ВВЕДЕНИЕ
Транспортное средство категории О1 (далее – прицеп) – наиболее частый объект индивидуального технического творчества, так как он доступен для проектирования и прост в изготовлении. Обычно "самодельщики" изготавливают одноосные прицепы, без тормозов, с бортовой платформой и со сцепным устройством шарового типа.
Цель работы – определение соответствия показателей массы и размеров прицепа требованиям технического регламента ТР ТС 018/2011[1].
В настоящей работе для определения нормируемых показателей массы и размеров прицепа используется расчетно-экспериментальный метод.
ЗАДАНИЕ
Исходные данные для выполнения расчетов определяют экспериментальным методом. Исходными данными являются показатели массы и размеры прицепа, по которым рассчитываются нормируемые показатели массы и размеры прицепа.
Условия испытаний:
- прицеп в снаряженном состоянии (снаряженной массы);
- давление в шинах должно соответствовать установленной норме;
- измерения выполняют на горизонтальной ровной площадке с твердым покрытием;
- прицеп должен быть установлен в горизонтальное положение (кроме измерения нагрузки на сцепное устройство в наклонном положении прицепа); Горизонтальное положение прицепа определяется горизонтальным положением пола платформы.
Размеры прицепа измеряют рулеткой. Для определения центровой линии колес при измерении заднего свеса прицепа L 9 применяют отвес. Показатели массы измеряют взвешиванием прицепа. Результаты измерений заносят в раздел "Исходные данные" заключения технической экспертизы.
В лабораторной работе исходные данные для технической экспертизы принимаются:
1) по варианту задания в соответствии с таблицей 1;
2) по характеристикам модели прототипа прицепа (см. таблицу 1), приведенным в "Кратком автомобильном справочнике" (НИИАТ, 1994 г.).
Исходные данные, которые следует принять по "Краткому автомобильному справочнику", указаны в разделе "ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ" бланка заключения технической экспертизы (файл " ЛР-1.2. Бланк заключения ").
Таблица 1 – Варианты заданий для выполнения работы
| Вариант | Прототип прицепа | Основной тяговый автомобиль | Размеры, мм | Масса, кг | |||||
| L 8 | L 9 | В K | Н С | Н Т | M C | M H | |||
| КамАЗ-8125 | ВАЗ-1111 | ||||||||
| ЗАЗ-11022 | |||||||||
| ЛуАЗ-8148 | Москвич 412ИЭ | ||||||||
| ИЖ-21251 | |||||||||
| ВМЗ-9.601 | ВАЗ-1111 | –20 | |||||||
| ЗАЗ-11022 | –10 | ||||||||
| НЗАС-8122 "Пчелка" | Москвич 412ИЭ | ||||||||
| ИЖ-21251 | |||||||||
| ОдАЗ-8144 "Одиссей" | ВАЗ-2104 | ||||||||
| ИЖ-2126 | |||||||||
| ПС-02 "Алиса" | ВАЗ-2107 | ||||||||
| ВАЗ-2108 | |||||||||
| ЧМЗАП-81241 | ВАЗ-2104 | ||||||||
| ИЖ-2126 | |||||||||
| Модель 81021 | ВАЗ-2105 | –20 | |||||||
| ЛуАЗ-1302 | –30 | ||||||||
| ПМЗ-8131 | ВАЗ-2107 | ||||||||
| ВАЗ-2108 | |||||||||
| ММЗ-81024 | ВАЗ-2109 | ||||||||
| ВАЗ-2121 | |||||||||
| МАЗ-8114 | ВАЗ-2109 | ||||||||
| ВАЗ-2121 | |||||||||
| Модель 8140 | ВАЗ-2105 | –20 | |||||||
| ЛуАЗ-1302 | |||||||||
| КМЗ-8136 | АЗЛК-2141-01 | ||||||||
| ВАЗ-21099 | |||||||||
| Модель 8129 | ГАЗ-3102 | ||||||||
| ВАЗ-21099 | |||||||||
| Модель 8121 "Скиф-500" | ГАЗ-3102 | ||||||||
| АЗЛК-2141-01 | |||||||||
| L 8 – длина дышла; L 9 – задний свес; В K – ширина надколесного крыла прицепа; Н С – высота пола платформы относительно центра сферы сцепной головки; Н Т – высота дуг тента | |||||||||
| Масса, приходящаяся на сцепную головку прицепа снаряженной массы: M C – в горизонтальном положении; M H – в наклонном положении |
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1. Ознакомиться с требованиями к конструкции прицепа, установленными ТР ТС 018/2011.
2. Получить у преподавателя номер варианта задания, заполнить раздел "ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ" бланка заключения технической экспертизы. Заполненный бланк предъявить преподавателю для проверки.
3. Провести расчетное определение показателей прицепа в следующей последовательности:
- показатели массы;
- высота центра масс порожнего прицепа (10)-(11);
- высота центра масс прицепа полной массы (14);
- отношение высоты центра масс прицепа полной массы к колее колес;
- габаритные размеры и высоту центра сферы сцепной головки;
- нормативные значение длины L Н, ширины В Н, и высоты Н Нприцепа.
4. Сопоставить нормируемые значения показателей массы и размеров прицепа с их нормативными значениями.
5. Составить заключение технической экспертизы (заполнить бланк). Фактические (расчетные) значения характеристик прицепа следует указать с точностью, принятой в автомобильной промышленности (см. "Краткий автомобильный справочник"). Если для показателя не установлено нормативное значение, в графе “нормативное” ставится прочерк.
6. В итоговой части заключения технической экспертизы указать "соответствует" или "не соответствует" прицеп установленным требованиям. Если прицеп не соответствует установленным требованиям, необходимо итоговую часть заключения дополнить сведениями о конкретном нарушении требований, например "грузоподъемность выше нормы".
ТРЕБОВАНИЯ ТР ТС 018/2011
Показатели массы
ТР ТС 018/2011 (раздел 14 приложения № 3) устанавливает следующие ограничения показателей массы транспортного средства категории О1:
"Масса прицепа, предназначенного для буксировки транспортным средством категории M1, не должна превышать технически допустимой массы, установленной изготовителем буксирующего транспортного средства, и:
1) если прицеп имеет рабочую тормозную систему:
- технически допустимой максимальной массы буксирующего транспортного средства;
- для транспортных средств категории M1G, – 1,5-кратное значение технически допустимой максимальной массы буксирующего транспортного средства;
- во всех случаях, 3500 кг;
2) если прицеп не имеет рабочей тормозной системы: половины массы буксирующего транспортного средства в снаряженном состоянии и, во всех случаях, 750 кг.
Максимальная нагрузка, приходящаяся на тягово-сцепное устройство транспортного средства категорий M и N, предназначенного для буксировки прицепа с центральной осью:
- при технически допустимой максимальной массе прицепа, превышающей 3500 кг, должна быть не менее 10% его технически допустимой максимальной массы или 1000 кг (выбирается меньшее значение);
- при технически допустимой максимальной массе прицепа, не превышающей 3500 кг, должна быть не менее 4% его технически допустимой максимальной массы или 25 кг (выбирается меньшее значение)".
Габаритные размеры
ТР ТС 018/2011 (раздел 1 приложения № 5) устанавливает следующие требования к размерам транспортных средств:
1) максимальная длина не должна превышать:
- одиночного транспортного средства категорий M1, N и O (прицепа) – 12 м;
- автопоезда в составе тягача и прицепа (полуприцепа) – 20 м;
2) максимальная ширина транспортного средства категорий M, N, O не должна превышать 2,55 м;
3) максимальная высота транспортного средства категорий M, N, O не должна превышать 4 м.
Элементы конструкции
В соответствии с ТР ТС 018/2011 (пункт 2.3 приложения № 5) "Вертикальная статическая нагрузка на тяговое устройство автомобиля от сцепной петли одноосного прицепа (прицепа-роспуска) в снаряженном состоянии не должна быть более 490 Н. При вертикальной статической нагрузке от сцепной петли прицепа более 490 Н передняя опорная стойка должна быть оборудована механизмом подъема-опускания, обеспечивающим установку сцепной петли в положение сцепки (расцепки) прицепа с тягачом".
Кроме того (пункты 6.1, 6.2, 6.7 и 6.8.5 приложения № 8 к ТР ТС 018/2011):
"Деформации, разрывы, трещины и другие видимые повреждения… шара тягово-сцепного устройства, трещины, разрушения, в том числе местные, или отсутствие деталей сцепных устройств и их крепления не допускаются.
Одноосные прицепы (за исключением роспусков) и прицепы, не оборудованные рабочей тормозной системой, должны быть оборудованы предохранительными приспособлениями (цепями, тросами), которые должны быть работоспособны. Длина предохранительных цепей (тросов) должна предотвращать контакт сцепной петли дышла с дорожной поверхностью и при этом обеспечивать управление прицепом в случае обрыва (поломки) тягово-сцепного устройства.
Тягово-сцепные устройства легковых автомобилей должны обеспечивать беззазорную сцепку. Самопроизвольная расцепка не допускается.
Диаметр шара тягово-сцепного устройства легковых автомобилей должен быть в пределах от номинального, равного 50,0 мм, до минимально допустимого, составляющего 49,6 мм".
| 4.2 | Все детали механического сцепного устройства или его элементов, повреждение которых может привести к отсоединению транспортного средства от прицепа, должны быть изготовлены из стали. Другие материалы могут использоваться при том условии, что завод-изготовитель надлежащим образом докажет эквивалентность их характеристик компетентному органу или технической службе Договаривающейся стороны, применяющей настоящие Правила. 4.5 Все механические сцепные устройства или их элементы разрабатываются таким образом, чтобы они обеспечивали эффективное механическое запирание и чтобы в закрытом положении они блокировались по меньшей мере одним дополнительным механическим приспособлением, если не предусмотрено других требований в приложении 5. |
РАСЧЕТНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
Показатели массы
Задачей расчета является определение показателей массы:
- указываемых в паспорте транспортного средства (разрешенная максимальная масса и масса без нагрузки);
- нормируемых ОСТ 37.001.220-93.
Разрешенная максимальная (полная) масса буксируемого прицепа указывается в технической характеристике автомобиля и ограничена условием обеспечения требуемых тормозных свойств автопоезда.
Грузоподъемность прицепа М Г подсчитывается по его максимальной массе и снаряженной массе М.
Масса М СГ, приходящаяся на центр сферы сцепной головки прицепа полной массы, подсчитывается по уравнению, выведенному из баланса сил, действующих на неподвижный прицеп (рисунок 1):
М СГ = М С + М Г 
, (1)
| где | L Г | – | горизонтальное смещение центра массы груза вперед относительно центровой линии колес; |
| L 7 | – | свес дышла. |
Рисунок 1 – Схема сил, действующих на неподвижный груженый прицеп:
R CШ и R О – реакции соответственно сцепного шара автомобиля-тягача
и опорной поверхности от прицепа полной массы
Размеры L Г и L 7 подсчитывают по размерам прицепа, приведенным в разделе "ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ" заключения технической экспертизы.
Масса М СГ, приходящаяся на центр сферы сцепной головки, должна лежать в установленных пределах. Нарушение допустимой нагрузки на сцепной шар автомобиля-тягача в сильной степени ухудшает ездовые свойства автопоезда:
- при нагрузке на сцепной шар ниже нормативного значение снижается критическую скорость автопоезда, при которой возникают резонансные вертикальные колебания в точке сцепки автопоезда, что приводит к "вилянию" прицепа с возрастающей амплитудой;
- увеличение нагрузки на сцепной шар сверх допустимой приводит к перегрузке задней оси автомобиля. Это наиболее неблагоприятно для переднеприводного автомобиля, поскольку снижается его сцепной вес и, следовательно, ухудшаются тягово-скоростные качества автопоезда.