руху
автомобіля називається динамічною характеристикою.
За допомогою динамічних характеристик можна порівнювати тягово -
швидкісні властивості автомобілів різної маси, компоновочних схем, класів та ін.. У
той же час необхідно відзначити, що при зміні навантаження автомобіля змінюється
і динамічна характеристика.
Особливими точками динамічної характеристики, за якими доцільно
проводити порівняння тягово-швидкісних властивостей автомобілів є максимальна
швидкість та динамічний фактор при максимальній швидкості, максимальне
значення динамічного фактора на вищій передачі та відповідна йому швидкість руху
28
(критична); максимальний динамічний фактор на нищій передачі та відповідна йому
швидкість.
На кожній передачі динамічний фактор має максимальне значення при
визначеній швидкості руху, яка є критичною для даної передачі. Рух автомобіля з
швидкістю, що перевищує критичну, буде стійким.
За даними табл. 3.2. будуємо динамічну характеристику автомобіля D = f(V)
для всіх розрахованих ступенів КПП . На цьому ж графіку будуємо залежність ψ =
f(V).
0,35
0,30
0,25
0,20
0,15
0,10
0,05
0,00
0 20 40 60 80 100
Швидкість руху, V , км/год
Перша передача (на знижувальній) Пiерша передача
Друга передача Третя передача
Четверта передача П'ята передача
Рисунок 3.2 – Динамічна характеристика автомобіля
На рис. 3.3 приведений графік балансу потужностей.
29
Динамічний фактор, D
200
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
0 20 40 60 80 100
Швидкість руху, Vi, км/год
Nдв1 (на знижувальній) Nтр1 (на знижувальный)
Nдв1 Nтр1
Nдв2 Nтр2
Nдв3 Nтр3
Рисунок 3.3 – Баланс потужностей
Умовні позначення на графіку Ne1, Ne2, Ne3, Ne4 – значення потужності двигуна
при відповідній передачі в залежності від швидкості руху. Nтr1, Nтr2, Nтr3, Nтr4 –
значення потужності, що приходить на ведучі колеса при відповідній передачі в
залежності від швидкості руху. NК + NВ – сума сил опору тертя кочення та сили опору
повітря.
30
Потужність, Ni, кВт
3.5 ПОБУДОВА РОЗГІННОЇ ХАРАКТЕРИСТИКИ АВТОМОБІЛЯ
Для визначення часу і шляху розгону приймаються такі допущення:
- розгін починається з швидкості, що відповідає мінімальним обертам
колінчастого валу;
- двигун працює в режимі зовнішньої швидкісної характеристики
(залежності Me, Ne, ge = f(ne)) при максимальній подачі палива.
Розраховуємо коефіцієнт врахування мас, що обертаються для кожної передачі:
Розраховуємо коефіцієнт врахування мас, що обертаються для кожної передачі:
δврi =1+ 0,04U 2
кi + 0,04 (3.21)
δвр1 =1+ 0,04U 2
к1 + 0,04 =1+ 0,04 ⋅4,1672 + 0,04 =1,735 (3.22)
δвр2 =1+ 0,04U 2
к2 + 0,04 =1+ 0,04 ⋅2,9172 + 0,04 =1,38 (3.23)
δвр3 =1+ 0,04U 2
к3 + 0,04 =1+ 0,04 ⋅2,0412 + 0,04 =1,207 (3.24)
δ =1+ 0,04U 2 2
вр4 к4 + 0,04 =1+ 0,04 ⋅1,429 + 0,04 =1,122 (3.25)
δвр5 =1+ 0,04U 2
к4 + 0,04 =1+ 0,04 ⋅12 + 0,04 =1,08 (3.26)
Знаходимо прискорення автомобіля на всіх інтервалах частоти обертання КВ
за наступною формулою:
J g Di −ψ
i = . (3.27)
δврi
31
Значення динамічного фактору беремо з попереднього пункту. Розраховуємо
час за який автомобіль збільшить швидкість з V1 до V2:
∆t V
= 2 −V1 , (3.28)
Jcеp
де Jcеp – середнє прискорення на ділянці від V1 до V2.
Знаходимо приріст шляху, тобто шлях який пройде автомобіль набираючи
швидкість від V1 до V2:
∆S =Vcp ⋅ ∆t, (3.29)
де Vcp – середня швидкість руху автомобіля на данній ділянці розгону.
Визначаємо падіння прискорення при перемиканні передач:
PB
ψ k FV 2
− − − B
−ψ
G G
J = g a = g a
i ; (3.30)
δBPi δBPi
k 2 2
− в FV
−ψ
0,6 ⋅6,3 ⋅5,92
−G − 0,023
J = g a = 9,81⋅
215820 м
1−2 = −0,133 2 ; (3.31)
δвр1 1,735 с
kв FV 2
− −ψ 0,6 ⋅6,3 ⋅8,342
− − 0,023
G
a 215820
J м
2−3 = g = 9,81⋅ = −0,196 2 ; (3.32)
δвр2 1, 207 с
k FV 2
в
ψ
− − 0,6 ⋅6,3 ⋅11,922
−
G 215820 − 0,023
J = g a
3−4 = 9,81 0,223 м
⋅ = − ; (3.33)
δ 2
вр3 1,122 с
32
k FV 2
− в
−ψ 0,6 ⋅6,3 ⋅17,032
G − − 0,023
a 215820
J4−5 = g = 9,81⋅ = −0,249 м ; (3.34)
δвр3 1,108 с2
Знаходимо падіння швидкості при перемиканні передач:
Vi = Ji− j ⋅ tп (3.35)
V м
1−2 = J1−2 ⋅ tп = 0,133 ⋅1,5 = 0,1995 ; (3.36)
с
V2−3 = J2−3 ⋅ tП = 0,195 ⋅1,5 = 0,293 м ; (3.37)
с
V3−4 = J3−4 ⋅ tп = 0,223 ⋅1,5 = 0,3345 м . (3.38)
с
V4−5 = J4−5 ⋅ tп = 0,249 ⋅1,5 = 0,3735 м . (3.38)
с
де tÏ – час перемикання передачі, приймаємо рівним 1,5 сек.
Розраховуємо шлях, який пройде автомобіль за час переключення передачі:
Si− j =Vi max ⋅ tп ; (3.39)
S1−2 =V1max ⋅ tп = 5,92 ⋅1,5 = 8,88 м.; (3.40)
S2−3 =V2max ⋅ tп = 8,34 ⋅1,5 =12,51 м.; (3.41)
S3−4 =V3max ⋅ tп =11,92 ⋅1,5 =17,88 м. (3.42)
S4−5 =V4max ⋅ tп =17,03 ⋅1,5 = 25,55 м. (3.42)
Vimax – максимальна швидкість при і-тій передачі.
33
Оскільки всі розрахунки даного розділу є однотипними і повторюються багато
разів, то хід розв’язку не приводимо, а результати розрахунків зведемо до табл. 3.5,
що приведена нижче.
Таблиця 3.5 - Розгінна характеристика
nі, хв-1
Величина
300 600 900 1200 1500 1800 2100
1 0,0793 0,0968 0,1096 0,1177 0,1211 0,1198 0,1138
Динамічний 2 0,0555 0,0677 0,0766 0,0821 0,0843 0,0833 0,0788
фактор, D 3 0,0388 0,0472 0,0533 0,0569 0,0582 0,0570 0,0535
4 0,0271 0,0328 0,0367 0,0388 0,0390 0,0375 0,0341
5 0,0188 0,0224 0,0244 0,0249 0,0238 0,0212 0,0171
1 0,83 1,67 2,50 3,34 4,17 5,01 5,84
2 1,19 2,38 3,58 4,77 5,96 7,15 8,34
Швидкість, V,
3 1,70 3,41 5,11 6,81 8,52 10,22 11,92
м/с
4 2,43 4,87 7,30 9,73 12,17 14,60 17,03
5 3,48 6,95 10,43 13,91 17,38 20,86 24,34
1 0,3186 0,4174 0,4896 0,5354 0,5545 0,5472 0,5133
2 0,2312 0,3179 0,3808 0,4203 0,4361 0,4283 0,3970
Прискорення,
3 0,1286 0,1971 0,2461 0,2757 0,2859 0,2767 0,2481
J, м/с2
4 0,0359 0,0857 0,1197 0,1378 0,1402 0,1267 0,0974
5 0,0119 0,0129 0,0150 0,0173 0,0187 0,0161 0,0147
1 1,25 2,09 2,92 3,75 4,59 5,42
Середня 2 1,79 2,98 4,17 5,36 6,56 7,75
швидкість, 3 2,56 4,26 5,96 7,67 9,37 11,07
Vсер, м/с 4 3,65 6,08 8,52 10,95 13,38 15,82
5 5,22 8,69 12,17 15,65 19,12 22,60
1 0,368 0,454 0,512 0,545 0,551 0,530
Середнє 2 0,275 0,349 0,401 0,428 0,432 0,413
прискорення, 3 0,163 0,222 0,261 0,281 0,281 0,262
Jсер, м/с2 4 0,061 0,103 0,129 0,139 0,133 0,112
5 0,012 0,014 0,016 0,018 0,017 0,015
34
Передача
Закінчення таблиці 3.5
1 2,27 1,84 1,63 1,53 1,51 1,57
2 4,34 3,41 2,98 2,78 2,76 2,89
Приріст часу,
3 10,46 7,69 6,53 6,07 6,06 6,49
Δt, с.
4 39,99 23,69 18,90 17,50 18,23 21,71
5 280,40 249,24 215,51 193,34 199,82 225,77
1 2,84 3,84 4,75 5,75 6,95 8,54
2 7,76 10,17 12,42 14,93 18,08 22,38
Приріст 3 26,74 32,75 38,93 46,50 56,73 71,88
шляху, Δs, м. 4 145,95 144,11 160,93 191,64 244,00 343,39
3025,0
5 1462,4 2166,50 2622,6 3821,3 5102,5
5
За результатами розрахунків, що наведені в табл.. 3.5 будуємо графік
залежності прискорення автомобіля від швидкості його руху, що приведений нижче
на рис. 3.4.
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
0 5 10 15 20 25 30
Швидкість руху, V , м/с
Перша передача Дрi уга передача
Третя передача Четверта передача
Рисунок 3.4 – Графік залежності j = f(v)
Далі необхідно побудувати графік розгону автомобіля. Для цього складаємо
таблицю розгону. В рядку «швидкість» записуємо поточне значення швидкості
35
Прискорення, j 2
i, м/с
автомобіля, в рядку «час» відмічаємо значення часу за який автомобіль досяг данної
швидкості, в рядку «шлях» записуємо скільки проїхав автомобіль для досягнення
відповідної швидкості.
Таблиця 3.6 – Характеристики розгону автомобіля
nі, хв-1
300 600 900 1200 1500 1800 2100
V 0,83 1,67 2,50 3,34 4,17 5,01 5,84 5,641
1 t 0 2,27 4,11 5,74 7,27 8,78 10,35 11,85
S 0 2,84 6,68 11,43 17,18 24,13 32,67 41,55
V 5,96 7,15 8,34 8,047
2 t 14,63 17,39 20,28 21,78
S 56,5 74,6 96,9 109,5
V 8,52 10,22 11,92 11,59
3 t 27,85 33,91 40,4 41,9
S 156,0 212,7 284,6 302,4
V 12,17 14,6 17,03 16,66
4 t 59,4 77,63 99,34 100,84
S 494,1 738,1 1081,5 1107,0
V 17,38 20,86 24,34
5 t 294,18 494 719,77
S 4132,1 7953,4 13055,9
За результатами розрахунків будуємо графіки розгону на якому показуємо
залежності V=f(t) та V=f(S). Графіки наведені на рис. 3.5 та 3.6 відповідно.
36
Номер передачі
ККП
Величина
Перемикання
30
25
20
15
10
5
0
0 100 200 300 400 500 600 700 800
Час, ti, сек
Рисунок 3.5 – Графік залежності V=f(t) для розгону автомобіля в режимі зовнішньої
швидкісної характеристики
30
25
20
15
10
5
0
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000
Шлях, si, м.
Рисунок 3.6 – Графік залежності V=f(S) для розгону автомобіля в режимі зовнішньої
швидкісної характеристики
37
Швидкість, Vi, м/с
Швидкість, Vi, м/с
3.6 ВИЗНАЧЕННЯ ПОКАЗНИКІВ ПАЛИВНОЇ ЕКОНОМІЧНОСТІ
Автомобільний транспорт в нашій країні потребує близько 25% від загальної
кількості видобутих нафтових продуктів, затрати на паливо становлять в середньому
близько 20% собівартості та транспортних робіт, тому завдання пов'язані з
підвищенням паливної економічності автомобілів, мають велике значення для
транспортної галузі господарства нашої країни.
Паливна економічність вимірюється витратами палива по дорожній
економічній характеристиці (літри на 100 км) і середніми експлуатаційними
витратами палива в типових умовах експлуатації (літри на 100 км; літри на
тис. км.). Розрахунок показників паливної економічності здійснюємо за методикою
[6]. Для оцінки паливної економічності використовують залежність:
Q 1000 gN Kw⋅ ⋅Ku (NΨ + N )
s = ⋅ n , (3.43)
36 ρ ⋅V ⋅ηтр
де gN – питома витрата палива за максимальної потужності двигуна
г/кВт·год, яку зазвичай приймають на 5÷10% більше за мінімальну витрату. Для
розрахунку приймають для дизеля gN = 210÷240 г/кВт·год. Приймаємо gN = 240
г/кВт·год. Κω – коефіцієнт, що враховує частоту обертання колінчастого вала, який
для всіх типів двигунів визначають за емпіричною формулою:
Kω =1,26− 0,85 ne + 0,59( ne )2 , (3.44)
nN nN
ΚU – коефіцієнт, що враховує ступінь використання потужності двигуна. ΚU для
дизеля визначають за такою формулою:
KU =1,65− 2,3U +1,65U 2 , (3.45)
де U – показник ступеню використання потужності:
38
N + N
U = ψ п , (3.46)
Nе ⋅ηтр
де Nψ, Nn - потужність опору руху і повітря; Nn – потужність двигуна при
обертах nе і його роботі в режимі зовнішньої швидкісної характеристики;
ηтр – ККД трансмісії; ρ – густина палива, для дизельного палива – ρ = 860 кг/м3,
V – швидкість сталого руху, м/с.
Розраховуємо значення QЅ на різних частотах обертання колінчастого вала,
результати розрахунків зводимо в таблицю 3.7. За залежністю (3.5) будуємо паливну
характеристику сталого руху, що є залежністю шляхових витрат палива від
швидкості руху автомобіля на рівній горизонтальній дорозі. Така залежність
характеризує рух автомобіля на вищій передачі КПП. Розрахунок проведемо для
трьох значень коефіцієнта дорожнього опору, які беремо з табл. 3.1 для типових
дорожніх умов ψ1 = 0,025, ψ2 = 0,03, ψ3 = 0,04, які відповідають руху по дорозі ІІ – ІІІ
– ї категорії, бруківці в задовільному та розбитому стані відповідно.
Таблиця 3.7 – Розрахунок шляхових витрат палива автомобіля
№
п/п Параметр Значення nе
3 4 5 6 7 8 9
1 2
300 600 900 1200 1500 1800 2100
1 nе/nN 0,143 0,286 0,429 0,571 0,714 0,857 1,000
2 Ne, кВт 17,9 43,6 74,1 106,1 136,6 162,3 180,2
3 К ω 1,1506 1,0653 1,0041 0,9669 0,9539 0,9649 1,0000
4 Vi, м/c 12,52 25,03 37,55 50,07 62,58 75,1 87,62
5 Nn, кВт 0,002 1,271 4,29 10,169 19,861 34,319 54,497
6 Кu 1,470 1,133 1,023 1,004 1,043 1,160 1,427
7 Nψ,
кВт 18,76 37,51 56,28 75,04 93,79 112,56 131,32
QS,
л/100
8 км 44,21 32,61 28,88 28,81 31,50 38,17 52,77
39
ψ = 0,025
Закінчення таблиці 3.4
9 Кu 2,114 1,504 1,285 1,235 1,286 1,458 1,837
10 Nψ, кВт 22,52 45,02 67,53 90,05 112,55 135,07 157,58
QS,
11 л/100
км 76,29 51,66 43,06 41,68 45,26 55,33 77,57
12 Кu 4,081 2,703 2,168 2,006 2,063 2,351 2,987
13 Nψ, кВт 30,02 60,02 90,04 120,07 150,07 180,09 210,11
QS,
14 л/100
км 196,43 123,01 95,40 87,98 93,21 112,98 157,36
Згідно отриманих розрахункових даних табл. 3.5 будуємо графіки паливної
економічності. Вони приведені на рис. 3.7.
250
200
150
100
50
0
0 20 40 60 80 100
Швидкість руху, Vi, км/год
Дорога ІІ…ІІІ категорії (0,025)
Бруківка в задовільному стані (0,03)
Бруківка розбита (0,04)
Рисунок 3.7 – Графіки шляхової витрати палива для різних значень сумарного
дорожнього опору
Аналізуючи графіки паливної економічності проектованого автомобіля
можемо дійти висновку, що при русі на дорогах ІІ – ІІІ категорії доцільно рухатись зі
швидкістю до 25 м/с (90 км/год), оскільки при подальшому збільшенні швидкості
40
Шляхова витрата пального, Qs, л/100
км ψ = 0,04 ψ = 0,03
витрата палива різко зростає, а при вказаній швидкості розрахункова витрата палива
складає в межах 8 – 9 л/100 км.
3.7 СТІЙКІСТЬ ВАНТАЖНОГО АВТОМОБІЛЯ
Під стійкістю автомобіля слід розуміти сукупність параметрів, що
характеризують стійкість його руху по всіх ступенях свободи незакріпленого
твердого тіла, за винятком руху у напрямку поздовжньої осі і в напрямку,
перпендикулярному до опорної поверхні. При такому формулюванні в це визначення
включають розуміння стійкості як здатності автомобіля без участі водія зберігати
заданий напрямок руху і протистояти впливу зовнішніх збурюючих сил, що прагнуть
змінити цей напрямок, а також здатність автомобіля не перекидатися в площині,
перпендикулярній до поздовжньої осі симетрії, під дією сил тяжіння і сил інерції
(стійкість проти перекидання).
Поперечна стійкість автомобіля оцінюється за величиною критичної швидкості
автомобіля під час руху по криволінійній траєкторії згідно з умовами бічного
перекидання Vпер і заносу Vз:
V gR B
= i , (3.47)
пер 2hg
Vз = gRiϕ , (3.48)
де Ri - радіус кривини полотна дороги в плані, м; В - ширина колії вантажного
автомобіля, В = 2,5м;
hg - висота центра мас вантажного автомобіля, hg = 1,4 м.;
φ - коефіцієнт щеплення (асфальт, асфальтобетон), φ =0,7.
Розрахунок значень Vпер і Vз здійснюємо при значенні R = 20, 60, 100, 250, 450,
600 м. Результати розрахунку наведені в табл. 3.8.
Таблиця 3.8 – Розрахунок показників стійкості
41
№ Радіус кривини полотна
Vпер, км/год Vз, км/год
п/п дороги, Ri, м.
1 20 12,78 11,72
2 60 22,14 20,29
3 100 28,59 26,20
4 250 45,20 41,13
5 450 60,65 55,59
6 600 70,03 64,18
Після отримання значень Vпер і Vз Mathcad будує графік залежності від
перекидання Vпер = f(R) та заносу Vз = f(R), вантажного автомобіля.
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0 100 200 300 400 500 600 700
Радіус кривини полотна дороги, R, м
Vпер Vз
Рисунок 3.8 – Графік стійкості вантажного автомобіля
42
Критична швидкість, Vпер, Vз, км/год
4 ПРОЕКТУВАННЯ МЕХАНІЗМІВ ТА ВУЗЛІВ ТРАНСМІСІЇ АВТОМОБІЛЯ
4.1 ОБҐРУНТУВАННЯ ТИПУ ТРАНСМІСІЇ
Трансмісія (силова передача) автомобіля служить для передачі обертального
моменту від двигуна до привідних колес автомобіля і зміни
величини і напрямку дії цього моменту.
Вимоги, що пред'являються до трансмісії:
- забезпечення прямого та зворотного напрямків руху;
- забезпечення відповідності експлуатаційних режимів мінімальній
витраті палива та емісії шкідливих речовин у відпрацьованих газах.
Рисунок 4.1 – Сили руху автомобіля
Крутний момент Мк (рис. 4.1), підведений від двигуна до привідних коліс,
прагне зрушити їх відносно поверхні дороги в бік, протилежний руху автомобіля.
Внаслідок цього через протидію дороги на ведучих колесах виникає тягова сила Рт,
яка спрямована у бік руху і є рушійною силою автомобіля. Тягова сила Рт викликає
виникнення на привідному мосту і штовхає сили Рх яка від моста через підвіску
передається на кузов і приводить в рух автомобіль.
Залежно від того, які колеса автомобіля є провідними (передні, задні або ті та
інші), потужність і крутний момент можуть передаватися тільки до передніх, заднім
або переднім і заднім колесам одночасно. У цьому випадку автомобіль є відповідно
передньопривідним, задньопривідним повнопривідним.
43
Повнопривідні двовісні автомобілі та тривісні автомобілі з двома задніми
провідними мостами мають підвищену прохідність. Вони здатні рухатися по поганих
дорогам і поза дорогами. їх колісні формули мають відповідні позначення 4×4, 6× 4.
Повнопривідні тривісні і чотиривісні автомобілі мають високу прохідність.
Вони можуть долати рови, ями і подібні перешкоди. їх колісні формули позначаються
відповідно 6×6 і 8×8.
Колісна формула характеризує не тільки прохідність автомобіля, але і тип його
трансмісії.
На автомобілях застосовуються трансмісії різних типів (рис. 4.2).
Рисунок 4.2 – Схеми трансмісій автомобілів: а - з одним заднім ведучим
мостом; 6 - з переднім і заднім ведучими мостами; в-з двома задніми ведучими
мостами; г і д - з трьома ведучими мостами; е - з чотирма ведучими мостами; 1 -
зчеплення; 2 - коробка передач, 3 і 6 - карданні вали, 4 і 8 - задні привідні мости; 5 -
передній ведучий міст; 7 - роздавальна коробка.
Трансмісія і її технічний стан роблять значний вплив на експлуатаційні
властивості автомобіля. Так, при погіршенні технічного стану механізмів трансмісії
і порушенні регулювань у зчепленні, головній передачі і диференціалі підвищується
опір руху автомобіля і погіршуються тягово-швидкісні властивості, прохідність,
паливна економічність і екологічність автомобіля.
44
4.2 КОНСТРУКТИВНІ ЗМІНИ ТРАНСМІСІЇ В ПРОЕКТОВАНОМУ АВТОМОБІЛІ З
ЦІЛЬОВИМ ЙОГО ПРИЗНАЧЕННЯМ
На автомобілі КрАЗ — 5233 встановлена трансмісія з двома ведучими мостами.
Автомобіль має колісну формулу, тобто співвідношення між загальним числом коліс
і числом ведучих коліс, з позначенням 4 × 4. У цій формулі перша цифра представляє
собою загальне число коліс автомобіля, а друга - число ведучих коліс. Двовісний
автомобіль з двома ведучими мостами має підвищену прохідність. Він здатний
рухатися по поганих дорогах і поза дорогами.
Крутний момент з веденого валу коробки передач передається до роздавальної
коробки за допомогою карданної передачі з шарнірами нерівних кутових
швидкостей. Через роздавальну коробку момент передається на передній та задній
ведучий міст.
На мою думку, для військових потреб потрібно використовувати тільки
повнопривідний автомобіль з колісною формулою 4 × 4 (рис.4.3) або 6 × 6
повнопривідного автомобіля, що має високу прохідність. Він може долати рови, ями,
дороги підвищеної складності та подібні перешкоди.
Рисунок 4.3 – Схема трансмісії вантажного автомобіля:
автомобіль з колісною формулою 4×4
1- двигун, 2 – щеплення, 3 – коробка передач, 4, 9 – кардані вали, 7 –
роздавальна коробка, 5, 8 – головна передача з диференціалом
Кінематична схема трансмісії.
45
Кінематична схема трансмісії автомобіля на шасі КрАЗ-5233 наведена на рис.
4.4. На рис. вказані основні позиції з яких складається трансмісія.
Крутний момент від двигуна та коробки передач через проміжний карданний
вал надходить на вхідний вал розподільної коробки, який встановлено на
підшипниках 15, 24. Керування розподільною коробкою здійснюється за допомогою
пневмоприводу 17. Від розподільної коробки крутний момент передається на
передній міст автомобіля та через подвійну конічно-циліндричну головну передачу,
піввісі та шарніри рівних кутових швидкостей надходить до ведучих коліс.
Рисунок 4.4 – Кінематична схема трансмісії КрАЗ – 5233:
1 – зовнішній підшипник маточини; 2 – внутрішній підшипник маточини; 3 –
шарнір рівних кутових швидкостей; 4, 5, 6, 7, 8, 9 – підшипники агрегатів двигуна;
10 - підшипники корпусу диференціалу; 11 – підшипники проміжного валу головної
передачі; 12 – підшипник ведучого валу головної передачі; 13 – передача рульового
механізму; 14 – підшипник проміжного валу розподільної коробки; 15 – підшипник
вхідного валу розподільної коробки; 16 – зубчаста муфта розподільної коробки; 17 –
пневматичний привід керування розподільною коробкою; 18 – кульковий підшипник
вихідного валу заднього моста розподільної коробки; 19 – кульковий підшипник валу
відбору потужності; 20 – вал відбору потужності; 22 – карданні шарніри; 24 –
роликовий підшипник розподільної коробки; 25 – роликовий підшипник; 26 –
46
підшипник рульового колеса; 27 – роликовий підшипник розподільної коробки; 28 –
кульковий підшипник розподільної коробки; 29 – карданні шарніри рульового валу;
30 – підшипники рульової передачі; 31 – сошка;
Зчеплення.
На великовантажних транспортних автомобілях переважно розповсюдження
отримали одно або дводискові фрикційні щеплення сухого типу з механічним
стисненням дисків за допомогою пружин. До зчеплень пред'являються наступні
вимоги:
- забезпечення плавного включення;
- повне виключення, повне від'єднання ведених деталей від ведучих;
- надійна робота при нагріві, особливо інтенсивному в процесі перемикання
передач в тяжких умовах експлуатації, висока зносостійкість пар тертя;
- забезпечення зниження динамічних навантажень в трансмісії, особливо при
різкому включенні зчеплення, мінімальні маси і моменти інерції ведених елементів
зчеплення;
- можливість застосування приводів, що знижують зусилля водія при
включенні і виключенні зчеплення.
Крутний момент від колінчастого валу і маховика підводиться до коробки
передач через щеплення, що представляє собою механізм, робота якого основана на
дії сил тертя (фрикційна муфта).
Щеплення призначене для тимчасового відокремлення колінчастого вала
двигуна з силовою передачою автомобіля, що необхідно при перемиканні шестерень
в коробці передач і при гальмуванні автомобіля до повної зупинки. Крім того,
щеплення дає можливість плавно рушати з місця.
До обертаючого маховика під тиском силової пружини притискаються диски
щеплення, маточина яка розміщена на шліцах ведучого вала коробки передач. При
достатній силі тертя маховика, диски щеплення будуть обертатися як одне ціле,
передаючи крутний момент від двигуна до коробки передач.
Якщо натиснути на педаль щеплення, то привідне зусилля, що діє через
відведення тяги важеля на маточину диска щеплення, виникне переміщення
маточини по шліцам вала і стиснення пружин. Внаслідок цього зазор між маховиком
47
і диском щеплення під дією сили тертя та передачі крутного моменту від двигуна до
коробки передач припиняється, щеплення вимикається.
Якщо плавно відпускати педаль щеплення, то пружина, прагнучи розтискатися,
знову притисне диск щеплення до маховика спочатку з пробуксовкою (що
забезпечить плавне рушання автомобіля з місця), а потім дуже щільно (як одне ціле).
Щеплення (різних конструкцій) складається з наступних основних частин:
- ведучої частини, головні деталі - маховик, ведучий диск і кожух щеплення
які постійно з’єднанні з колінчастим валом двигуна;
- веденої частини, основні деталі - один чи декілька дисків щеплення і
постійно зв’язані з ведучим валом коробки передач;
- силового елемента (пружини), забезпечують тертя між ведучою та веденою
частиною, достатнє для передачі крутного моменту колесам;
- привід - зчеплення.
Привід управління зчепленням. Привід управління зчепленням є системою
важелів та тяги, що зв’язує вилку виключення зчеплення, що виходить з картера
зчеплення, з педаллю зчеплення на робочому місці водія.
Регулювання вільного ходу зчеплення проводиться зміною довжини штовхача,
горизонтально, тяги. Повний хід педалі ( до упору в підлогу ) дорівнює 150 мм і
регулюється рухомим упором на кронштейні головного циліндра гальма.
Технічне обслуговування зчеплення полягає в очищенні від грязі, підтяжці
болтових з єднань, регулюванню і мастилу, відповідно до карти мастила. Необхідно
своєчасно змащувати підшипник виключення зчеплення через ковпачкову маслінку,
розташовану з правого боку картера зчеплення.
Для нормальної роботи зчеплення потрібний, щоб зазор між головками болтів
відтяжних важелів і підшипників виключення зчеплення був 2,5…3,5 мм. Це
відповідає ходу зовнішнього кінця вилки виключення зчеплення 3,5…5 мм і вільному
ходу педалі зчеплення 28…35 мм, заміряному по майданчику педалі. Конструкція
щеплення, показана на рис.4.5
48
Рисунок 4.5 – Зчеплення автомобіля: 1 - колінчастий вал; 2 - маховик;
3 - ведений диск з фрикційними накладками; 4 - натискний диск; 5 - картер
зчеплення; 6 - кожух зчеплення; 7 - відтяжний важіль; 8 - муфта вимкнення
зчеплення; 9 - ведучий вал коробки передач; 10 - педаль зчеплення; 11 - тяга
зчеплення; 12 - вилка вимкнення зчеплення; 13 - натискна пружина; 14 - відтяжна
пружина.
Коробка передач.
Коробка передач служить для зміни сили тяги і швидкості руху автомобіля
залежно від умов роботи. За допомогою коробки передач можна змінити напрям руху
на задній хід і тривалого роз'єднання двигуна і трансмісії під час стоянки або при русі
автомобіля за інерцією.
До коробки передач автомобіля пред'являють наступні вимоги:
- збільшення тягового підсилювача до величини, необхідної для подолання
автомобілем опору руху в заданих експлуатаційних умовах при хороших показниках
паливної економічності;
- забезпечення якнайкращого використання потужності двигуна, зменшення
роботи буксування зчеплення, зниження динамічних навантажень в трансмісії;
49
- полегшення управління перемиканням передач, скорочення часу
перемикання, що сприяє підвищенню динамічних якостей автомобіля;
- високий ККД на найбільш споживаних передачах;
- наявність нейтрального положення для тривалого відключення двигуна від
трансмісії на зупинках і при русі накатом, а також наявність передачі заднього ходу;
- можливість відбору потужності для приводу додаткового устаткування.
Як і кожному агрегату, до коробки передач пред'являють такі загальні вимоги,
як компактність, мінімальна маса, достатня надійність, зручність і мінімальна
трудомісткість обслуговування і технологічність виробництва.
Дія коробки передач заснована на тому, що обертання від колінчастого валу
двигуна передається на ходову частину через зубчаті шестерні з певним
передавальним числом на кожній передачі. Число, що показує, в скільки разів
змінюється частота обертання веденого валу в порівнянні з ведучим або в скільки
разів ведена шестерня більше (менше) за ведучу по числу зубів, називається
передавальним числом. Якщо в передачі бере участь декілька пар шестерень, то
загальне передавальне число виходить множенням передавальних чисел всіх пар
шестерень, що беруть участь в передачі.
На автомобілі коробка передач - механічна, пятиступінчаста, має пять передач
переднього ходу і одна передача заднього ходу. Кріпиться до картера зчеплення за
допомогою чотирьох шпильок. Момент двигуна передається на первинний вал
коробки передач через ведений диск зчеплення.
Карданна передача
При розміщенні одного агрегату на деякій відстані щодо іншого, крутний
момент передається через карданні передачі. Карданна передача дозволяє передавати
момент, між валами, розташованими під кутом, що змінюється при русі автомобіля.
Вони призначені для передачі моменту між агрегатами, осі валів яких можуть
зміщуватися при русі. Їх застосовують головним чином на автомобілях для з'єднання
веденого валу коробки передач з валами роздавальної коробки і ведучих мостів.
Проста карданна передача складається з карданних шарнірів і валу. Карданні
шарніри забезпечують кутове переміщення карданного валу (до 24°), а вільні
шліцьові з'єднання вилок карданного шарніра з валом - зміна відстані між шарнірами.
50
Вали карданної передачі виготовляють з тонкостінних сталевих труб. На кінцях до
труби приварені вилки карданних шарнірів (або з одного боку - вилка, а з іншої -
шліцьова втулка).
На автомобілях встановлена відкрита карданна передача з шарнірами,
карданних валів на голчатих підшипниках. Карданні вали виготовлені з волоченої
тонкостінної труби, звареної з холоднокатаної стрічки. Число карданних валів - 3,
число карданних шарнірів - 5, шліцьове з'єднання -герметичне, мастило у внутрішній
порожнині утримується з одного боку гумовою манжетою, з іншої - заглушкою.
Шарніри карданних валів по конструкції однакові і складаються з нерухомої або
ковзаючої втулки, вилки-фланця і хрестовини, встановленої у вушках вилок на
голчатих підшипниках. Шарніри мають комбіноване гумове ущільнення, що
складається з торцевого ущільнення, напресованого на шпильки хрестовини, і
манжети однокромочної, вбудованої в підшипник. Проміжна опора - із сталевими
штампованими кришками, напресованими на кульковий підшипник, встановлений
разом з кришками в гумовій подушці опори. Проміжна опора прикріплена болтами
до рами автомобіля за допомогою кронштейна опори.
З'єднання карданного валу з роздавальною коробкою і провідним мостом
здійснюеться за допомогою фланців болтами з шайбами пружинними і гайками.
Момент затягування 3,6…4,4 кгс×м. Шліцьове з'єднання встановленого на
автомобіль карданного валу розташовується у роздавальної коробки. Схеми
карданної передачі і карданного валу представлені на рисунках.
Рисунок 4.6 – Схема карданної передачі:
51
1 – передній міст; 2 – коробка передач; 3 - карданний вал приводу переднього
моста; 4 - карданний вал приводу роздавальної коробки; 5 – роздавальна коробка; 6
– карданний вал приводу заднього моста; 7 - задній міст.
Рисунок 4.7 – Карданний вал:
1 - хрестовина; 2 - фланець; 3, 11 – манжета; 4, 16 - вилка; 5, 19 - кришка; 6 -
підшипник; 7 - маслінка; 8 – кришка; 9 – шліцева втулка; 12 – обойма; 14 –
шліцевий вал; 15 – фіксуючі кільця.
Решта деталей, що входять в збірку переднього карданного валу,
застосовується ті ж, що і в задньому карданному валу. Карданні вали піддаються
динамічному балансуванню. Обидві вилки будь-якого валу повинні обов'язково
лежати в одній площині.
Технічне обслуговування карданних валів при експлуатації автомобіля полягає
в перевірці рівня мастила і заміні її в терміни, передбачені картою мастила, а також
в періодичній перевірці затягування всіх різьбових з'єднань, що кріплять фланці
карданових.
Ведучий міст
Ведучими називають мости, механізми якого передають момент, що обертає,
від коробки передач колесам. Він включає корпус (картер), головну передачу,
диференціал і піввісь.
Головна передача - це механізм трансмісії, що збільшує момент, що обертає,
після коробки передач. У автомобілях момент, що обертає, в головній передачі
передається під прямим кутом. Головна передача може бути одинарною, такою, що
52
складається з однієї пари шестерень, і подвійною, такою, що складається з двох пар
шестерень.
Одинарна передача може бути звичайною і гіпоїдною. Гіпоїдна (скорочено від
гіперболоїдна) передача здійснюється конічними шестернями з осями, що
схрещуються. Перевага гіпоїдної передачі в тому, що вісь її провідної шестерні
розташована нижче за вісь веденої (осі заднього моста). Тому центр мас автомобіля
нижче і стійкість його краща.
Гіпоїдна передача надійніша і безшумна, чим передача із звичайними
конічними шестернями із спіральними зубами.
Провідні шестерні виконують у згоді з валом або знімними. Ведені шестерні в
основному виготовляють у вигляді знімних вінців, що прикріплюються болтами або
заклепками до корпусу диференціала. У подвійній головній передачі є одна пара
конічних і одна пара циліндрових шестерень. Для забезпечення безшумної роботи
конічні шестерні виконують із спіральними зубами.
Під час руху автомобіля провідний вал разом з малою конічною шестернею
приводить в обертання ведену конічну шестерню, закріплену на корпусі
диференціала.
Диференціал - це механізм трансмісії, що розподіляє обертає момент, що
підводиться до нього, між піввісь провідних коліс і дозволяє їм обертатися з різними
швидкостями. Коли автомобіль рухається прямо і по рівній дорозі, обидва ведучих
колеса зустрічають однаковий опір коченню. При цьому ведена шестерня головної
передачі обертає навколо своєї осі корпус диференціала з хрестовиною і сателітами.
Сателіти, знаходячись в зачепленні з правою і лівою напів осьовими шестернями,
зубами приводять їх в обертання з однаковою частотою. В цьому випадку сателіти
навколо власної осі не обертаються.
На повороті колеса автомобіля проходять різну довжину шляху. Обертання
внутрішнього колеса сповільнюється, а зовнішнього прискорюється. Сателіти,
обертаючись разом з корпусом, своїми зубами упираються в зуби напівосьової
шестерні, що уповільнила обертання, і повідомляють додаткову швидкість іншій
напів осьовій шестерні, внаслідок чого зовнішнє колесо, проходячи більший шлях,
обертається швидше.
53
Піввісь. Напівосьові шестерні шліцьованими отворами насаджені на піввісь.
Інші кінці піввісь сполучені фланцями з маточинами провідних коліс. На вантажних
автомобілях застосовують повністю розвантажені піввісь. На таку вісь діє момент,
що тільки обертає, а решта всіх сил сприймається кожухом піввісь, оскільки
маточина колеса встановлена на підшипники, посаджені безпосередньо на кожух.
Рисунок 4.8 – Задній міст: 1 - фланець півосі; 2 - контргайка; 3 - замкова шайба;
4 - гайка; 5, 8 - конічні роликові підшипники маточини; 6 - цапфа; 7 - маточина; 9 -
маслоуловлювач; 10, 26 - манжети; 11 - гальмівний барабан; 12 - гальмівна колодка;
13 - супорт гальмівного механізму; 14 - щиток; 15 - картер моста; 16 - картер головної
передачі; 17, 35 - чашки диференціала; 18 - болт; 19 - маслоуловлювач; 20 - ведена
шестерня; 21, 24 - конічні роликові підшипники валу шестерні; 22 - розпорна втулка;
23 - регулювальні шайби; 25 - фланець; 27 - кришка; 28 - стакан підшипників; 29 -
регулювальні прокладки; 30 - провідний вал з шестернею; 31 - пробка; 32 -
циліндровий роликовий підшипник валу шестерні; 33 - втулка сателіта; 34-сателліт;
36 - конічний роликовий підшипник диференціала; 37 - гайка підшипника; 38 - сапун;
39, 45 - піввісь; 40 - стопорна пластина; 41 - кришка підшипника диференціала; 42 -
опорна шайба; 43 - конічне зубчате колесо диференціала; 44 - хрестовина; 46 -
регулювальний важіль приводу гальма.
Передній міст
54
Передній міст автомобіля - ведучий. Картер, головна передача і диференціал
переднього моста не відрізняються від відповідних деталей і вузлів заднього моста.
До кожуха піввісь п'ятьма болтами кріпиться кульова опора Ь запресованими в
неї втулками шворнів. На кульовій опорі за допомогою двох шворнів, що встановлені
в корпус поворотного кулака. Шворні поворотного кулака встановлюються з
попереднім натягом, величина якого складає 0,02…0,01 мм. Від провертання в
корпусі поворотного кулака шворні стопоряться штифтами. Для утримання мастила
в корпусі кулака і оберігання її від забруднення на кульовій опорі встановлений
сальник, що складається з внутрішньої обойми, зовнішнього кільця ущільнювача,
кільця-перегородки і зовнішньої обойми. Для запобігання перетіканню мастила з
картера головної передач, в поворотний кулак усередині кульової опори с
самопіджимний гумовий сальник в металевій обоймі. Усередині поворотного кулака
встановлений шарнір рівних кутових швидкостей. Конструкція шарніра забезпечує
однакові кутові швидкості провідного і веденого валів незалежно від кута між ними.
Шарнір складається з двох вилок, в криволінійних канавках яких розташовано
чотири кульки. У центральних гніздах вилок розташована п'ята кулька, яка є
настановною і служить для центрування вилок. Від подовжнього переміщення
шарнір обмежений наполегливою шайбою. Внутрішня провідна вилка шарніра
сполучена шліцами з напів осьовою шестернею диференціала. На веденому кінці
кулака шарніра встановлений пристрій для відключення передніх коліс автомобіля,
яке складається з рухомої муфти, встановленою на шліцах, і болта з пружиною і
кулькою. Зовнішніми шліцами рухома муфта з'єднується з внутрішніми шліцами
провідного фланця, закріпленого болтами до маточини колеса.
Технічне обслуговування переднього моста при експлуатації автомобіля
полягає в перевірці рівня мастила і заміні її в терміни, передбачені картою мастила,
а також в періодичній перевірці затягування всіх різьбових з'єднань, перевірці зазорів
в шкворневим з'єднанні, регулюванні підшипників, зачеплення шестерень,
сходження коліс.
55
Рисунок 4.9 – Передній міст:
1 - фланець кріплення карданної передачі ведучого моста; 2 – переднього
ведучого моста в зборі з корпусом напіввісі
4.3 ОБҐРУНТУВАННЯ ТА РОЗРАХУНОК ПАРАМЕТРІВ РОЗДАВАЛЬНОЇ КОРОБКИ
Для розподілу крутного моменту між ведучими мостами застосовують на
повнопривідних автомобілях роздавальні коробки. Роздавальні коробки
встановлюють після коробок передач (іноді вони об’єднані в одному блоці). В
основному вони одночасно служать двоступінчастими додатковими коробками. Такі
роздавальні коробки розширюють діапазон зміни передатних чисел силової передачі
повнопривідних автомобілів, а тим самим розширюється діапазон використання їхніх
тягових і швидкісних можливостей.
Обираючи тип і будову роздавальної коробки беремо до уваги, що вона
повинна забезпечити:
- достатні тягові сили на ведучих колесах, щоб автомобіль міг рухатись у
важких дорожніх умовах і в умовах бездоріжжя;
56
- використовувати такий розподіл крутного моменту між ведучими мостами,
щоб в основних умовах експлуатації не допускати в трансмісії циркуляції
потужності;
- можливість руху автомобіля з мінімальною швидкістю, в межах V = 2,5...5
км/год, під час частоти обертання вала двигуна пм, яка відповідає максимальному
крутному моменту двигуна Мemax.
За кількістю ведених (вихідних) валів розрізняють роздавальні коробки з двома
і з трьома веденими валами. Роздавальні коробки з трьома веденими валами мають
обмежене застосування на автомобілях з колісною формулою 6×6 з роздільним
приводом середнього і заднього ведучих мостів. На автомобілях з колісною
формулою 4×4, як і на більшості автомобілів з колісною формулою 6×6,
застосовують роздавальні коробки з двома вихідними валами. Ведені вали таких
роздавальних коробок можуть мати співвісне або неспіввісне розміщення. В
роздавальних коробках із неспіввісним розміщенням вихідних валів, вали приводу
переднього (ПМ) та заднього (ЗМ) мостів розміщені неспіввісно. Вал приводу
заднього моста встановлюється на одній осі з вхідним валом, що дозволяє легко
реалізувати вмикання вищої прямої передачі. Ведучий вал приводу заднього моста
з'єднується з веденим валом за допомогою зубчастої муфти.
За характером розподілу силового потоку роздавальні коробки поділяють на
такі типи:
- роздавальні коробки з блокованим приводам ведених валів;
- роздавальні коробки з диференціальним приводом.
У роздавальних коробках з блокованим приводом усі вихідні вали обертаються
з однаковою швидкістю, а крутний момент розподіляється пропорційно опору
обертанню ведучих коліс і жорсткості валів приводу. Блокований привод забезпечує
майже повне використання сили зчеплення коліс ведучих мостів, але в трансмісії
виникають додаткові втрати енергії внаслідок явища, що мас назву «циркуляція
потужності», яке виникає особливо тоді, коли опір руху автомобіля невеликий. Крім
цього, на нерівностях, шини коліс проковзують відносно поверхні дороги, що
призводить до перевантаження механізмів трансмісії, збільшення витрати пального і
зношення шин. Тому в автомобілях з такими роздавальними коробками на дорогах з
57
твердим покриттям передній міст вимикають, що має свої переваги, оскільки крутний
момент до нього не підводиться і його механізми зношуються значно менше, а
коефіцієнт корисної дії трансмісії зростає. Передній міст вмикається тільки для
підвищення прохідності на перезволоженій чи заболоченій фунтовій дорозі, або коли
дорожнє покриття забезпечує малий коефіцієнт зчеплення (наприклад ожеледь).
На автомобілях, умови експлуатації яких вимагають щоб для забезпечення
прохідності передній міст був постійно увімкнений, встановлюють роздавальні
коробки з диференціальним приводом. У трансмісіях таких автомобілів явище
циркуляції потужності не виникає. Диференціальний привод забезпечує також краще
використання зчіпної ваги автомобіля, тому в роздавальній коробці, переважно,
встановлюють несиметричний міжосьовий диференціал, який розподіляє сумарний
момент між ведучими мостами пропорційно зчіпній вазі, що на них припадає. На всіх
режимах роботи автомобіля ведучі мости завантажуються крутними моментами
більш рівномірно, ніж у випадку застосування блокованого приводу.
Завдяки міжосьовому диференціалу, колеса ведучих мостів, можуть обертатися
з різною частотою, залежно від шляху по якому вони котяться. Це не допускає
циркуляції потужності та проковзування шин на нерівностях шляху і зменшує їх
стирання. В особливо важких дорожніх умовах, щоб не допустити буксування коліс,
міжосьовий диференціал короткочасно примусово блокується за допомогою
спеціальної блокувальної муфти.
На автомобілях з колісною формулою 6x6 застосовують роздавальні коробки з
двома вихідними валами.
Під час тягового розрахунку прийнято передатне число на другій передачі upk2
= 1 тому доцільно вибрати кінематичну схему з неспіввісним розміщенням вихідних
валів (рис. 4.11).
58
Рисунок 4.10 – Кінематична схема роздавальної коробки
Розрахунок параметрів роздавальної коробки
Методика розрахунку проводиться за [2]. Максимальний крутний момент Мmax
визначений за максимальним моментом двигуна, обчислюється з умови увімкнення
першої (нижчої) передачі коробки передач і першої передачі роздавальної коробки
M max = Memax ⋅uk1 ⋅upk1 =1062 ⋅5,79 ⋅1,31= 8055,2 Н ⋅м. (4.1)
Максимальний момент за умовою зчеплення, для роздавальних коробок можна
обчислити як:
M G ϕ ⋅ rст 17000 0,7 ⋅0,625
зч = зч ⋅ = ⋅ = 912,57 Н ⋅м., (4.2)
u0 8,15
де Gзч - вага автомобіля з номінальним навантаженням, яка припадає на тягові
колеса; φ - розрахунковий коефіцієнт зчеплення (φ = 0,7). Розрахунковий
максимальний момент Мрмах на валі найбільш навантаженої шестерні, що передає
крутний момент на ведені вали роздавальної коробки, приймають рівним Мтах або
Мзч. Отже, приймаємо розрахунковий момент рівний 8055,2 Н×м.
59
Орієнтовно міжосьову відстань (в мм) можна обчислити за емпіричною
залежністю:
a = k 3
w a M p max =17 ⋅ 3 8055,2 = 340 мм. (4.3)
де kа - коефіцієнт, який для роздавальних коробок знаходиться в межах
kа=17...21,5; приймаємо kа=17.
Приймаємо значення міжосьової відстані 340 мм.
Вихідний контур і модулі зубчастих передач роздавальної коробки повинні
відповідати стандартам. Модуль шестерень роздавальної коробки залежить від
максимального крутного моменту на її ведучому валі. Максимальний крутний
момент на ведучому валі роздавальної коробки розраховується за формулою:
M max = Memax ⋅uk1 =1062 ⋅5,79 = 6149 Н ⋅м. (4.4)
У косозубих шестернях, внаслідок нахилу зубців, слід розрізняти нормальний
модуль тп, тобто модуль заміряний в нормальному до лінії зубців напрямі, та
торцевий модуль тt (тобто модуль в торцевій площині зубчастого колеса). Отже,
тt=5. Вони пов'язані залежністю m = m cosβ , де β – середній кут нахилу зубців.
n t
Кут нахилу зубців β косозубих шестерень роздавальних коробок знаходиться в
межах β = 14…28°.
mn = mt cosβ = 5 ⋅cos 20° = 4,7 мм. (4.5)
Робоча ширина вінців зубчастих коліс в роздавальних коробках автомобілів
повинна бути в межах b = (0,18…0,22)aw, приймаємо:
b = 0,18a = 0,18 ⋅345 = 62,1 мм. (4.6)
w
60
Кут нахилу і напрям лінії зубців вибирають з умови допустимого навантаження
на підшипники валів. Він пов'язаний з коефіцієнтом перекриття ε0 в осьовому
перерізі залежністю:
sin πε
β 0mn 3,14 ⋅1⋅4,7
= = = 0,2376 мм.⇒ β =14°. (4.7)
b 62,1
Щоб забезпечити постійність сумарної лінії контакту зубців переважно
приймають ε0 = 1. Значення кута β треба уточнити залежно від прийнятої міжосьової
віддалі та геометричних параметрів шестерень.
Попереднє значення сумарної кількості зубців косозубої пари шестерень
можна розрахувати припустивши, що зміщення відсутнє:
z 2aw cosβ 2 ⋅345 ⋅cos14°
сум = = =142. (4.8)
mn 4,7
Одержане значення zсум слід округлити до цілого і обчислити уточнене
значення кута нахилу зубців косозубої шестеренчастої передачі:
mn ⋅ z
β = arccos сум
= arccos 4,7 ⋅142
=14,7°. (4.9)
2 ⋅aw 2 ⋅345
За прийнятим передаточним числом першої передачі upk1, та округленим до
цілого значенням zсум обчислюємо потрібну кількість зубців z усіх шестерень
роздавальної коробки. Передатне число першої передачі u z2
pk1 = . Оскільки друга
z1
передача пряма (upk2 = 1), то кількість зубців шестерень другої пари мусять бути
z
рівними, тобто z = z = сум
3 4 .
2
Кількість зубців першої пари шестерень повинна задовольняти такі умови:
61
z1 + z2 = zсум
z2 = z1upk1
Звідси отримуємо:
z
z сум 142
1 = = = 61 (4.10)
1+ upk1 1+1,31
z2 = zсум − z1 =142− 61= 81. (4.11)
Для другої пари шестерень мусить задовольнятися умова z3 + z4 = zсум . Отримаємо
формули для обчислення кількості зубців другої та третьої пар шестерень:
z
z сум 142
4 = u = = 82 (4.12)
1+ pk 2 1 0,95
+
u 1,31
pk1
z3 = zсум − z4 =142−100 = 60. (4.13)
z = z = 60. (4.14)
5 3
Після цього визначаємо потрібне сумарне зміщення за формулою:
z
x + x = сум (invαtw − invαw )
1 2 , (4.15)
tgα
α - кут профілю вихідного контуру шестерень (α =20°);
αt = arctg tgα
= arctg tg20° = 20,6°, (4.16)
cosβ
cos14,7°
62
α arctg α
= w=0 cosαt
tw ; (4.17)
αw
m
α n zсум 4,7 ⋅142
x=0 = = = 344,9 мм.; (4.18)
2cosβ 2 ⋅cos14,7
де αx=0 - умовна міжосьова віддаль незміщеної передачі;
α arctg α x=0 cosαt arctg 344,9 ⋅cos 20,6
tw = = = 43,1°; (4.19)
αw 345
invα = tgα −α - інволюта кута α;
142(inv43,1° − 43,1° − inv43,1° + 43,1°
x1 + x )
2 = = 0 (4.20)
tg43,1°
Діаметри ділильних кіл шестерень розраховуємо за формулою:
d mn z
i =
i , (4.21)
cosβ
де i - номер відповідної шестерні роздавальної коробки.
d mn z1 4,7 ⋅61
1 = = = 295,67 мм., (4.22)
cosβ cos14,7
d m z
= n 2 4,7 ⋅81
2 = = 393,58 мм., (4.23)
cosβ cos14,7
d mn zi 4,7 ⋅60
3 = = = 291,54 мм., (4.24)
cosβ cos14,7
63
d mn zi 4,7 ⋅82
4 = = = 398,02мм., (4.25)
cosβ cos14,7
d mn zi 4,7 ⋅42
5 = = = 291,54мм. (4.26)
cosβ cos14,7
64
5 КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДІЛ
Зараз на озброєння Сухопутних військ надходять найновіші зразки ракетної
зброї, бронетанкової техніки, артилерії та іншої техніки. Широкими масштабами
війська насичуються радіоелектронними засобами. Внаслідок цього значно зросла
ударна та вогнева міць Сухопутних військ, їх маневреність і мобільність.
Разом з цим це різко ускладнило проблему управління підрозділами (частина)
у сучасному бою. Практика показує, що командири мотострілецьких, танкових та
інших підрозділів, здійснюючи керівництво боєм, знаходяться, в основному, у русі
чи у коротких зупинках.
Для виконання основних вимог до управління: безперервність, стійкість,
оперативність та таємність, командиру (офіцерам штабу) треба в цих умовах певна
кількість засобів зв’язку, що знаходиться на одному рухомому об’єкті (об’єкти: танк,
БМП, автомобіль). З цією метою було розроблено та впроваджено у військах велику
кількість спеціальних машин, обладнаних засобами зв’язку. Вони тримали назву
командирських (танк, БМП) та командно-штабні машини (КШМ).
В цій лекції розглянемо командирські і та командно-штабні машини, що є на
озброєнні тактичної ланки керування полк-батальйон Сухопутних військ.
Ці машини призначені для забезпечення управління командиру (офіцерам
штабу) підлеглими підрозділами (частинами) у русі з короткими зупинками.
Такі машини складають основу рухомих пунктів управління частин та з’єднань,
а також є складовими елементами вузлів зв’язку командних пунктів. Через це
командирські та командно-штабні машини повинні мати:
- броньовану транспортну базу;
- достатньо кількість засобів зв’язку;
- обладнані робочі місця командирів та офіцерів штаба;
- засоби навігації;
- засоби колективного захисту;
- легке озброєння;
- засоби електроживлення засобів зв’язку на зупинці та у русі.
65
У майбутньому КШМ будуть оснащуватися найновішими засобами зв’язку та
автоматизації, призначенні для збору, накопичення, обробки, відображення та
передачі інформації.
5.1 ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО КОМАНДНО-ШТАБНІ МАШИНИ
Одним із основних засобів, що забезпечують можливість безперервного
управління військами у складних умовах ведення бойових дій у тактичній ланці
керування, є командно-штабні машини будь-якого призначення.
Командно-штабна машина – це бронетранспортер або автомобіль, в яких
обладнані робочі місця для офіцерів та встановлені засоби зв’язку: радіостанції,
радіоприймачі, пульти управління, телефонні апарати та засекречувальна апаратура
зв’язку.
Командно-штабні машини за бойовим призначенням та використанням можна
умовно розділити на дві групи:
- командно-штабні машини загального призначення;
- машини бойового управління.
Командно-штабні машини загального призначення використовуються для
забезпечення зв’язку як командирами та офіцерами штабу загальновійськових
з’єднань і частин, так і начальниками (офіцерами) різних родів військ та служб.
Зараз у військах використовується кілька типів командно-штабних машин
загального призначення, обладнаних на різній транспортній базі: Р-142 Н, Р-145 БМ,
БМП-1 КШ.
Машини бойового управління призначаються в основному для управління
активними засобами боротьби (пуском ракет, вогнем артилерії, засобами
протиповітряної оборони тощо).
У військах застосовуються такі основні типи машин бойового управління:
– 1 в 13, 1 в 14, 1 в 15, в 16 (комплекс 1 в 12) – для управління вогнем в
артилерійських частинах;
- ПУ-10, ПУ-12, ПУ-14 – для управління силами й засобами ППО у зенітно-
ракетному полку;
66
- БПМ-ІК, Т-72К, Т-80К (командирсьі танки) – для командирів підрозділів.
Командно-штабні машини складають основу пунктів управління.
Засоби зв’язку командно-штабних машин використовуються в основному для
забезпечення зв’язку в інтересах конкретних осіб, які розподіляються по машинах
командиром та начальником штабу відповідно до їх функціональних обов’язків та
прийнятої організації управління на майбутній бій.
Дальність дії радіостанції командно-штабних машин залежить від
електрообладнання машини, гусеничного афекту та ін.
Так, якщо при знаходженні КШМ Р-154 БМ на місці дальність радіозв’язку при
одночасній роботі радіостанції Р-111 забезпечується на 30 км та більше, то при роботі
однієї з них на передачу, прийом іншої можливий:
- у русі КШМ зі швидкістю 20 км/год – до 25 км;
- зі швидкістю 30 км/год – до 15 км;
- зі швидкістю 40 км/год – до 4–7 км.
На пунктах управління командно-штабні машини розташовуються одна від
одної на відстані до 50 метрів. Від командно-штабних машин при наявності часу
прокладаються двопровідні лінії для дистанційного управління радіостанціями
КШМ з укриття, а зв’язок між машинами здійснюється по радіомережі внутрішнього
зв’язку пункту управління.
При пересуванні пункту управління зв’язок між машинами здійснюється по
радіо.
При експлуатації радіо засобів командно-штабних машин з апаратурою ЗАЗ
необхідно виконувати особливі вимоги, які виключають виплив інформації.
Одночасне ведення засекреченого та відкритого зв’язку допускається тільки в тому
випадку, якщо на робочих місцях зв’язок забезпечується за допомогою шлемофонів.
При веденні засекреченого зв’язку необхідно навколо командно-штабних машин
забезпечити достатньо контролюючу зону (як правило радіусом 25 м), охороняти
винесені апарати й лінії дистанційного управління.
67
5.2 КОМАНДНО-ШТАБНИЙ АВТОМОБІЛЬ Р-142Н ТА ЙОГО КОМПЛЕКТАЦІЯ
АЗВ - антена зенітного випромінювання;
АЗП - автоматичний захисний пристрій;
АЗМ - автомат захисту мережі;
АВМ - автомат відключення мережі;
АШ - антена штирьова;
БЖ - блок живлення;
БДЗ - блок дротового зв'язку;
БР - блок реле;
БСУ - блок симетруюючий і узгоджувальний;
БТР - бронетранспортер;
ВС - випрямляч мережевий, внутрішній зв'язок;
ВУП-А - виносний узгоджувальний пристрій до радіостанції Р-130М;
ВТА - виносний телефонний апарат;
Г - гучномовець;
ГІВ - генератор індукторного виклику;
Дз - дзвінок;
НОЧ - наперед обрана частота;
ІЗ - ізолятор;
ВП - вимірювальний прилад;
КА - комутаційна апаратура;
КР - коробка розподільна;
КШМ - командно-штабна машина;
МБ - місцева батарея;
НП - нагрудний перемикач;
НЧ - низька частота;
ПВ - пульт водія;
ПК - пульт командира;
ПО - пульт офіцера;
ПР - пульт радиста;
68
ПУ - пульт управління;
PH - регулятор напруги;
PС - радіостанція;
СА - спеціальна апаратура;
САП - согласующее антенний пристрій до радіостанції Р-111;
ЦБ - центральна батарея;
ШДА - широкодіапазонна антена;
ЩВ - щит вступний;
ЩР - щит розподільний.
КШМ Р-142 Н призначена для забезпеченя управління в мотострілецькій
(танковій) дивізії та полку.
Рисунок 5.1 – Загальний вид командно-штабного автомобіля Р 142Н
Екіпаж: 5 осіб у військовий час, 3 особи в мирний час.
У склад комплекту засобів зв’язку КШМ входять:
- радіостанція Р-130 М – 1 комплект;
69
- радіостанція Р-111 – 1 компл. (2 шт.);
- радіостанція Р-123 МТ – 1 компл.;
- пристрій виклику Р-012 – 1 компл.;
- телекодовий пристрій Р-011 М – 1 компл.;
- диктофон П-180 – 1 компл.;
- давач швидкодіючого зв’язку Р-014 д – 1 компл.;
- телефонні апарати ТА-57 – 2 шт.;
- телефонни ТК-2 з кабелем – 2 шт.;
- апаратура комутації та службового зв’язку (пульту управління) – 1 компл.
Р-142 Н обладнана такими антенами:
- антена АШ- 4 (для РС Р-123 МТ та Р-130 М)
- антена АШ – 3,4 (для РС Р-111)
- антена АЗВ-Р (для РС Р-130 М)
Для роботи на зупинці застосовуються дві комбіновані жердині антени, що
розгортаються на двох 2-метрових щоглах.
Обладнання КШМ Р-142 змонтоване на шасі автомобіля ГАЗ-66Б.
Внутрішню частину кузову машини поділено на дві відсіки: передній
(апаратний) та задній (командний). Розташування обладнання й робочих місць на
В апаратному відсіку на робочих місцях начальника КШМ та радиста
змонтовані радіостанції Р-130, Р-111, Р-123 МТ, пульт радиста (ПР), спецапаратура,
давач Р-014 д, давач коду Морзе, пристрій Р-011 М, Р-012.
У командному відсіку розташовані робочі місця офіцерів, на яких встановлені:
пульт командира (ПК-1), пульт офіцера (ПО) з динаміком, диктофон П-180,
телефонний апарат ТА-57 та РС Р-809 М2 зі штатною упаковкою живлення та блоком
живлення від бортової мережі. У нижній частині заднього відсіку розташовані
бензоагрегат АБ-І-П/30, антенний такелаж та вводно-з’єднувальне майно.
У кабіні автомобіля встановлені пульт командира (ПК-2) та пульт водія (ПВ).
На кузові КШМ розташовуються:
- антена зенітного випромінювання АЗВ (для Р-130 М);
- антена АШ- 4 (для Р-123 МТ та Р-130 М)
- антена АШ – 3,4 (для Р-111)
70
- дві 2-метрові телескопічні щогли для розгортання двох комбінованих
жердинних антен.
В залежності від типу застосованих антен, а також видів та режимів роботи
радіозасобів, РС (у русі чи на місці) Р-142 Н забезпечує дальність зв’язку до 75 км в
ультрачервоних хвилях та до 350 км у короткохвильовому діапазоні.
Система електроживлення КШМ Р-142 Н забезпечує безперервну щодобову
роботу апаратури зв’язку як у русі, так і стаціонарно.
Електроживлення апаратури здійснюється від бортової мережі КШМ з
напругою 26 В. Бортова мережа створюється генератором типу Г-290, що працює на
валу відбору потужності двигуна автомобіля та акумулятора батареї 4 х 5 КНТБ-80,
а на стоянці використовується бензоагрегат АБ-І-П/30.
Потужність, що потрібна апаратурі – 1 кВт.
Час розгортання та підготовки КШМ для входження у зв’язок 2–15 хвилин (в
залежності від типу застосованих антен та джерел живлення).
Майданчик для розгортання Р-142 Н на місцевості на всі типи антен 10х10 м.
КШМ Р-142 Н дозволяє ведення радіозв’язку в одній КХ (Р-130 М) та трьох
УКХ (Р-111, Р-123) радіомережах (радіонапрямках). Радіозасоби КШМ
обслуговують радіозв’язок у КХ діапазоні 1, 5–10, 90 мГц та УКХ діапазоні 20–52
мГц.
Радіозасоби КШМ забезпечують радіозв’язок на відстані:
- до 20 км при роботі РС. Р-123 на антену АШ-4 у русі й на зупинці, а також до
40 км при роботі на зупинці на комбіновану УКХ антену, розгорнути на 2-метровій
телескопічній щоглі;
- до 30 км при роботі РС. Р-111 на антену АШ – 3,4 у русі й на зупинці, а також
до 60 км при роботі на зупинці на широкодіапазонну антену (ШДА), підняту на 2-
метрову телескопічну щоглу.
РС Р-111 – УКХ, широкодіапазонна, телефонна, з автоматизованою
перебудовою на одну з 4-х наперед підготовлених частот. РС забезпечує входження
у радіозв’язок без пошуку та ведення радіозв’язку без підстройки на будь-якій частоті
робочого діапазону.
71
РС Р-809 М2 призначена для організації радіозв’язку з літаками (гелікоптерами
Р-010).
Шифрувач коду Морзе призначений для автоматичного перетворення
послідовності п’ятизначного коду у послідовність знаків Морзе.
Телекодовий пристрій Р-011 М призначений для прийняття та передачі
телеграфної інформації зі швидкістю 1200 бод.
Давач Р-014 Д призначений для передачі телеграфних повідомлень по
короткохвильовому радіоканалу за швидкістю 75 та 1500 бод.
Апаратура комутації та службового зв’язку КШМР-142 Н дозволяє керувати
РС КШМ з пультів командира та офіцерів з двох винесених телефонних апаратів ТА-
57 та ведення внутрішнього зв’язку міх членами екіпажу.
Комутаційне обладнання КШМ забезпечує:
- ведення радіозв’язку по одній з чотирьох РС КШМ з пультів командира,
офіцерів та радиста у відкритому режимі, а за пульта командира та першого робочого
місця пульта радиста (ПР) – командну засекречену роботу;
- дистанційне управління РС КШМ з телефонних апаратів ТА-57
забезпечується на відстані до 500 м (кабель П 274). По лінії Л1- у відкритому й
закритому режимах, по лінії Л2 – у відкритому режимі;
- ведення службового зв’язку абонементами ліній Л1 та Л2 з командиром,
офіцерами та радистами КШМ, а також внутрішній зв’язок між собою.
Як КШМ Р-142 у тактичній ланці застосовується КШМ Р-145 Б, що призначена
для забезпечення керування командиру (офіцерам штабу) підрозділами
мотострілецького (танкового) полку. Вона обладнана на базі БТР-60, БТР-70.
Десантний відсік машини поділений на два відділення.
У передньому (командному) відділенні є місце для водія, три робочі місця для
командира та офіцерів штабу, обладнаних пультами ПК-1, ПК-2, ПО. У цьому
відділенні розташована РС Р-123 мт.
У другому (апаратному відділенні розташовані дві РС УКХ діапазону Р-111,
РС КХ діапазону Р-130 М, спеціальна апаратура, пульти радистів. Апаратура зв’язку
обслуговується двома (трьома) радистами. На борту машини є спеціальна клемна
коробка для підключення ліній дистанційного управління РС.
72
Комплект РС Р-145 Б може забезпечити зв’язок по чотирьох радіомережах
одночасно, при цьому будь-яка РС може бути підключена на дистанційне управління.
Комутаційне обладнання машини забезпечує телефонний внутрішній зв’язок
між всіма членами екіпажу.
У русі УКХ РС працюють на 4-х метрові жердині антени.
Дальність зв’язку по РС Р-111 до 35 км, по Р-123 М – до 20 км. РС Р-130 М у
русі може працювати на АЗВ (антена зенітного випромінювання) дальність зв’язку у
русі до 300 км.
На зупинці для УКХ РС можна використовувати широкодіапазонну антену,
підняту на 16-ти метровій телескопічній щоглі ШДА-16. В цьому випадку дальність
зв’язку по Р-111 складає 70–80 км. Для Р-130 М на зупинці доцільно використовувати
антену симетричний диполь.
5.3 РОЗТАШУВАННЯ ОБЛАДНАННЯ В КУЗОВІ
До обладнання КШМ (рис. 5.2) входить:
• радіостанція Р-111 (РС-1 і РС-2) – 2 шт.;
• блок живлення радіостанції Р-111 (БП-УМ) – 2 шт.;
• узгоджуючий антенний пристрій радіостанції Р-111 – 1 шт.;
• радіостанція Р-130М (РС-3) – 1 шт.;
• блок живлення радіостанції Р-130М (БП-260) – 1 шт.;
• виносний узгоджуючий пристрій – 1 шт.;
• радіостанція Р-130М (ВСУ-А) – 1 шт.;
• блок узгодження – 1 шт.;
• блок регулювання – 1 шт.;
• радіостанція Р-123МТ (РС-4) – 1 шт.;
• блок живлення радіостанції Р-123МТ (БП-26) – 1 шт.;
• телефонний апарат ТА-57 – 2 шт.;
73
Рисунок 5.2 - Схема розміщення обладнання Р-142Н:
1 – пульт ПК-2; 2 – АШ-4; 3 – фільтр ФС; 4 – РС-4 (Р-123МТ);
5 – щит розподільний; 6 – РР-361А; 7 – БЗР; 8 – БП-26 (Р-123МТ);
9 – БП-260 (Р-130М); 10 – пульт радиста; 11 – спеціальна апаратура;
12 – калорифер; 13 – пульт ПК-1; 14 – гучномовець; 15 – АЗИ; 16 – ЩЛ-1;
17 – телескопічна мачта; 18 – БП-25 (Р-809М2); 19 – блок регулювання
(Р-130М); 20 – АКБ; 21 – пульт ПО; 22 – приставка диктофона ПД; 23 – пульт
ПУ-1; 24 – бензоелектричний агрегат; 25 – ЩЛ-2; 26 – САУ (РС-1, РС-2);
27, 28 – блоки живлення РС-1 и РС-2; 29 – РС-1 (Р-111); 30 – Р011М; 31 –
АШ-3,4;
32 – РС-2 (Р-111); 33 – телескопічна мачта; 34 – БТС; 35 – Р-012М;
36 – блок узгодження (Р-130М); 37 – ВСУ-А (Р-130М); 38 – ЩУ
5.4 РОЗРОБКА КУНГА КОМАНДНО-ШТАБНОГО ПУНКТУ ПІД ШАСІ КРАЗ 5233
За сучасними технологіями кузови (кунги) для вантажних автомобілів
військового призначення складаються з сендвіч панелей. Сендвіч панелі набули
широкого розповсюдження в Європі а зараз і в Україні.
Багатошарові, безшовні сендвіч панелі на основі утеплювача -
пінополістиролу, екструдованого пінополістиролу мають високу міцність,
74
пружність, довговічність, не втрачають своїх ізотермічних властивостей протягом
усього періоду експлуатації. Завдяки гелькоутовому покриттю пластика зовнішній
вигляд сендвіч панелей залишається незмінним під впливом ультрафіолетового
випромінювання.
Сендвіч панель може мати наступний вигляд:
• тришарова сендвіч панель - склопластик-утеплювач-склопластик;
• чотирьох і п'яти шарова сендвіч панель із застосуванням фанери;
• будь-яка товщина утеплювача і фанери;
• сендвіч панель з підсилювачами і без;
• великий вибір кольорів зовнішнього облицювання.
Область застосування сендвіч панелі:
• виробництво кузовів фургонів вантажних автомобілів;
• виробництво охолоджених прилавків, відсіків морозильних камер;
• виробництво стінок складів-холодильників;
• будівництво житлових модулів;
• виробництво житлових автопричепів;
Рисунок 5.3 – Загальний вид сендвіч панелей
75
Адгезиви. Для склеювання пластикової облицювання та середнього шару -
утеплювача, використовується клеї що не містять розчинників, двокомпонентні
поліуретанові клеї KÖMMERLING, SIKA.
Характеристики сендвіч панелі.
Характеристики сендвіч панелі, що використовується в конструкціях
автофургонів, рефрижераторів, напівпричепів:
Довговічна теплоізоляція.
В умовах замкнутого холодильного ланцюга і ефективної теплоізоляції
конструкції з сендвіч панелей, температура вантажного простору може
підтримуватися в економічному режимі.
Висока механічна міцність сендвіч панелей.
Багатошарові сендвіч панелі забезпечують високі показники жорсткості і
вантажонесучої здібності. У конструкціях підлоги кузова фургона, сендвіч панелі
сприймають навантаження від важких вантажів, а також динамічне навантаження від
навантажувачів. У конструкціях стін кузова, сендвіч панелі поглинають динамічні
навантаження, викликані вітром і вібрацією, а в конструкціях даху кузова панелі
сприймають високе розтягувальне навантаження від великої ваги вантажів.
Стійкість сендвіч панелей до дії вологи і водяної пари.
Закрита структура матеріалу полістиролу обумовлює його стійкість до впливу
вологи. Це багато в чому визначає довговічність сендвіч панелей, а також сприяє
мінімізації витрат на ремонт і технічне обслуговування.
Мала вага сендвіч панелей.
Мала вага сендвіч панелей сприяє більшій економії палива.
Простота в застосуванні сендвіч панелей.
Різка матеріалу сендвіч панелей здійснюється за допомогою звичайних
інструментів і механізмів що скорочує витрати на дороге спеціальне обладнання.
Розрахунок на міцність.
Міцність і деформативність сендвіч-панелей визначається в першу чергу
властивостями компонентів кожної панелі, тобто міцність сталевих листів (поверхні
панелі), товщина, профіль, товщина теплоізоляції і механічна міцність утеплювача.
Однак головним фактором, що додає цим панелям відмінні фізико - механічні
76
властивості і загальновідомі переваги, є взаємодія їх окремих компонентів, яку
необхідно забезпечити завдяки якісним клейовим з'єднанням. На практиці
найпоширенішими є панелі тришарової конструкції. У літературі викладені дані про
тришарові сендвіч-панелі, при виготовленні яких використані гладкі (або профільні)
сталеві листи і утеплювач з пінополістиролу або мінеральної вати (рис. 5.4).
Широкий асортимент панельних виробів дозволяє вибрати найбільш підходящий
тип, що відповідає функціональному завданню і, звичайно ж, умовам міцності і
деформації.
На практиці, вибираючи відповідний тип панелі, в першу чергу необхідно
враховувати висунуті до них вимоги (зовнішня стіна, внутрішня стіна, покрівля,
стеля), величину навантаження, її характер і вплив температури. Також додатково
висувають необхідні теплотехнічні властивості і вимоги до вогнестійкості. В
результаті обирають необхідний тип панелі.
При визначенні впливу навантаження і температури враховані затверджені в
Латвії Європейські стандарти LVS ENV. Для зручності при затвердженні розмірів
використовуються таблиці і криві граничних значень прольотів, керуючись
Європейськими рекомендаціями. Відповідні характеристики матеріалів і коефіцієнти
навантажень і надійності матеріалів прийняті за Європейським стандартом EN 14509:
2002Е [28].
Рисунок 5.4 – Геометричні характеристики сендвіч панелей
Виходячи з вимог загальної безпеки і принципів проектування, повинні бути
виконані вимоги граничного стану несучої здатності (ГСНЗ) і граничного стану
застосовності або сервісу (ГСС).
< (5.1)
77
де = ∑ ⋅ ⋅ - величина розрахунку ефектів впливу (від навантаження,
температури);
= - величина розрахунку опору при певному граничному стані;
- нормативна величина впливу (далі - характерна величина);
- характерна величина опору матеріалу;
- відповідний фактор навантаження;
- відповідний фактор надійності матеріалу;
- Коефіцієнт комбінаційний.
Для складання таблиць і кривих граничних значень панельних прольотів
використані зазначені в стандартах [27, 28] залежності для визначення механічної
величини (ефекту впливу) (табл. 2.1.). Прогин панелі прийнято редукувати на розтяг,
напруга стиснення в сталевих листах (ігноруючи опір вигину листів), а зусилля на
зсув розглядається як дотичне напруження в утеплювачі (далі в тексті - наповнювачі)
= ⋅ 1 = ⋅ 2;
=;
= 1
1 =
1 ⋅ ;
1
2
2 = =
2 ⋅ ;
2
= (5.2)
⋅
1, 2 - результати розтягування і стиснення в сталевих листах (поверхнях
панелі);
1, 2 - площа поперечного перерізу поверхні панелі;
, - відстань між центрами тяжіння поверхні і площа панелі (див. рисунок
5.1);
78
Несучу здатність панелей (опір стиску) біля крайньої опори визначають
наступним чином:
1 = ( + 0,5 ⋅ ) ⋅ (5.3)
у середньої опори (проміжної опори)
2 = ( + ⋅ ) ⋅ (5.4)
де - ширина опори;
- фактор розподілу напружень;
- опір стиску зразків.
Таблиця 5.1 - Рівняння розрахунку для одно-, дво- і трьохпролітних сендвіч-
панелей з гладкими (слабо профільованими) поверхнями.
Схема розрахунку панелі Поперечна Згинаючий Максимальний
сила біля момент прогин прольоту
крайньої опори прольоту
Однопролітна Рівномірне q⋅L 2 5qL4
панель з навантаження q⋅L
384B (1+ 3.2k)
прольотом L q 2 2 S
1 ⋅ 1 ⋅ 2 ⋅ 2 ⋅ 2 =
( ⋅ + ⋅ ) ⋅ 3 ⋅ 2 ⋅ 2 − 1 ⋅
1
1 1 2 2 2 ⋅
1, 1 та 2, 2 - модуль еластичності і площа поперечного перерізу
верхньої (зовнішньої) і нижньої (внутрішньої) поверхні панелі;
та - модуль зсуву і площа поперечного перерізу наповнювача;
- відстань між центрами тяжіння поверхонь.
Стиснута поверхня панелі в граничному стані виступає з площини
(утворюються складки) подібне може статися як у прольоті, так і над опорами. На
опір аксіального стискування поверхні істотно впливають вихідні недоробки в
79
самому сталевому листі, в наповнювачі та зв'язці між поверхнею і наповнювачем.
Таким чином, для визначення опору складкоутворення в рекомендаціях до
використання пропонується здійснювати перевірки прогину великорозмірних
зразків, фіксуючи момент вигину, при якому досягається згаданий граничний стан,
=
(5.5)
⋅⋅1
де 1 - товщина стиснутого сталевого листа.
Опір в прольотах (між опорами) допускається визначати також непрямим
шляхом:
= � ⋅ ⋅ (5.6)
де - середня величина модуля еластичності наповнювача (розтягування і
стиснення);
- модуль зсуву наповнювача;
- коефіцієнт; найбільшу величину = 0,65 застосовують для панелей з
поліуретановим наповнювачем, в інших випадках вказують = 0,5 ... 0,65.
Для визначення граничного значення навантажень або прольотів (за потребою)
у відповідному граничному положенні зрівнюють напруги і розраховують
деформаційний матеріал для опорів і лімітованих величин вигину.
У розрахунках граничного значення одного і того ж прольоту панелі
визначальними можуть бути багато граничні положення. Зазвичай потрібно
рахуватися, принаймні, з чотирма умовами граничних положень, тобто з опором
стисненню опорної поверхні над опорами (проміжними опорами); з опором
зрушенню наповнювача панелі; з опором аксіального стисненню поверхні панелі
(опір складкоутворення поверхні) і з умовою граничного вигину панелі. В окремих
випадках визначальним може також виявитися умова стійкості розтягнутої панелі
(опір потоку). Особливу увагу треба приділяти безпеці скручуваних з'єднань в опорах
і кріпленнях підвісних елементів.
80
5.5 КОМПЛЕКТАЦІЯ ПРОЄКТОВАНОГО КУНГА
На сьогоднішній день в нашій країні ведуться бойові дії, для забезпечення
кращого командування військами, мною був розроблений кунг під командно-
штабний пункт який включає в себе:
Двоярусне ліжко 2 шт., вогнегасники 2 шт., основне та аварійне освітлення,
автономний отоплювач «Планар», розкладний столик, пульт керування, комп’ютер,
телевізор, радіостанція-1, радіостанція-2, телефон, сейф для зберігання зброї.
Також в комплектацію кунга входить бензоелектричний агрегат, який
забезпечує всі електроприлади живленням. А коли бензоелектричний агрегат
вимкнений в комплектації передбачено акумуляторні батареї.
Рисунок 5.5 – Комплектація кунга
1-ліжка двоярусні; 2-розкладний столик; 3-сейф для зберігання зброї; 4-
телевізор; 5-пульт керування; 6-акумуляторний відсік; 7-радіостанція; 8-драбина; 9-
комп’ютер; 10-телефон; 11-Електричний щит; 12-ящик електричний розподільний;
13-паливний бак отоплювача «Планар»; 14-автономний отоплювач «Планар»; 15-
81
вогнегасник; 16-аварійне освітлення; 17-вогнегасник; 18-вікно відкривне; 19-
вентиляція примусова.
На мою думку цей кунг і моя робота в цілому матиме користь для збройних сил
України.
82
6 ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА
Планування собівартості продукції здійснюється при розробці перспективних і
річних планів підприємства. Річні плани по собівартості продукції складаються як
правило, з розбивкою по кварталах, а при необхідності - по місяцях. Планування
собівартості продукції підприємства включає розрахунок витрат на виробництво
продукції, а також витрат на роботи та послуги промислового характеру. Витрати на
виробництво планують і враховують за економічними елементами і за статтями
витрат.
Угруповання витрат на виробництво за економічними елементами дає
можливість визначити загальну потребу підприємства в матеріальних ресурсах,
загальну суму амортизаційних відрахувань основних фондів, витрати на оплату
праці, відрахування на соціальні потреби та інші грошові витрати, пов'язані з
виробництвом і реалізацією продукції. Цими угрупами користуються при складанні
кошторису витрат на виробництво.
Витрати, що утворюють собівартість продукції, групуються відповідно до їх
економічного змісту за такими елементами:
- матеріальні витрати (за вирахуванням собівартості зворотних відходів);
- витрати на оплату праці;
- відрахування на соціальні потреби;
- амортизація основних фондів;
- інші витрати.
Розрахунок матеріальних витрат.
Сировина та основні матеріали без урахування ПДВ та акцизів. Витрати на
сировину та основні матеріали. Витрати на сировину і основні матеріали
розраховуються за формулою:
м = � �Нрі × Цмі�� × (1 + тз) = 47997 ×
=1
× (1 + 0,03) = 49436 грн., (6.1)
83
де Нрі– норма витрат i-того виду матеріалів (сировини) на виготовлення виробу,
кг.; Цмі – оптова ціна i-го виду матеріалів (сировини), грн., тз – коефіцієнт, що
враховує витрати на транспортування сировини; n – кількість видів матеріалів.
Перелік матеріалів, норми їх витрат та ціна наведені в табл. 6.1.
Таблиця 6.1 - Сировина та основні матеріали
Норма
№ Ціна,
Сировина та матеріали витрат,
п/п грн..
кг.
1 Алюміній листовий (АМГ2м) 700 30100
2 Екструдований пінополістирол (утеплювач) 227 12478
3 Кутик алюмінієвий 4 280
4 Клей поліуретановий 10 1568
5 Вікна і двері металопластикові 28 3571
При наявності реалізованих відходів їх величина виключається з витрат. У
цьому випадку формула розрахунку витрат на сировину і основні матеріали буде
мати наступний вигляд:
= �∑
м =1�Нрі × Цмі ∑Ввідх × Цвідх�� × (1 + тз), (6.2)
де Ввідх - величина відходів i-го виду матеріалів (сировини):
Ввідх = Нрі × Вчист, (6.3)
Вчист - чиста вага i-го виду матеріалів (сировини):
Вчист = Нрі × Квик.і, (6.4)
Квик.і - коефіцієнт використання i-го виду матеріалів (сировини); Цвідх.і - оптова
ціна відходів i-го виду матеріалів (сировини).
84
Перелік реалізованих відходів наведений в табл. 6.2.
Таблиця 6.2 – Реалізовані відходи виробництва
№ Маса, Ціна,
Відходи
п/п кг. грн..
1 Алюміній листовий 0,85 40
2 Екструдований пінополістирол 0,75 32
3 Кутики 0,150 11
Загальні витрати на матеріали та сировину складають:
C =
n
м ∑(Н
рі ×Ц мі −∑Ввідх ×Цвідх )×(1+ηтз ) = (49436−83)×
i=1 (6.5)
×(1+ 0,03) = 49350,51 грн.,
Вартість допоміжних матеріалів. Вартість допоміжних матеріалів визначається
умовно в процентному відношенні до вартості основних матеріалів (2% -3%; 5% -
10%; 15-30%). Приймаємо вартість допоміжних матеріалів рівною 5%, тоді:
C = C ⋅0,05 = 49350,51⋅0,05 = 2467,5 грн., (6.6)
доп.м м
Витрати на комплектуючі та інші вироби. Витрати на комплектуючі та інші
вироби розраховуються за формулами на одиницю виробу, що випускається:
кі = � �Нкі × Цкі�� × (1 + тз) =
=1
= 4224,3 × (1 + 0,05) = 4351,6 грн., (6.7)
де: Нкі - норма витрати i-того виду комплектуючого виробу на конкретний вид
продукції; Цкі - оптова ціна i-го виду комплектуючого виробу; тз - коефіцієнт, що
враховує величину витрат з транспортування сировини (матеріалів) до споживача;
85
- кількість видів виробів, що випускаються; кі - вартість комплектуючих виробів j-
го виду виробу; Тпj - річний обсяг товарної продукції j-го виду виробу. Перелік
комплектуючих на одиницю виробу наведена в табл. 6.2.
Таблиця 6.2 – Перелік комплектуючих
Норма
№
Комплектуючі витрат, Ціна, грн.
п/п
шт.
1 Комплект кріпильних виробів 1 277,9
2 Комплект ущільнень 1 832
3 Комплект шурупів 1 501
4 Комплект замків 1 1247
5 Комплект проводів 1 1367
Отже, сума витрат на матеріали та комплектуючі з врахуванням реалізованих
відходів складає:
м.заг = м + компл = 49350 + 2467,5 + 4351,6 = 56169,1 грн., (6.7)
Розрахунок вартості електроенергії (палива). Витрати на електроенергію
формуються з вартості електроенергії (палива) на технологічні потреби (роботу
машин і обладнання) і вартості енергоресурсів на опалення і освітлення:
ел.заг = ел.техн + ел.осв = 67589 + 6758,9 = 74347,9 грн., (6.7)
Вартість електроенергії (палива) для роботи машин і устаткування
розраховується за формулою:
ел.техн = × × Цел × Кз.о = 5,5 × 2008 × 10 × 0,6 = 67589 грн., (6.8)
- встановлена потужність; - фонд часу роботи обладнання; Цел - тариф за
1 кВт/год; Кз.о - коефіцієнт завантаження обладнання.
86
Вартість електроенергії (палива) на освітлення та опалення визначається
виходячи з обсягу спожитих енергоресурсів і тарифів на них (≈10% від технологічних
витрат):
ел.осв = ел × Цел = 67589 × 0,1 = 6758,9 грн., (6.9)
Qел. - кількість кВт/год, витрачених на освітлення (опалення).
При розрахунку цієї статті в «калькуляції» собівартості одиниці продукції
враховуються тільки заробітна плата основних виробничих робітників, які
безпосередньо беруть участь у виготовленні продукції.
Стаття, що характеризує витрати на оплату праці, що входить в «Кошторис
витрат на виробництво», носить назву « Загальний фонд заробітної плати всього
промислово-виробничого персоналу». Дана стаття враховує як основну, так і
додаткову заробітну плату всіх категорій працюючих на підприємстві: основних і
допоміжних виробничих робітників, інженерно-технічних працівників (ІТП),
службовців та обслуговуючого персоналу всіх цехів, служб і відділів підприємства.
Основна заробітна плата основних виробничих робітників, розраховується в
залежності або від кількості виготовлених виробів і розцінок, встановлених на ці
вироби, або обсягу виконаних робіт у нормо-годинах і вартості однієї нормо-години.
Для робітників – відрядників:
к
Сосн.зп = �Тс × (1 + д) × шт = 2561,35 грн.
і=0
= 1 × 1−к (6.10)
де Тс1 - годинна тарифна ставка робітників - відрядників 1-го розряду; ŋт-к -
тарифний коефіцієнт, що відповідає певному розряду, виконуваних робіт; tштi - сума
штучної норми часу на обробку виробу на i - тому вигляді обладнання,в н/год; Тс -
87
годинна тарифна ставка, відповідна певному розряду виконуваних робіт; ŋд -
коефіцієнт враховує доплати до годинного тарифного фонду заробітної плати.
Основна заробітна плата робітників, що працюють погодинно, зайнятих
виготовленням певного виробу, визначається як сума тарифних ставок цих
робітників за час обробки виробу (з урахуванням доплат). Додаткова заробітна плата
основних виробничих робітників встановлюється в процентному відношенні до
основної заробітної плати.
Витрати на оплату праці промислово - виробничого персоналу (ППВ)
підприємства, можна визначити за такими формулами:
Воп = Сосн + Сдод, (6.11)
C 1 2
осн = Сосн +Сосн +С3
осн , (6.12)
Сдод = Кдод × Сосн, (6.13)
де: Зоп - витрати на оплату праці (ФЗП) всіх категорій працюючих на
підприємстві; Сосн - основний фонд заробітної плати всіх категорій працюючих;
С1
осн - заробітна плата основних виробничих робітників; С2
осн - заробітна плата
допоміжних робітників (наладчиків), ремонтників, інструментальників; С3
осн -
заробітна плата ІТП, службовців, обслуговуючого персоналу та інших категорій; Сдоп
- додаткова заробітна плата; Кдоп - коефіцієнт, що враховує додаткову заробітну плату
(стимулюючі та компенсаційні виплати).
Заробітна плата основних виробничих робітників - відрядників залежить від
річного обсягу виробництва (нормо-годинах або штуках) і вартості одної нормо-
години виконаного обсягу робіт або розцінки за одиницю продукції і розраховується
за такими формулами:
88
С1
осн = ВП × Тс.сер × (1 + дод) = 2500 × 9,7 × (1 + 0,2) = 29100 грн., (6.14)
де: ВП - річний обсяг виробництва продукції в нормо-годинах; Тс.сер -
середньогодинна тарифна ставка; ŋдод - коефіцієнт, що враховує доплати до вартового
тарифного фонду заробітної плати;
Заробітна плата основних виробничих робітників, що працюють погодинно
залежить річного ефективного фонду часу одного робітника, кількості робітників -
погодинників і годинної тарифної ставки робітників відповідного розряду і
розраховується за наступною формулою:
С1
осн.почас = еф × × Тс × (1 + дод) = 1815 × 2 × 8,545 × 1,15 = 89177,8 грн.,
(6.15)
де: еф - ефективний (корисний) фонд часу одного робітника;
- кількість робітників - почасовиків, чол;
Тс - годинна тарифна ставка робітника відповідного розряду;
дод - коефіцієнт, що враховує доплати до вартового тарифного фонду
заробітної плати.
Заробітна плата допоміжних робітників-відрядників (верстатників з ремонту
устаткування і технологічного оснащення) визначається аналогічно заробітній платі
основних виробничих робітників - відрядників.
Заробітна плата допоміжних робітників - погодинників (налагоджувальників
устаткування, електромонтажники, інструментальники, контролери) визначається
аналогічно заробітній платі основних виробничих робітників - погодинників.
Заробітна плата ІТП, службовців, обслуговуючого персоналу і апарату
управління визначається згідно окладів за штатним розкладом, і розраховуються за
формулою:
С1
осн = ��[ × × × (1 + дод)] =
=1
89
= (5 × 44670,28 × 12) × 1,57 = 138217,8 грн., (6.16)
де: - кількість осіб, j-тої категорії працюючих певної посади;
O - місячний оклад відповідних категорій працюючих;
M - кількість місяців у році;
ŋдод - коефіцієнт, що враховує доплати до основного фонду заробітної плати.
Витрати на оплату праці підприємства розраховуються за формулою:
З = �С1 + С2 + С3
оп осн осн осн� × [1 + Кдод] =
= 29100 + 89177,8 + 138217,8 = 484782,6 грн., (6.17)
де: Кдоп - коефіцієнт, що враховує стимулюючі і компенсаційні виплати.
Згідно українського законодавства, при кожній виплаті заробітної плати
утримуються 18% ПДФО та 5% військового збору, що разом становить 23% від суми
заробітку. Загалом, згідно зі статтею 128 КЗпП, загальний розмір усіх відрахувань із
заробітної плати не може перевищувати 20% від Зоп.
Амортизаційні відрахування на повне відновлення основних виробничих
фондів розраховуються виходячи з балансової вартості (С) та затверджених в
установленому порядку норм амортизації (На) за такою формулою:
= ∑
г =1(і × Наі), грн., (6.18)
де: Ар - сума річних амортизаційних відрахувань; і і Наі - вартість і норма
амортизації i - тої групи (будівлі, споруди, машини та обладнання тощо).
Розрахунок комплексних витрат у калькуляції собівартості продукції. Витрати
з утримання та експлуатації обладнання розраховуються у відсотковому відношенні
до суми основної заробітної плати виробничих робітників.
ск.обл = озп.пр.роб × ск.обл грн.,
90
= Робл.
ск.обл (6.19)
Фозп.роб
Цехові витрати розраховуються у відсотковому відношенні до суми основної
заробітної плати виробничих робітників і витрат з утримання та експлуатації
обладнання:
Pск.обл = (Cозп.пр. роб + Pутр.обл )×ηск.обл =101803,4 грн.,
(6.20)
η Р
= обл.
ск.обл Фозп. роб + Р утр.об
Загальнозаводські витрати розраховуються аналогічно цеховим витрат:
Pзаг = (Cпр. роб + Pутр.обл )×ηзаг = 70506,1грн.,
Р (6.21)
η обл.
ск.обл = Фпр. роб + Р утр.об
Позавиробничі витрати розраховуються у відсотковому відношенні до повної
собівартості одиниці продукції:
Pпоз = Cпр. роб ×ηпоз = 45375 грн.,
Рпозавир. (6.21)
ηпоз = виробн.собівартість
Таблиця 6.3 – Калькуляція собівартості одиниці продукції
№
Найменування статей витрат Сума, грн.
п/п
1 Сировина і основні матеріали за вирахуванням відходів з 49350
урахуванням транспортно-заготівельних витрат
2 Допоміжні витрати 2467,5
3 Покупні напівфабрикати і комплектуючі вироби з 4351,6
урахуванням транспортно-заготівельних витрат
4 Основна заробітна плата виробничих робітників 484782,6
91
5 Додаткова заробітна плата виробничих робітників 29100
6 Відрахування на соціальні потреби (Е = 20%) 96954,9
7 Витрати з утримання та експлуатації обладнання 173755,3
8 Цехові витрати 101803,4
9 Загальнозаводські витрати 70506,1
10 Позавиробничі витрати 45375
10 Виробнича собівартість 1058446
Отже, в результаті виконання економічного розділу кваліфікаційної роботи магістра
складено калькуляцію основних та допоміжних витрат на виготовлення кунга.
92
7 ОСНОВНІ ВИМОГИ ДОТРИМАННЯ ТЕХНІКИ БЕЗПЕКИ. ЕКОЛОГІЧНІ
АСПЕКТИ
7.1 ПРАВИЛА ТЕХНІКИ БЕЗПЕКИ ПРИ ЕКСПЛУАТАЦІЇ ВІЙСЬКОВОГО АВТОМОБІЛЯ
Під експлуатацією автомобільної техніки розуміється її використання за
призначенням, технічне обслуговування, збереження та транспортування.
Експлуатація автомобілів вимагає дотримання певних норм і правил, виключаючи
випадки травмування і забезпечуючи зберігання здоров’я водіїв та особового складу
задіяного для технічного обслуговування та ремонту автомобілів.
В Збройних Силах України дотриманню правил техніки безпеки приділяється
велика увага. Особовий склад водіїв та молодших спеціалістів повинні твердо знати
вимоги правил техніки безпеки та не уклінно виконувати їх на практиці. Усі роботи
по технічному обслуговуванню та ремонту автомобілів необхідно виконувати на
спеціально обладнаних постах. При постановці автомобіля на пост ТО необхідно
загальмувати його гальмом для стоянки, виключити запалення, включити нижчу
передачу і під колеса підкласти не менше двох упорів. Перед виконанням
контрольно-регулювальних операцій на непрацюючому двигуні (перевірка роботи
генератора, регулювання карбюратора, реле регулятора.) необхідно переодягнутись
в спец. одяг, при цьому забороняється працювати сидячи на крилі або буфері
машини. На рульовому колесі вивішується табличка "НЕ ЗАПУСКАТИ-
ПРАЦЮЮТЬ ЛЮДИ". При зняті вузлів і агрегатів, потребуючих великих фізичних
зусиль, необхідно користуватись засобами (зйомниками). При роботах пов’язаних з
провертанням колінчатого валу двигуна, необхідно додатково перевірити
виключення запалення, а важіль коробки передач встановити в нейтральне
положення. При запуску двигуна вручну слід остерігатися зворотних ударів і
застосовувати правильні прийоми захвату пускової рукоятки (не брати рукоятку в
обхват, провертати її знизу вверх). При використанні підігрівача особливу увагу
звертати на його справність, відсутність підтікання бензину, працюючий підігрівач
93
не повинен залишатися без догляду. Краник паливного бачка підігрівача
відкривається тільки на час його роботи, на літній період паливо з бачка зливається.
Обслуговування трансмісії при працюючому двигуні ЗАБОРОНЯЄТЬСЯ. При
обслуговуванні трансмісії поза оглядової ями або естакади необхідно користуватись
лежаками (підстилками).
При роботах пов’язаних з провертанням карданних валів, необхідно додатково
впевнитись у вимкнені запалення, поставити важіль переключення передач в
нейтральне положення і вивільнити гальма для стоянки. Після виконання робіт знову
затягнути гальма для стоянки і включити нижчу передачу в коробці передач.
При знятті та постановці ресор необхідно попередньо розгрузити їх шляхом
підняття рами і встановити її на козли, а під не зняті колеса підкласти упори.
Виконувати будь яки роботи на автомобілі, вивішеному тільки на одних під’ємних
механізмах ЗАБОРОНЯЄТЬСЯ. Забороняється підкладати під вивішений автомобіль
диски коліс, цеглини, каміння та інші сторонні предмети.
Інструмент, який використовується при роботах по технічному
обслуговуванню та ремонту, має бути справним. Молотки та запильники повинні
мати добре насаджені дерев’яні ручки.
Після виконання всіх робіт, перед запуском двигуна і початком руху машини з
місця, необхідно переконатись, що весь особовий склад, який приймав участь в
роботі, знаходиться на безпечній відстані, а обладнання та інструмент прибрані на
свої місця.
Перевірка та випробування під час руху рульового управління та гальмівних
систем повинні проводитись на обладнаному майданчику. Присутність сторонніх
осіб під час перевірки автомобіля під час руху, а також розміщення осіб, що
приймають участь в перевірці на підніжках, крилах забороняється.
При обслуговуванні автомобіля необхідно дотримуватися слідуючих заходів
безпеки:
- перед запуском двигуна машину гальмують гальмом для стоянки, а важіль
коробки передач встановлюють в нейтральне положення;
- технічне обслуговування та ремонт автомобілів проводиться тільки при
непрацюючому двигуні;
94
- забороняється виконувати роботи на автомобілях зі знятими колесами і
вивішеними на домкратах та талях (в цьому випадку автомобіль встановлюють на
підставки або козли, а під зняті колеса підкладають колодки або упори);
Забороняється робота двигуна в критих приміщеннях.
При роботі на оглядових ямах та підйомних пристроях необхідно виконувати
наступні вимоги:
- при постановці машини на оглядову яму (естакаду) дотримуватись малої
швидкості та слідкувати за правильним положенням коліс відносно направляючих
рекорд оглядової ями;
- поставлену на оглядову яму або підйомний пристрій машину необхідно
загальмувати гальмами для стоянки та встановити упори під колеса;
- користуватись переносними лампами в оглядовій ямі можна тільки з
напругою не більше 12 В;
- не палити та не розпалювати відкритого вогню під машиною;
- не слід складати інструмент та деталі на рами, підніжках та інших місцях,
звідки вони можуть впасти на працюючих;
- перед з’їздом з канави (естакади) необхідно пересвідчитись, що під машиною
відсутні люди, інструмент прибраний;
- необхідно остерігатись отруєння газами, що накопичуються в оглядовій ямі
та парами пального.
Відпрацьовані гази, що виходять з двигуна мають в своєму складі окис
вуглецю, вуглекислий газ та інші речовини, здатні викликати тяжкі отруєння та
смерть людини. Це завжди повинні пам’ятати водій та приймати заходи по
попередженню отруєння відпрацьованими газами.
Прибори системи живлення двигуна повинні бути правильно відрегульовані.
Періодично необхідно перевіряти затяжку гайок кріплення випускних газопроводів.
При виконання перевірочно-регулювальних робіт, пов’язаних з необхідністю пуску
двигуна в закритому приміщенні, необхідно забезпечити відвід газів від глушника,
виконання цих робіт в приміщеннях не обладнаних вентиляцією - забороняється.
95
Категорично забороняється спати в кабінах автомобілів при працюючому
двигуні, в таких випадках проникаючі в кабіну відпрацьовані гази приводять до
смертельних випадків.
При монтажі та демонтажі шин необхідно дотримуватись наступних правил:
- монтаж та демонтаж шин повинен проводитись на стендах або чистій підлозі
(помості), а в польових умовах – на розстеленому брезенті;
- перед демонтажем шин з обода колеса, повітря з камери повинно повністю
випускатись, демонтаж шини, яка пристала до ободу, повинен здійснюватись на
спеціальному стенді для демонтажу шин;
- проводити монтаж шин на несправні ободи коліс, а також використовувати
шини, що не відповідають розміру обода колеса, забороняється;
- під час накачування шин необхідно застосовувати спеціальне огородження або
страхуючи пристрої, при виконанні цієї операції в польових умовах необхідно колесо
покласти замковим кільцем вниз.
7.2 РОЗРАХУНОК ОСВІТЛЕННЯ КУНГА
Для світлотехнічних розрахунків необхідно ознайомлення з характером
зорової роботи і технологією виробництва.
Для розрахунку штучного освітлення використовують метод коефіцієнта
використання світлового потоку;
Для розрахунків загального рівномірного освітлення чистих приміщень
застосовують метод коефіцієнта використання світлового потоку.
Світловий потік однієї лампи F визначаються за формулою:
= н⋅З⋅⋅ = 300⋅1,5⋅10,4⋅1,1 = 2681, Лм. (7.1)
⋅⋅ 2⋅2⋅0,48
де ЕН - нормативне значення освітленості, лк;
КЗ - коефіцієнт запасу ( КЗ=1,3-1,8);
S - площа приміщення, м ;
96
Z - коефіцієнт нерівномірності освітлення (z=1,1-1,15);
N - кількість світильників;
- коефіцієнт використання світлового потоку;
n – кількість ламп у світильнику.
За розрахунковими значеннями світлового потоку добирають найближчу
стандартну лампу, потік якої може відрізнятися від розрахункового не більше як на
10-20%.
Кількість світильників залежить від параметрів приміщення:
= д ⋅ ш = 2 ⋅ 1 = 2
4
д = = 2 = 2
ш = / = 2,6/2,6 = 1 (7.2)
де д - кількість світильників по довжині приміщення;
ш - кількість світильників за шириною приміщення;
і - відповідно довжина і ширина приміщення, м;
- відстань між світильниками, м.
Коефіцієнт η визначається за таблицями залежно від типу світильника,
коефіцієнтів відбиття ст(стін), с (стелі), п (підлоги) та індексу приміщення i.
Індекс приміщення визначають за формулою:
= ⋅ = 4⋅2,6 = 1,12 (7.3)
р(+) 1,4(4+2,6)
де і - довжина і ширина приміщення, м;
р - висота світильника над робочою поверхнею, м.
Визначивши світловий потік лампи, обираємо лампу денного світла
потужністю 40 Вт, довжиною 1,2 м.
97
7.3 РОЗРАХУНОК ПОТУЖНОСТІ АВТОНОМНОГО ОПАЛЕННЯ
Розрахунок потужності опалювача розраховую за формулою:
Т(кВт) = (п ⋅ ⋅ 1 ⋅ 2 ⋅ 3 ⋅ 4 ⋅ 5 ⋅ 6 ⋅ 7)/1000
Т = (70 ⋅ 10,4 ⋅ 1 ⋅ 1 ⋅ 1 ⋅ 1,1 ⋅ 1,4 ⋅ 1 ⋅ 1)/1000 = 1,12кВт (7.3)
де:
п - питома величина теплових втрат (65-80 вт/м2). Тут враховуються витоки
теплової енергії шляхом її поглинання вікнами, стінами, стелею, підлогою; витоки
через вентиляцію і негерметичність приміщення та інші витоки;
– площа приміщення;
1 - коефіцієнт тепловтрат вікон:
• звичайне скління 1 = 1,27
• подвійний склопакет 1 = 1,0
• потрійний склопакет 1 = 0,85;
2 - коефіцієнт тепловтрат стін:
• погана теплоізоляція 2 = 1,27
• стіна з утеплювачем 150 мм завтовшки 2 = 1,0
• хороша теплоізоляція 2 = 0,854
3 - коефіцієнт співвідношення площ вікон і підлоги:
• 10% 3 = 0,8
• 20% 3 = 0,9
• 30% 3 = 1,0
• 40% 3 = 1,1
• 50% 3 = 1,2;
4 - коефіцієнт зовнішньої температури:
• -10 °C 4 = 0,7
• -15 °C 4 = 0,9
• -20 °C 4 = 1,1
• -25 °C 4 = 1,3
98
• -35 °C 4 = 1,5;
5 - число стін, що виходять назовні:
• одна - 5 = 1,1
• дві 5 = 1,2
• три 5 = 1,3
• чотири 5 = 1,4;
6 - тип приміщення, яке знаходиться над розраховуваним:
• холодне горище 6 = 1,0
• тепле горище 6 = 0,9
• опалювальне приміщення 6 =0,8;
7 - висота приміщення:
• 2,5 м 7 = 1,0
• 3,0 м 7 = 1,05
• 3,5 м 7 = 1,1
• 4,0 м 7 = 1,15
• 4,5 м 7 = 1,2.
Згідно розрахунків обираємо автомоний опалювач PLANAR-2D-24-UA
Таблиця 7.1 – Технічні характеристики обраного опалювача
Планар PLANAR-2D-24-UA Режими роботи
Технічні характеристики Сильний Малий
Теплопродуктивність, кВт 1,8 0,8
Витрата палива л/год 0,24 0,1
Потужність, що споживається опалювача, Вт 29 10
Кількість нагрітого повітря, м3/год 75 34
Використовуване паливо Дизельне паливо
Номінальна напруга живлення, В 12/24
Режим пуску і зупинки Ручний
Маса з всіма комплектуючими, кг не більше 10
99
Рисунок 7.1 – Загальний вид автономного опалювача
7.4 ЕКОЛОГІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВАНТАЖНОГО АВТОМОБІЛЯ
Сфера застосування вантажного автомобіля постійно розширюється і все
більше ускладнюється співіснування його з навколишнім середовищем. Виникає
потреба в керованому розвитку автомобілізації зі збереженням якісного стану
біосфери.
Під час функціонування вантажний автомобільний транспорт виділяє з
відпрацьованими газами двигунів шкідливі речовини, створює високий рівень шуму,
забруднює ґрунти та водойми (змивання та проливання паливно-мастильних
матеріалів), спричинює утворення пилу та інших шкідливих речовин, які
несприятливо впливають на природнє середовище та здоров'я людей.
Головним джерелом викиду шкідливих речовин є відпрацьовані гази
вантажного автомобільного двигуна, випарування з системи мащення і живлення
двигуна, паливо і масло, що підтікає під час роботи і обслуговування вантажівки, а
також продукти спрацювання фрикційної накладки щеплення, накладки гальмової
колодки, шин. Шкідливі речовини, що викидаються вантажівками, і автомобільним
транспортом взагалі, потрапляючи в атмосферу, водойми, грунт негативно
впливають на біосферу нашої планети.
100
Найбільшу небезпеку створюють відпрацьовані гази двигуна вантажного
автомобіля. Склад відпрацьованих газів і кількісний вміст у них деяких компонентів
зумовлений складом палива і повітря а також особливістю процесу окиснення, що
відбувається у циліндрах двигуна. Паливо, що використовується сьогодні на
автомобільному транспорті, - це великий вміст таких нетоксичних хімічних
компонентів, як: азот, кисень, вода, двоокиси вуглецю та токсичних - оксид вуглецю,
вуглеводні» оксиди азоту, альдегіди, сажа, бензапірен, оксиди сірки і сполуки
свинцю.
Однією з найгостріших проблем є зменшення забруднення атмосфери і
токсичні речовини, що виділяються автомобільним транспортом.
Основним джерелом забруднення повітря є двигуни внутрішнього згоряння. В
даний час нормування поширюється на викиди двигуном окису вуглецю СО,
незгорілих вуглеводнів СН, окислів азоту NО та димність.
Дизель в порівнянні з бензиновим двигуном виділяє значно меншу кількість
окису вуглецю, що пояснюється його роботою з великими коефіцієнтами надлишку
повітря при згорянні. За виділення оксидів азоту дизель і карбюраторний двигун
приблизно рівноцінні. Однак необхідно відзначити, що у відпрацьованих газах
дизелів міститься значно більший вміст кількості сажі і в ряді випадків газів
властивий неприємний запах. Таким чином, для карбюраторних двигунів основними
токсичними компонентами є окис вуглецю, вуглеводні Незгорілі, оксиди азоту,
свинець, а для дизелів - оксиди азоту, димність (сажа), запах.
В даний час у нашій країні діють ДСТУ 4277:2004 та ДСТУ 4276:2004, які
встановлюють норми та методи вимірювання забруднення відпрацьованих газів від
автомобілів. ДСТУ 4277:2004 стосується автомобілів з бензиновими або газовими
двигунами та встановлює граничні показники вмісту оксиду вуглецю (СО) та
вуглеводнів (СН). ДСТУ 4276:2004 застосовується до автомобілів з дизельними або
газодизельними двигунами і визначає норми та методи вимірювання димності
відпрацьованих газів. У ряді країн введено законодавство щодо обмеження
задимлення дизелів.
Найбільшого поширення за кордоном отримали дослідження щодо зниження
задимлення дизельними двигунами за допомогою різних антидимних присадок
101
(барієвих, марганцевих та ін.) Експериментальна перевірка антидимних присадок
проводилася в США, Англії, Франції і підтвердила позитивні їх якості.
Дослідження токсичності дизелів дозволило намітити шляхи зниження
забруднення атмосфери оксидами азоту шляхом створення робочого процесу і
конструкції двигуна. Установлено, що зменшення кута випередження упорскування
палива, рециркуляція частини відпрацьованих газів у впускний трубопровід,
впорскування води у впускний трубопровід чи циліндри дизеля, а також
вдосконалення процесу сумішоутворення і згоряння за рахунок впровадження
двокамерних (вихрокамерних і передкамерних) дизелів є практично можливими
способами обмеження викиду оксидів азоту в атмосферу з відпрацьованими газами
дизельних автомобілів.
102
ВИСНОВКИ
Проєкт пересувного командно-штабного пункту дає можливість підвищення
ефективності роботи збройних сил, забезпечення командування військами та
підвищення комфорту для військових.
В результаті виконання кваліфікаційної роботи магістра спроєктований
автомобіль дозволяє здійнювати командування там де це потрібно та долати всі
перешкоди на своєму шляху.
В процесі виконання кваліфікаційної роботи магістра було виконано:
1) досліджено умови експлуатації військових автомобілів;
2) обрано основні конструктивні елементи військового автомобіля;
3) визначено тягово-швидкісні характеристики проєктуємого військового
автомобіля;
4) визначено комплектацію проєктованого кунга;
5) проведено економічні розрахунки щодо виготовлення кунга. Виробнича
собівартість кунга склала 1058446 грн.
6) досліджено основні вимоги до дотримання техніки безпеки при використанні
проєктуємого кунга.
103
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
1. Автомобілі: тягово-швидкісні властивості та паливна економічність :
навч. посібник / В. П. Сахно, Г. Б. Безбородова, М. М. Маяк, С. М. Шарай. – К. :
Видавництво КВІЦ, 2004. – 174 с.
2. Сохацький А. В., Трофімов О. В., Фірсов О. Д. Динаміка автомобільних
та інших транспортних засобів. Ч. 1. Тягово-швидкісні властивості автотранспортних
засобів. Паливна економічність : навч. посібник / А. В. Сохацький, О. В. Трофімов,
О. Д. Фірсов. – Дніпро : Університет митної справи та фінансів, 2018. – 56 с. ISBN
978-966-328-144-5
3. Канарчук В. Є., Левковець П. Р., Ковальов М. Ф., Дмітрієв М. М, Сендак
М. Д., Римаренко I. К. Системні методи та інформаційна технологія вдосконалення
експлуатаційних властивостей автомобілів-самоскидів. - К: ІСДО, 1997-240 с.
4. Солтус А.П. та ін. Теорія експлуатаційних властивостей автомобіля:
Навч. посібник.-К.: Арістей,2006. - 176с.
5. Сирота В.І. Основи конструкції автомобілів: Навч. посібник- К.: Арістей,
2005.- 280с.
6. Абрамчук Ф.І., Гутаревич Ю.Ф., Долганов К.Є.,Тимченко І.І. Автомобільні
двигуни: підруч. Київ: Арістей, 2004. 438 с.
7. Кисликов В. Ф., Лущик В. В. Будова й експлуатація автомобілів: Підручник.
- К.: Либідь, 1999. - 400с.
8. Костів Б. І. Експлуатація автомобільного транспорту: Підручник Львів:
Світ, 2004. - 496с,
9. Пахарєв С.О., Сапожников Р.Ф., Терещенко О.Я. Посібник з дисципліни
«Автомобільна техніка: загальна будова автомобіля. Київ: Видавничо-поліграфічний
центр «Київський університет», 2010 . 392 с.
10. Босняк М.Г. Вантажні автомобільні перевезення: навч. посіб. Київ:
Видавничий дім «Слово», 2010. 408 с.
11. Біліченко В. В., Добровольський О. Л., Огневий В. О., Смирнов Є. В.
Автомобілі. Теорія експлуатаційних властивостей : навчальний посібник / В. В.
104
Біліченко, О. Л. Добровольський, В. О. Огневий, Є. В. Смирнов – Віниця : ВНТУ,
2017. – 163 с.
12. Sandu С. Experimental study on the mobility of lightweight vehicles on sand / С.
Sandu, М. Worley, J. Morgan // In: Proceedingsof 16-th ISTVS InternationalConference. -
2008. – Р. 162-176.
13. Волков В.П. Теорія руху автомобіля: підручник / В.П. Волков, Г.Б.
Вільський. – Суми: Університетська книга, 2015. -320 с.
14. Сахно В. П., Сахно О. П., Лисий О. В. До моделювання системи технічного
обслуговування і ремонту автопоїздів. Молодий вчений. 2015. № 5 (20). Ч. 1. С. 54‒
57.
15. Підвищення ефективності функціонування системи технічного
обслуговування та ремонту озброєння та військової техніки / Гуляєв А. В., Зубарєв
О. В., Каніщев В. В., Колодяжний В. Б. Озброєння та військова техніка. 2016. № 2
(10). С. 43‒48.
16. Кривцун В. І., Нагачевський В. Й., Баранов А. М. Порівняльний аналіз
існуючих систем технічного обслуговування і ремонту машин інженерного
озброєння. Вісник машинобудування та транспорту. 2015. № 1. С. 33‒45.
17. Сучасний стан автомобільного транспорту і перспективи розвитку технічної
експлуатації автомобілів / Волков В. П., Волкова Т. В., Волков Ю. В., Грицук І. В.
Технічний сервіс агропромислового, лісового та транспортного комплексів. 2019. №
16. С. 77‒87.
18. Кундеус О.В. Теорія і конструкція автомобілів: навчальний посібник /
Національний університет водного господарства та природокористування, 2009. —
90 с.
19. В.І. Сирота. вид. 2006 р. „Основи конструкції автомобіля” К: Арістей, 2006.
- 304 с.
20. Є. В. Смирнов Автомобілі. Курсове проєктування: електронний навчальний
посібник комбінованого (локального та мережного) використання [Електронний
ресурс] / Смирнов Є. В., Огневий В. О., Борисюк Д. В. – Вінниця : ВНТУ, 2023.– 154
с.
105
21. Автомобілі. Робочі процеси та основи розрахунку. Проектування підвіски
автомобіля / Біліченко В. В., Добровольський О. Л., Смирнов Є. В., Огневий В. О.
Вінниця : ВНТУ, 2015. 78 с.
22. Бурєнніков Ю. А., Кашканов А. А, Ребедайло В. М. Автомобілі: робочі
процеси та основи розрахунку : навчальний посібник МОНМС України. Вінниця :
ВНТУ, 2013. 283 с.
23. Білик Б.В. Конструювання і розрахунок роздавальної коробки
автотранспортного засобу: Метод, вказівки до курсового та дипломного
проектування з дисципліни „Автомобілі" для студентів напряму "Інженерна
механіка". - Львів: 2006. - 29 с.
24. Руденко 11. А.,Проектування технологічних процесів в машинобудуванні. -
К.:Вища шк., 1987. - 255с.
25. European recommendations for sandwich panels. Part I: Design. ECCS/CIB
Report - Publication 257, 2000.
26. EN 14509. Self-supporting double skin metal faced insulating panels - Factory
made products - Specifications. European Committee for Standartization, Brussels, 2006.
27. LVS EN 1991-1-4. Eirokodekss 1 - ledarbes uz konstrukcijam 1-4. daja:
Visparigas iedarbes. Veja iedarbes. VSIA Latvijas Standarts, 2004.
106