Разработка конструкции и технология изготовления дублирующего устройства управления учебным автомобилем

растяжения и сжатия, угол подъема витков мал, обычно менее 12 …15є ,

поэтому допустимо вести расчет витков только на изгиб с моментом МИ = Т и

пренебречь кручением.

Наибольшее напряжение изгиба витков, имеющее место на внутренней

поверхности. и условие прочности:

?мах=(K?M)/ WИ ? [?И]

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 850єС, среда охлаждения - масло,

температура отпуска 420єС.

Механические характеристики:

-предел прочности ?в=1900МПа,

-предел текучести ?т=1700МПа,

-относительное сужение ?=20%,

-относительное удлинение ?=5%.

Допускаемое напряжение на изгиб принимаем с коэффициентом запаса

прочности s=1,2 по отношению к пределу текучести

[?И]=?т /s =1700/1,2=1416МПа?1400Мпа

Момент сопротивления изгибу для проволоки круглого сечения

WИ=?d3 /32?0,1d3

Требуемый диаметр проволоки для пружины определим из условия прочности на

изгиб.

?И=(К?М)/0,1d3 ?[?И],

Откуда

d?3?((к?М)/(0,1?[?И]))=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.

?=(М?L)/(E?J)=(М???D?i)/(E?J)

Основной момент инерции площади сучения проволоки

J=(??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 ? = 30° при расчетном моменте М=7·103

Н·мм

Величина закручивания пружины в градусах

? = ?·? / 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

? = 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 = (?·E·J) / (?·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+?= 4+1,5=5,5мм.

?=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 ?в=560МПа

Прел текучести ?т=280МПа

Твердость НВ 156

Относительное удлинение ?=15%

Относительное сужение ?=45%

Предел выносливости при симметричном цикле изгиба

?-1=0,43?в=0,43·560=240МПа

Допускаемые напряжения на изгиб при коэффициенте запаса прочности на

выносливость при изгибе s=1,5

[?]=?-1/s=240/1,5=160МПа

Максимальная допустимая ширина листа для изготовления рычагов педалей из

условия прочности на изгиб

?и=М/W?[?]

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.

?и=M/W=6М/(b·h2)?[?]

откуда, требуемая минимальная ширина листа:

b?6М/(h2[?])=(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.

|Наименование |Кол. на один |Примечание |

| |учебный автомобиль| |

|Сборная часть | 1 | |

|конструкции |компл. | |

|Кронштейн к рулевой | 1 | левый |

|колонке | | |

|Кронштейн к перегородке | 1 | правый |

|моторн. отсека | | |

|Выключатель ВК 343 ТУ | 1 | |

|37.701-75 | | |

|Выключатель ВК 407 ТУ | 2 | |

|37.003.477-76 | | |

|Звуковая сигнализация РС| 1 | |

|508 ТУ 37.003.074-76 | | |

|Провод ПГВА-1,5 ОСТ | 3м | |

|6.05.05.003 | | |

|Болт М6х20.58.016 ГОСТ | 3 | |

|7798-70 | | |

|Шайба 6.02.016 ГОСТ | 3 | |

|11371-70 | | |

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

[pic]

|Поз. обознач |Наименование |Количество |Примеча-ние |

|EL1 |Плафон ПК 140-Б ТУ |1 |Входит в |

| |337.003028-88 | |комплект |

| | | |автомобиля |

|HA |Звуковая |1 | |

| |сигнализация РС508 | | |

| |ТУ 337.003.074-76 | | |

|SA1 |Выключатель ВК343 ТУ|1 | |

| |37.003.701-76 | | |

|SB1,SB2 |Выключатель ВК407 | | |

| |ТУ37.003.477-76 | | |

|SB3 |Выключатель ВК407 | | |

| |ТУ37.003.477-76 | | |

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. [pic]

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;

завести и прогреть двигатель, проверить на слух его работу;

проверить установку сиденья и зеркал заднего вида;

проверить на ходу легкость переключения передач, отсутствие стуков и

шумов при движении, а также движение автомобиля накатом;

проверить действие рабочей тормозной системы путем пробного

торможения;

проверить действие стояночной тормозной системы.

Схема контрольного осмотра автомобиля перед выездом приведена на рисунке.

При проверке внешнего вида автомобиля особое внимание следует обращать

на чистоту стекол, приборов освещения и световой сигнализации и зеркал

заднего вида, так как это самым непосредственным образом влияет на

безопасность движения, а также на чистоту номерных знаков. Не следует

протирать загрязненные стекла, отражатели световых приборов, а также

лакокрасочное покрытие кузова

сухой ветошью, так как при этом портится полировка стекол, а лакокрасочное

покрытие тускнеет и на них появляются царапины.

Стекла следует смочить влажной ветошью, а затем протереть насухо

замшей или сухой ветошью. Еще лучше для протирки стекол воспользоваться

одним из специальных составов для чистки стекол.

Лакокрасочное покрытие следует мыть мягкой щеткой или губкой под

слабой струёй холодной или теплой (но не горячей) воды. Рекомендуется

использовать для мойки автомобиля специальные автошампуни, но ни в коем

случае не стиральный порошок, так как от этого лакокрасочное покрытие

утрачивает блеск. После мойки нужно насухо протереть лакокрасочное покрытие

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7