Upload
others
View
9
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Konstruktivne karakteristike osnovnih elemenata privrednih motornih vozila
U komponente koje proizvođači mogu nabavljati iz različiith izvoraspadaju svi osnovni sistemi pogona i donjeg postroja teretnog vozila:
-pogon vozila: motor, transmisija,
-osovine,
-sistem za oslanjanje,
-sistem za upravljanje,
-točkovi i pneumatici,-točkovi i pneumatici,
-sistem za kočenje,
-nadgradnja i oprema.
Proizvođači komponenti unificiraju i standardizuju ugradnekarakteristike u cilju usaglašenosti sa komponentama drugihproizvođača.
Motor
• izlazne karakteristike dizel motora (spoljašnje brzinskekarakteristike snage, obrtnog momenta i specifične potrošnjegoriva)
• emisija izduvnih gasova,
• konstruktivne karakteristike:
• dimenzije motora i gabariti u odnosu na osu kolenastog vratila,
• masa motora i položaj težišta,
• prirubnica kućište zamajca/zvono menjača,
• položaj tačaka za pričvršćenje nosača motora.
Motor
• izlazne karakteristike dizel motora (spoljašnje brzinskekarakteristike snage, obrtnog momenta i specifične potrošnjegoriva)
1300
1200
1000
1100
900
800
300 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600
205
g/kW h
210
215
220
230
240
260
280
700
600
500
400
Broj obrtaja (o/min)
p (kN/m )e2
turbodizel motor Perkins Phaser 180Ti (134kW pri 2600 o/min)
Motor
Tip motora A B C D E F masa, kgBF4M1013FC 740 616 897 290 355 122 432BF6M1013EC 1024 622 897 290 355 122 572
Motor
Prirubnica motora i menjača
SAE A B C1/2 23 25 1/2 24 3/81 20 1/8 21 3/4 20 7/82 17 5/8 19 1/4 18 3/83 16 1/8 17 3/4 16 7/84 14 1/4 15 7/8 154 14 1/4 15 7/8 15
A B C1/2 584,2 647,7 619,11 511,2 552,5 530,22 447,7 489,0 466,73 409,6 450,9 428,64 362,0 403,2 381,0
Frikciona spojnica u uključenom stanju (bez proklizavanja) prenosi snagu sa kolenastog vratila motora u neizmenjenom stanju:
nulazno= nizlazno= nmotor
Mu = M i = Mmotor
SpojnicaSpojnica
Najveći teorijski obrtni moment koji spojnica može da prenese:
MSmax= N · μ · r · z
MSmax= (1,5..2,5) Mmax
22
33
3
2
us
us
rr
rrr
−−
=
Spojnica
Menjač
Menjač treba da zadovolji sledeće zahteve:
• opterećenje obrtnim momentom
• polazak vozila u teškim uslovima (natovareno vozilo, velik uspon): definiše maksimalni prenosni odnos transmisije,
• postizanje maksimalne brzine vozila, (iako postoje zakonska ograničenja u saobraćaju: kod nas autobusi i teretna vozila do 7,5t NDMV - 80 km/h, na autoputu 100 km/h; teretna preko 7,5t NDM – 70 km/h, na autoputu 90 km/h...),NDM – 70 km/h, na autoputu 90 km/h...),
• kretanje vozila u najekonomičnijem režimu: definiše minimalni prenosni odnos transmisije.
MenjačMenjač
Zavisnost između parametara snage na kolenastomvratilu motora i na pogonskim točkovima:
- brzina kretanja, km/h (1 m/s = 3,6 km/h)
rD - dinamički poluprečnik točka, m
TRi
nr0,377v D ⋅⋅=
D
n - broj obrtaja kolenastog vratila, o/minn = 30 ω / π
- obimna sila na pogonskim točkovima, N
iTR - ukupni prenosni odnos u transmisiji, iTR = i m iGP
im - prenosni odnos u menjačuiGP - prenosni odnos glavnog prenosnika
D
TRTRO r
MiηF
⋅⋅=
MenjačMenjač
Menjač
Gabaritne dimenzije menjača ZF 9S1110 TD.
1 – ulazno vratilo, 2 – davač neutrala, 3 – davač odabranog opsega, 4 – davač aktiviranog hoda unazad, 5 - izlazno vratilo,
6 – čep za ispuštanje ulja, 7 – čep za sipanje i kontorlu nivoa ulja, 8 – prirubnica za PTO
Menjački prenosnikMenjački prenosnik
Izbor prenosnih odnosa
BSP > logen(iTRmax/iTRmin) + 1,
Kriterijum za izbor najvećeg (ili jednog od najvećih) prenosnih odnosa menjača može biti maksimalna potrebna ili mogu ćaobimna sila na pogonskim točkovima:
TRTRO r
MiηF
⋅⋅=
DO r
GPmaxTR
maxODmax,m iMη
Fri
⋅⋅⋅
=
Menjački prenosnikMenjački prenosnik
BSP > logen(iTRmax/iTRmin) + 1,
• maksimalni uspon koji vozilo može da savlada• raspoloživo prijanjanje pogonskih točkova (na podlozi sa dobrim
prijanjanjem) • postizanje veoma malih brzina kretanja ("puzajuće" brzine) na
određenom broju obrtaja motora, npr. kod teretnih i radnih vozila...
TRTRO r
MiηF
⋅⋅=
DO r
GPmaxTR
maxODmax,m iMη
Fri
⋅⋅⋅
=
Menjački prenosnikMenjački prenosnik
BSP > logen(iTRmax/iTRmin) + 1,
Izbor minimalnog prenosnog odnosa u menjaču (najviši stepen prenosa):• kinematski uslov za postizanje maksimalne brzine kretanja vozila na
maksimalnom broju obrtaja motora, ili• postizanja putne brzine u određenom brzinskom režimu rada motora...
i
nr0,377v D ⋅⋅=
GPmax
maxDmin,m iv
nr.i
⋅⋅⋅
=3770
TRi
Menjački prenosnikMenjački prenosnik
BSP > logen(iTRmax/iTRmin) + 1,
S
spliter iS = 1,1..1,3odnos približno upola manji od susednih stepeni prenosa glavnog menjača
glavni menjač iGM
reduktor iR = 3..4redukcija veća od raspona prenosnih odnosa glavnog menjača
R
S
Menjački prenosnikMenjački prenosnik
Izbor broja stepeni prenosa
Spoljašnja brzinska karakteristika motora (puna linija) i parcijalne brzinske karakteristike karakteristike (isprekidane linije)
uslov: da je najveća brzina kretanja u nižem stepenu prenosa pri nmax jednaka ili veća od brzine kretanja vozila pri nMmax
Menjački prenosnikMenjački prenosnik
Izbor broja stepeni prenosa
Elastičnost motora po broju obrtaja:en = nmax / nMmax > 1
uslov: da je najveća brzina kretanja u nižem stepenu prenosa pri nmax jednaka ili veća od brzine kretanja vozila pri nMmax
Menjački prenosnikMenjački prenosnik
Izbor broja stepeni prenosa
Elastičnost motora po broju obrtaja:en = nmax / nMmax > 1
BSP > logen(iTRmax/iTRmin) + 1,
GPim
maxD
GPim
maxMD
ii
nr0,377
ii
nr0,377
⋅⋅⋅
=⋅⋅⋅
+1
Menjački prenosnikMenjački prenosnik
Izbor broja stepeni prenosa
Elastičnost motora po broju obrtaja:en = nmax / nMmax > 1
BSP > logen(iTRmax/iTRmin) + 1,
GPim
maxD
GPim
maxMD
ii
nr0,377
ii
nr0,377
⋅⋅⋅
=⋅⋅⋅
+1
im
max
im
maxM
i
n
i
n=
+1
nmaxM
max
im
im en
n
i
i==
+1
Menjački prenosnikMenjački prenosnik
Izbor broja stepeni prenosa
Elastičnost motora po broju obrtaja:en = nmax / nMmax > 1
BSP > logen(iTRmax/iTRmin) + 1,
GPim
maxD
GPim
maxMD
ii
nr0,377
ii
nr0,377
⋅⋅⋅
=⋅⋅⋅
+1
im
max
im
maxM
i
n
i
n=
+1
nmaxM
max
im
im en
n
i
i==
+1
11 −= BSPn
BSPm
m ei
i
BSP > log en(iTRmax/iTRmin) + 1,
BSP > log en(im max/im min) + 1,
Zglobna vratila
Maksimalni obrtni moment kojem može biti izloženo zglobno vratilo u transmisiji koncepcije 4 × 2 sa zadnjim pogonom određuje se prema:
•maksimalnom obrtnom momentu na izlazu iz menjača i
•maksimalnom momentu na pog. vratilu sa aspekta maksimalnog prijanjanja.
mmax,mmaxmax,v iMM η⋅⋅=
GPGP
maxODmax, iη
FrM
⋅⋅
=ϕ
Zglobna vratila
Na broj oslonaca i zglobova utiče kritična brzina zglobnog vratila, u funkciji dužine vratila.
1900
2000
2100D
užin
a
1500
1600
1700
1800
60 80 100 120 140
Duž
ina
prečnik vratila
Maksimalna dužina vratila u funkciji spoljašnjeg prečnika cevi (preporuke Eaton Fuller za vratila teretnih vozila)
Zglobna vratila
Prirubnice zglobnog vratila sa nazubljenim spojem - XS (nazubljenje je u X pod uglom od 70°), ISO 8667 za prirubnice menjača i ISO 12667 za prirubnice pogonskih vratila
Pogonske osovine
Osnovni podaci koji definišu karakteristike pogonske osovine:
• najveće dozvoljeno opterećenje osovine (tehničko) - zadnja osovina nosi statički 60-75% NDMV,
• najveća dozvoljena masa skupa vozila,
• raspoloživi prenosnih odnosa glavnog prenosnika.
1300
1200
1000
1100
900
800
300 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600
205
g/kW h
210
215
220
230
240
260
280
700
600
500
400
Broj obrtaja (o/min)
p (kN/m )e2
Pogonske osovine
Ograničavajući faktor može biti najveća snaga ili moment motora, a u zavisnosti od namene vozila, mogu postojati razlike u vrsti kočnica, tipu glavnog prenosnika, blokiranju diferencijala i sl.
Konstruktivne karakteristike pogonskih osovina su:
• ukupna širina,
• širina prirubnica točkova,
• masa sklopa osovine,
• pozicije oslonaca sistema za oslanjanje,• pozicije oslonaca sistema za oslanjanje,
• prirubnica točka: broj vijaka i prečnik na kojem se nalaze,
• položaj i dimenzije prirubnice pogonskog vratila.
Pogonske osovine
Zadnja pogonska osovina sa kočnicama (MAN): raspon dozvoljenih opterećenja 5,2 – 13 t, (skup vozila od 12 – 70 t) prenosni odnosi glavnog prenosnika (hipoidno ozubljenje) 2,71 – 5,28. Mase osovina 284 – 790 kg. Ukupna širina (A): 1860 –2034 mm. Točkovi: 17,5" – 22,5", B – širina prirubnica točkova, C - razmak između oslonaca sistema za oslanjanje: 900 – 1025 mm, H – rastojanje između prirubnice pogonskog vratila i ose točkova, J – udaljenost ose prirubnice pogonskog vratila od sredine osovine
150,0
200,0
250,0
Fo1
Fo2
Fo3
Fo4
Fo5
Fo6
Fo7
Fo8
Transmisija Transmisija privredniprivrednihh vozilavozila
Vučno-brzinska karakteristika kipera 16t, 265 kW
0,0
50,0
100,0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
Fo
, kN
v, km/h
Fo8
Fo9
Fo10
F0k
F3k
F10k
F33k
Fo11
Fo12
100,0
120,0
140,0
160,0
180,0
Fo1
Fo2
Fo3
Fo4
Fo5
Fo6
Fo7
Fo8
Transmisija Transmisija privredniprivrednihh vozilavozila
Vučno-brzinska karakteristika tegljača 40t, 265 kW
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
Fo
, kN
v, km/h
Fo8
Fo9
Fo10
Fo11
Fo12
F0k
F0p
F3k
F3p
F7k
F7p
F26k
F26p
Prednja (upravljačka) osovina
Osnovni podaci koji definišu karakteristike prednje osovine:
• najveće dozvoljeno opterećenje osovine (tehničko): prednja osovina statički nosi 25-40% NDMV
• raspon prenosnih odnosa glavnog prenosnika i najveća dozvoljena masa skupa vozila, (ako je i pogonska, kod vozila za teške uslove i vanputnih vozila – podvrsta G).
Konstruktivne karakteristike prednje osovine su:
• ukupna širina,
• širina prirubnica točkova,• širina prirubnica točkova,
• uglovi zakretanja upravljačkih točkova,
• razmak osa osovinica rukavca (KPI),
• masa sklopa osovine,
• pozicije oslonaca sistema za oslanjanje,
• prirubnica točka: broj zavrtnjeva i prečnik na kojem se nalaze,
• položaj i dimenzije prirubnice pogonskog vratila (ako je i pogonska).
U zavisnosti od namene vozila, mogu postojati razlike u vrsti kočnica, tipu glavnog prenosnika, blokiranju diferencijala i sl.
Prednja (upravljačka) osovina
Nepogonska prednja upravljačka osovina MAN VOK-08: dozvoljeno opterećenje 8,2 t, masa sklopa osovine 454 kg, max ugao zakretanja spoljašnjeg/unutrašnjeg točka 33°/49°, A – ukupna širina, C – razmak između oslonaca sistema za oslanjanje, D – rastojanje od ose točkova do sredine poprečne spone, E – razmak između osa osovinica rukavaca, F – rastojanje od ose točka do oslonca sistema za oslanjanje
Prednja (upravljačka) osovina
Ofset (pomerenost) naplatka Trag točkova
Ukupna širina osovine
Sistem za oslanjanje
Gibnjevi prenose opterećenje između osovine i šasije na dva mesta po strani vozila.
Vazdušni jastuci opterećenje prenose na mestu oslonca na šasiji.
Zbog proširenja rama na prednjem delu i/ili zbog prostora za zakretanje prednjih točkova, prednji gibnjevi se postavljaju ispod krakova rama.
Oslonci gibnjeva se zavrtnjima pričvršćuju na donji deo profila rama.
Amortizeri se oslanjanju na nosače pričvrćene za gornji deo profila rama (zbog dužine).
Sistem za oslanjanje
Sistem za oslanjanje
Sistem za oslanjanje
Jedna od karakteristika sistema za oslanjanje je krutost elastičnih elemenata (N/mm ugiba). Osnovne dimenzija gibnja su dužina, širina i debljina lista, i broj listova. Sabijanje sistema za oslanjanje je ograničeno gumenim graničnicima.
Sistem za oslanjanje
Položaj opružnih elemenata sistema za oslanjanje u odnosu na sredinu vozila stvara veće sile prilikom bočnih sila koje deluju na vozilo, konkretno u krivini. Iz tog razloga, i zbog visokog težišta teretnih vozila, ugrađuju se poprečni stabilizatori.
Sistem za oslanjanje
Položaj opružnih elemenata sistema za oslanjanje u odnosu na sredinu vozila stvara veće sile prilikom bočnih sila koje deluju na vozilo, konkretno u krivini. Iz tog razloga, i zbog visokog težišta teretnih vozila, ugrađuju se poprečni stabilizatori.
Naplaci
Izbor naplataka je u funkciji dimenzija pneumatika (nazivni prečnik i širina), osovinskog opterećenja i namene vozila.
Točkovi se na glavčini centriraju preko zavrtnjeva (imaju konusnu podlošku) ili preko venca na glavčini (donja strana navrtke je ravna).
Prečnik kruga, mm
broj zavrtnjeva
unutrašnji prečnik otvora za centriranje
naplatka*, mmprečnik naplatka
165 8 121 17,5"275 8 221 17,5" – 22,5"335 10 281 22,5"
Naplaci
Sredina naplatka je pomerena u odnosu na površinu naleganja prirubnice glavčine (tzv. ofset). Vrednost ofseta utiče na trag točkova i neophodno je da bi udvojeni točkovi bili dovoljno udaljeni da im se bokovi ne dodiruju. U katalozima pneumatika za privredna vozila, daje se podatak o preporučenom rastojanju sredina tragova udvojenih točkova.
Ofset je pozitivan ako je sredina naplatka pomerena ka sredini vozila, tj. prirubnica je pomerena ka napolje.
elementi naplatka: 1 – obruč, 2 – disk naplatka, 3 – spoj diska i obruča, 4 – površina naleganja prirubnice,
5 – prečnik otvora za zavrtnje, 6 – ofset, 7 – prečnik centralnog otvora, 8 – prečnik otvora za zavrtnje,
Kočnice
Deklarisana karakteristika je maksimalni moment kočenja, kao i NDMV i NDMS za koje su namenjeni. Veličina kočnica utiče na minimalni prečnik naplatka zbog ugradnje, a moment kočenja je definisan za zadati najveći prečnik točka.
Osnovne karakteristike pneumatskih kočnih cilindara su površina membrane, izražene u kvadratnim inčima i radni pritisak vazduha. Tipične vrednosti su 7, 9, 10, 18, 20, 24, 27, 30, 36 in2. Ostali podaci su hod klipa i ugradne dimenzije, kod tristop cilindara i pritisak otkočivanja (oko 4 – 5 bar).
Tip kočnice WABCO PAN 17 PAN 19-1 plus PAN 22-1 PAN 25
Kočni moment po točku, 14 kNm 21 kNm 24 kNm 25 kNmKočni moment po točku,
max
14 kNm 21 kNm 24 kNm 25 kNm
dimenzije diska 330x34 mm 375x45 mm 430x45 mm 525x41 mm
površina kočnih pločica 240 cm2 292 cm2 340 cm2 340 cm2
masa (sa pločicama) 23 kg 32 kg 36 kg 39 kg
naplatak 17,5” 19,5”/ 22,5" 22,5” 25”
Najveće doz. opterećenje
osovine
7 t 9 t 10 t 12 t
Kočnice
Kočnice
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
F [N
]
0
2000
0 200 400 600 800 1000 1200
p [kPa]
Sila na klipnjači pneumatičkog kočnog cilindra SAF MO S 24 00 B 6 0 (24") u zavisnosti od
pritiska
Kočnice
•Podaci o karakteristikama pneumatičkog kočnog sistema - mehaničko oslanjanje osovine
•Podaci na pločici priključnog vozila o karakteristikama pneumatičkog kočnog sistema -oslanjanje sa vazdušnim jastucima
Pneumatski sistem
rezervoari za vazduh, u zavisnosti od konfiguracije vozila (4×2, 6×4 itd.) i namene i sistema za oslanjanje (Scania). Primer: tegljač 4×2 ili 6×2 sa gibnjevima na zadnjoj osovini: B1, B2, J1 i J2. Kamion 4×2 sa pneumatskim oslanjanjem sa dva jastuka: B1, B2 i dva rezervoara C
Upravljački servo-mehanizam
Upravljački servo-mehanizam teretnih vozila se na prvom mestu odabira prema najvećem dozvoljenom opterećenju prednje osovine. Karakteristike mehanizma su:
• obrtni moment na izlaznom vratilu (na primer za osovinska opterećenja od 3 do 7,5 t od obrtni moment se kreće u granicama oko 1300 do preko 7000 Nm),
• radni pritisak u hidrauličkom sistemu (100 – 160 bar),
• potreban protok hidrauličke pumpe,
• prenosni odnos mehanizma, tj. broj obrtaja vratila upravljača od jednog do drugog krajnjeg položaja (oko 5 - 6 obrtaja upravljača),
• ugao zakretanja izlaznog vratila (oko 90°),
• ugradne mere.
Upravljački servo-mehanizam