Реферат: Разработка конструкции и технология изготовления дублирующего устройства управления учебным автомобилем

Коэффициент К учитывает кривизну витков, то есть учитывает поправку к формулам изгиба прямого бруса.

Приближенно поправку на кривизну для пружин с витками круглого сечения

К=(4∙С – 1) / (4∙С - 4) ;

где С – индекс пружины, отношение среднего диаметра пружины D к диаметру проволоки d.

Податливость пружины прямопропорциональна ее индексу С, поэтому для увеличения податливости пружины следует принимать индекс возможно большим; практически, для расчетов назначают в пределах

С = 4 … 12

Для расчетов принимаем среднее значение С = 7.

   Поправка на кривизну пружины

К = (4∙С - 1) /(4∙С - 4) = (4∙7 - 1) / (4∙7 - 4) = 1,125

Для навивки пружины используем проволоку из качественной горячекатаной рессорно-пружинной стали 60С2ВА, с содержанием 0,2% кремния, 0,6%углерода, 1% вольфрама. Температура закалки 850ºС, среда охлаждения - масло, температура отпуска 420ºС.

Механические характеристики:

   -предел прочности σв=1900МПа,

   -предел текучести σт=1700МПа,

   -относительное сужение ψ=20%,

   -относительное удлинение δ=5%.

Допускаемое напряжение на изгиб принимаем с коэффициентом запаса прочности s=1,2 по отношению к пределу текучести

[σИ]=σт /s =1700/1,2=1416МПа≈1400Мпа

Момент сопротивления изгибу для проволоки круглого сечения

WИ=πd3 /32≈0,1d3

Требуемый диаметр проволоки для пружины определим из условия прочности на изгиб.

σИ=(К∙М)/0,1d3 ≤[σИ],

Откуда

d≥3√((к∙М)/(0,1∙[σИ]))=3√((1,125∙7∙103)/(0,1∙1400))=3,83мм

По ГОСТ 14958-75 принимаем проволоку диаметром 4мм.

Угол закручивания пружины в радианах может быть определен как угол взаимного упругого наклона концевых сечений бруса длиной L, равной суммарной длине витков пружины под действием чистого изгиба моментом М.

Θ=(М∙L)/(E∙J)=(М∙π∙D∙i)/(E∙J)

Основной момент инерции площади сучения проволоки

J=(π∙d4)/64=(3,14∙44)/64=12,566мм

Средний диаметр пружины

D=c∙d=7∙4=28мм

Модуль упругости первого рода для сталей Е=2,1∙105 МПа.

Задаемся углом закручивания пружины φ = 30° при расчетном моменте М=7·103 Н·мм

Величина закручивания пружины в градусах

Θ = π·φ / 180 = (3,14·30°) / 180=0,524 рад.

Потребное число витков пружины определим по условию, что при возрастании момента от установочного Mmin до Мmax пружина должна получить заданный угол φ = 30°.

Величина установочного момента – момента предварительного закручивания пружины при установке механизма на автомобиль

M min≈ 0.75 M max=0.75·7=5.25Н·м

Требуемое число витков пружины

i = (Θ·E·J) / (π·D(М мах – M min)) =

= (0.524 ·2.1·103·12.566) / (3.14·28(7·103 – 5.25·103))=9.76

Принимаем число витков пружины i = 10.

Длина развернутой пружины без учета зацепов

L ≈ 3,2D·i = 3,2·2,8·10=898мм.

Длина пружины :

L0=i·t=10·5,5=55мм ,

где t – шаг витков пружины

t = d+Δ= 4+1,5=5,5мм.

Δ=1,5мм – зазор между витками пружины.

Полная длина пружины с учетом зацепов

L = 62мм.

Длин развернутой пружины с учетом длин зацепов

L = 978мм.

После навивки пружины заневоливают. Для этого их подвергают пластическому деформированию под нагрузкой того же знака, что и рабочая, но вызывающая напряжения выше предела упругости. В результате заневоливания нагруженные волокна получают остаточные деформации.

В свободном состоянии  пружины наружные волокна, взаимодействуя с внутренними, получают остаточные напряжения обратного знака  по отношению к рабочим, что повышает несущую способность пружины на 20-25%.

4.5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МИНИМАЛЬНОЙ ШИРИНЫ РЫЧАГА ПЕДАЛЕЙ.

Рычаги педалей будут изготовлены из стального листа толщиной 6мм.

Лист 6 ГОСТ 19903-78; лист 35 ГОСТ 1050-74.

Механические характеристики тали 35 после термической обработки:

   Предел прочности                     σв=560МПа

   Прел текучести                          σт=280МПа

   Твердость                                   НВ 156

   Относительное удлинение       δ=15%

   Относительное сужение           ψ=45%

Предел выносливости при симметричном цикле изгиба

σ-1=0,43σв=0,43·560=240МПа

Допускаемые напряжения на изгиб при коэффициенте запаса прочности на выносливость при изгибе s=1,5

[σ]=σ-1/s=240/1,5=160МПа

Максимальная допустимая ширина листа для изготовления рычагов педалей из условия прочности на изгиб

σи=М/W≤[σ]

Изгибающий момент на рычаге педали

Ми=F·L= 100·0,28=28Н·м

Момент сопротивления изгибу для прямоугольного сечения

W=b·h2 /6

Где h=6мм – толщина листа для изготовления рычагов.

σи=M/W=6М/(b·h2)≤[σ]

откуда, требуемая минимальная ширина листа:

b≥6М/(h2[σ])=(6·28·103)/(62·160)=23мм.

В наиболее опасном сечении рычаги педалей имеют ширину 46мм, то есть рычаги педалей достаточно прочны.

4.6.ЭКСПЛУАТАЦИЯ И МОНТАЖ

Назначение изделия

1. Дополнительные педали предназна­чены для учебной езды и сдачи квалифика­ционного экзамена в ГИБДД МВД России на получение права управления автотранспортным средством.

2. Дополнительные педали устанавливаются в правой части автомобиля и предназначены для инструктора учебной езды. Технические характеристики

1. Вес, кг 5,5

2. Габаритные размеры, мм

высота 160 ширина 200 длина 956

3. Максимальное усилие на дополнительную педаль тормоза, 20кгс

4 Основные размеры и составная часть дополнительных педалей (на чертеже)

Состав изделия

1. В комплект дополнительных педалей входит оборудование с таб­лицей

2. Возможна замена отдельных комплек­тующих изделий на аналогичные по техническим параметрам.

Устройство, работа и монтаж.

1. Дополнительные педали состоят из пе­далей, валов, передающих вращение от этих педалей, кронштейнов крепления к кузову, нажимных элементов на штатные педали.

2. При нажатии штатных педалей автомобиля дополнительные педали остаются не­подвижными.

3. Дополнительные педали фиксируются на валах стопором, позволяющим быстрое снятие их с вала.

4. На передающих вращение валах установлены концевые выключатели, которые включают и выключают плафон салона и звуковую сигнализацию. Данная сигнализация применяется при сдаче квалификационного экзамена в ГИБДД.

4.1. Принципиальная электрическая схе­ма световой и звуковой сигнализации и под­ключение ее к бортовой сети автомобиля по­казаны на рисунке

Устройство и работа

Механизм дополнительных педалей состоит из корпусов 1 и 2 соответственно, с прикрепленными к ним кронштейнами 3 и 4. В корпусах шарнирно установлены оси 5, 6 и 7, на которых расположены пружины круче­ния, один конец которых установлен в корпус 2, а другой во втулки 8, вращением которых производится натяжение пружин, при этом втулки 8 закрепляются шплинтами с осями 5, 6 и 7. Для ограничения вращательного движения оси снабжены упорными болтами 9, контактирующие с упорами 10 корпуса 1.

На штатную педаль сцепления 11 крепится сухарь 12, снабженный роликом 13, кото­рый контактирует с профильным рычагом 14, установленным через шлицевое соединение на валу 5.

На штатную педаль тормоза 15 крепится компенсатор 16 посредством планок 17 так, чтобы ролик 18, закрепленный на рычаге 19 и установленный через шлицевое соединение на валу 6, располагался на нижней части компенсатора 16.

На концах осей 5 и 6 в правой части механизма через шлицевое соединение устанавливаются дополнительные быстросъемные от нажатия пружин 21 педали сцепления 1 и тормоза 2.

В исходном положении дополнительных педалей выключатель 4 должен быть нажат кулачком 23.

Монтаж

Механизм дополнительных педалей корпусами 1 и 2 устанавливается соответствен­но на кронштейны 3 и 4, при этом кронштейн 3 крепится одним отверстием к оси штатных педалей, а другим отверстием к корпусу кронштейна рулевой колонки. Корпус 2 кре­пится к кронштейну 4, а тот, за кожухом отопителя салона, крепится к перегородке мо­торного отсека болтом М6 через предварительно просверленное отверстие 0,7 мм.

Техническое обслуживание

1. Техническое обслуживание конструктивных элементов дополнительных педалей проводится одновременно с проведением плановых технических обслуживании учебного автомобиля (а также, по мере необходи­мости) и заключается в:

• периодической обработке графитовой смазкой отверстий для валов в кронштейнах крепления к кузову;

• проверке и регулировании зазора между штатными педалями и приводом от дополни­тельных педалей;

• проверке работоспособности световой и звуковой сигнализации.

5. КОНТРОЛЬНЫЙ ОСМОТР ПЕРЕД ВЫЕЗДОМ
И ЕЖЕДНЕВНОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
УЧЕБНОГО АВТОМОБИЛЯ

Контрольный осмотр перед выездом и ежедневное техническое обслуживание автомобиля проводится в целях обеспечения исправного состояния и надлежащего внешнего вида автомобиля.

При контрольном осмотре выявляются неисправности, оказывающие влияние на безопасность движения автомобиля, причем осо­бое внимание уделяется выявлению таких неисправностей, при кторых эксплуатация автомобиля запрещена. Перечень неисправностей и условий, при которых запрещена эксплуатация транспортных средств приведен в Приложении к утвержденным постановлением Правительства Российской Федерации совместно с Правилами дорожного движения Основным положениям по допуску транспортных средств к эксплуатации и обязанностям должностных лиц по обеспечению безопасности дорожного движения.

Правилами дорожного движения запрещено движение автомобиля при неисправности рабочей тормозной системы, рулевого управления, сцепного устройства (при движении с прицепом), негорящих фарах и задних габаритных огнях на дорогах без искусственного освещения в темное время суток или в условиях недостаточной видимости, а также при недействующем со стороны водителя стеклоочистителе во время дождя или снегопада. При обнаружении прочих неисправностей, с которыми эксплуатация автомобиля запрещена, водитель должен их устранить, а если это невозможно, то он может следовать к месту стоянки или ремонта с соблюдением необходимых мер предосторожности.

К таким неисправностям относятся следующие:

— неисправна стояночная тормозная система (она не обеспечивает неподвижное состояние легкового автомобиля на уклоне до 23% вклю­чительно);

— неисправны или загрязнены внешние световые приборы и светоотражатели (приборы не работают в установленном режиме, на них отсутствуют рассеиватели, либо используются рассеиватели и лампы, не соответствующие типу данного светового прибора, регулировка света фар не соответствует ГОСТ 25478-91);

— не работают в установленном режиме стеклоочистители, а также стеклоомыватели, предусмотренные конструкцией автомобиля;

— шины имеют изношенный протектор (остаточная высота рисунка протектора менее 1,6 мм) и повреждения (пробои, порезы и разрывы, обнажающие корд, а также расслоение каркаса, отслоение протектора и боковины);

— шины по размеру или допустимой нагрузке не соответствуют модели автомобиля;

— на одну ось автомобиля или прицепа к нему установлены диагональная шина совместно с радиальной или шины разного размера или с различным рисунком протектора;

— отсутствует болт (гайка) крепления колеса или на нем имеются трещины;

— содержание вредных веществ в отработавших газах и их дымность превышает величины, установленные ГОСТ 17.2.2.03-87 и ГОСТ 21393-75);

— нарушена герметичность системы питания двигателя;

— неисправна система выпуска отработавших газов;

— отсутствуют, предусмотренные конструкцией автомобиля, зер­кала заднего вида и стекла;

— не работает звуковой сигнал;

— установлены дополнительные предметы или нанесены покрытия, ограничивающие обзорность с места водителя, ухудшающие прозрачность стекол, влекущие опасность травмирования участников дорожного движения (допускается применять тонированные стекла промышленного изготовления, кроме зеркальных, светопропускание которых соответствует требованиям ГОСТ 5727-88, прикреплять в верхней части лобового стекла прозрачные цветные пленки, а также устанавливать жалюзи и шторки на задних стеклах легковых автомобилей при наличии с обеих сторон наружных зеркал заднего вида);

— не работают предусмотренные конструкцией замки дверей кузова, спидометр, тахометр, противоугонные устройства, устройства обогрева и обдува стекол;

— отсутствуют предусмотренные конструкцией грязезащитные фартуки и брызговики;

— отсутствуют медицинская аптечка, огнетушитель, знак аварий­ной остановки (мигающий красный фонарь);

— отсутствуют предусмотренные конструкцией ремни безопасности, либо они неработоспособны или имеют видимые надрывы на лямке;

— регистрационный знак не отвечает требованиям стандарта.

Рис.6.Схема контрольного осмотра автомобиль перед выездом.

Ежедневное техническое обслуживание автомобиля заключается в мойке и очистке его от загрязнений, проверке давления и доведения до нормы давления воздуха в шинах, а также проверке уровня и доливке эксплуатационных жидкостей.

Контрольный осмотр автомобиля перед выездом и ежедневное техническое обслуживание производятся в следующем порядке:

проверить внешний вид автомобиля, наличие загрязнений и повреждений кузова и при необходимости удалить загрязнения, снег и лед;

проверить отсутствие подтекания топлива, масла, тормозной и ох­лаждающей жидкостей по следам на месте стоянки и на автомобиле;

проверить состояние шин и давление воздуха в них;

проверить действие приборов освещения и световой сигнализации, стеклоочистителей;

проверить уровень тормозной жидкости в системах гидропривода тормозов и сцепления, уровень охлаждающей жидкости и уровень масла в двигателе;

проверить чистоту поверхности, состояние клеммных соединений аккумуляторной батареи, ее крепление, а также уровень электролита;

проверить отсутствие загрязнений и влаги на приборах системы зажигания двигателя: на пластмассовых крышках распределителя и катушки зажигания, проводах высокого напряжения и их резиновых наконечниках, а также на наконечниках свечей;

проверить состояние и натяжение ремня привода генератора;

проверить состояние рулевого управления по люфту рулевого колеса и наличию стуков и шума при его поворотах;

проверить работу контрольных приборов и уровень топлива в баке;

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7