Проектирование эскизного снегоболотохода на шинах сверхнизкого давления грузопродъемностью 1,5 т на сочлененной раме , 4 колеса

Содержание

Введение

Глава 1. Теоретические и нормативно-технические аспекты проектирования вездеходной техники в России

1.1. Анализ современного состояния парка снегоболотоходов и тенденции развития арктического транспорта РФ

1.2. Нормативно-правовое регулирование сертификации внедорожных транспортных средств согласно требованиям ТР ТС и ГОСТ

1.3. Сравнительный обзор конструктивных схем сочлененных транспортных систем в работах научных школ МГТУ им. Н.Э. Баумана и НАМИ

1.4. Анализ аналогов (например, «Тром-8», «Ямал», «Шаман»).

Глава 2. Анализ эксплуатационных условий и обоснование конструктивных решений снегоболотохода 1,5 т

2.1. Оценка дорожно-климатических условий эксплуатации техники в районах Крайнего Севера и Сибири

2.2. Определение летно-технических характеристик и выбор типажа шин сверхнизкого давления для обеспечения плавучести

2.3. Обоснование преимуществ сочлененной рамы перед традиционными схемами управления поворотом колес

Глава 3. Инженерное проектирование и расчет параметров сочлененного четырехколесного вездехода

3.1. Компоновка узлов и агрегатов на сочлененной раме и расчет весового баланса машины при полной нагрузке

3.2. Выбор агрегатной базы (обоснование выбора двигателя, КПП и мостов).

3.3. Тяговый расчет и проектирование системы привода с использованием узлов отечественных грузовых автомобилей

3.4. Расчет на прочность поворотного устройства и определение показателей маневренности проектируемого образца

Глава 4. РАСЧЕТ ЗАТРАТ НА ПРОИЗВОДСТВО И СЕБЕСТОИМОСТЬ ПРОДУКЦИИ

Заключение

Список использованной литературы

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

Проектирование эскизного снегоболотохода на шинах сверхнизкого давления грузоподъемностью 1,5 т на сочлененной раме

Специальность: 23.02.02 Автомобиле- и тракторостроение

Направление: Техника и технологии наземного транспорта

ВВЕДЕНИЕ

Развитие транспортной инфраструктуры районов Крайнего Севера, Сибири и Дальнего Востока Российской Федерации является одним из приоритетных направлений государственной политики, закрепленных в Транспортной стратегии Российской Федерации до 2030 года с прогнозом на период до 2035 года. Освоение арктических территорий, обеспечение жизнедеятельности удаленных населенных пунктов, геологоразведочных экспедиций, буровых установок и промышленных объектов требует применения специализированной вездеходной техники, способной эксплуатироваться в условиях бездорожья, глубокого снежного покрова, заболоченной местности и низких температур. Традиционные колесные и гусеничные транспортные средства не всегда обеспечивают необходимую проходимость и экономическую эффективность при работе в столь суровых климатических условиях [1, c. 24].

Актуальность темы данной выпускной квалификационной работы обусловлена насущной потребностью в разработке отечественных конструкций вездеходной техники малой грузоподъемности на шинах сверхнизкого давления, которые обладают высокой проходимостью по слабонесущим грунтам, плавучестью при преодолении водных преград и относительно низкой себестоимостью производства и эксплуатации. В условиях санкционного давления и политики импортозамещения в автомобильной и тракторной промышленности России особое значение приобретает создание машин на базе агрегатов отечественных производителей — ПАО «КАМАЗ», ПАО «ГАЗ», УАЗ и других предприятий, обеспечивающих доступность запасных частей и техническую поддержку на всей территории страны [3, c. 112].

Степень разработанности проблемы в отечественной научно-технической литературе достаточно высока: вопросами создания вездеходной техники занимались научные школы МГТУ им. Н.Э. Баумана, НАМИ, МАДИ, где были разработаны фундаментальные основы теории движения транспортных средств по деформируемым поверхностям, методы расчета тягово-сцепных свойств и проходимости, принципы конструирования шин сверхнизкого давления и сочлененных рамных систем. Однако большинство существующих разработок ориентированы на крупногабаритные многоосные машины грузоподъемностью свыше 3 тонн, тогда как сегмент легких четырехколесных снегоболотоходов грузоподъемностью до 1,5 т остается недостаточно изученным и требует дополнительных инженерных решений, особенно в области выбора рациональных компоновочных схем, расчета весового баланса и обоснования применения сочлененной рамы для управления поворотом [7, c. 58].

Проектирование снегоболотохода на сочлененной раме представляет собой комплексную инженерную задачу, требующую учета дорожно-климатических условий эксплуатации, выбора агрегатной базы с учетом унификации с серийной техникой, проведения тягового расчета и расчетов на прочность узлов поворотного устройства, а также оценки технико-экономической эффективности производства и эксплуатации машины. Применение шин сверхнизкого давления с внутренним давлением 0,05-0,15 МПа обеспечивает низкое удельное давление на грунт (до 0,03 МПа), что позволяет машине двигаться по снежной целине, болотам, торфяникам и водным преградам, минимизируя экологический ущерб окружающей среде [5, c. 76].

Цель выпускной квалификационной работы — разработка эскизного проекта четырехколесного снегоболотохода грузоподъемностью 1,5 т на сочлененной раме с применением шин сверхнизкого давления и агрегатов отечественных автомобилей, обеспечивающего высокую проходимость по бездорожью и слабонесущим грунтам.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• проанализировать современное состояние парка снегоболотоходов в России и тенденции развития арктического транспорта;
• изучить нормативно-правовое регулирование сертификации внедорожных транспортных средств согласно ТР ТС и ГОСТ;
• провести сравнительный анализ конструктивных схем сочлененных транспортных систем и аналогов («Тром-8», «Ямал», «Шаман»);
• обосновать выбор конструктивных решений, агрегатной базы и типажа шин сверхнизкого давления;
• выполнить компоновку узлов и агрегатов, тяговый расчет и расчет на прочность поворотного устройства;
• рассчитать затраты на производство и себестоимость проектируемого снегоболотохода.

Объектом исследования является конструкция четырехколесного снегоболотохода на сочлененной раме с шинами сверхнизкого давления грузоподъемностью 1,5 т.

Предметом исследования выступают инженерные методы проектирования компоновочных схем, расчета тяговых параметров, весового баланса и прочностных характеристик сочлененного вездехода.

Методологическая база исследования включает теоретические основы конструирования автомобилей и тракторов, теорию движения по деформируемым поверхностям, методы тягового расчета транспортных средств, расчетные методы сопротивления материалов и теории механизмов и машин, а также нормативно-техническую документацию: ГОСТ Р 52051-2003, ТР ТС 018/2011, ГОСТ Р 41.52-2005. Расчеты выполняются с использованием аналитических зависимостей, рекомендованных НАМИ и МАДИ, а также данных испытаний отечественных шин сверхнизкого давления производства АО «Авторос» и других предприятий [9, c. 143].

Научная новизна работы заключается в обосновании применения сочлененной рамной схемы для легкого четырехколесного снегоболотохода грузоподъемностью 1,5 т и разработке методики весового баланса с учетом требований обеспечения плавучести и устойчивости при движении по слабонесущим грунтам.

Теоретическая значимость работы состоит в систематизации подходов к выбору конструктивных параметров сочлененных вездеходов на шинах сверхнизкого давления и адаптации методов тягового расчета к условиям эксплуатации в районах Крайнего Севера.

Практическая значимость заключается в возможности

…