7/31/2019 Proiect Uir Gaita Constant In
1/19
1
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA DIN BRAOVFACULTATEA DE MECANICA
INGINERIA TRANSPORTURILOR SI TRAFIC
PROIECT UIR
Student: GAITA CONSTANTINGrupa: 1882Specializarea: Ingineria Transportului si Trafic
TEMA PROIECTULUI:Autovehicul cu destinatie speciala de tipul
autobasculanta 6x6 de transportat 40 tone
material in vrac
Indrumtor proiect : ef lucr. doc. ing. TODOR IOAN
07.05.2012
7/31/2019 Proiect Uir Gaita Constant In
2/19
2
CUPRINS:
Cap.I Studiul constructiilor existente pe plan mondial (incare vor fi prezentate cel putin 3 variante constructive)
Cap. II Destinatia autovehiculului si elementeleconstructive specifice.
Cap. III Prezentarea solutiilor constructive de antrenarea echipamentelor specifice.
Cap. IV Algoritmul de calcul a unui echipamentspecific.
Bibliografie.
Introducere:
Autovehicule specialeAutovehiculele cu destinaie special necesit de regul instalarea unui motor, deregul cu autoaprindere (Diesel), separat, n continuare denumit motor auxiliar careservete antrenrii agregatelor de lucru. Furnizorii acestor motoare de configuraieindustrial pretind proiectantului respectarea unor reguli comune ct i a unui
procedeu clasic de recepionarea prototipului n vederea preluarii garanieie pentruautovehiculele ce urmeaz a fi fabricate n serie.Una din cerinele iniiale este montarea motorului auxiliar n aa fel nct vibrochenulmotorului auxiliar s dispun de un grad de libertate axial iar ambreiajul s nu solicitevibrochenul n permanen cu o for axial.naintea primei porniri a motorului auxiliar se impune verificarea nivelului minim atuturor lichidelor de rcire, uleiuri, unsori i carburani conform prescripiilor
productorului.Motoarele auxiliare care sunt nmagazinate sau stocate timp de 6 luni sau mai multnecesit a fi conservate i acest lucru i dac sunt deja montate pe autovehicolul cudestinaie special. Tot la 12 luni acest proces de conservare necesit a fi repetat.
7/31/2019 Proiect Uir Gaita Constant In
3/19
3
Cap.I Studiul constructiilor existente pe plan mondial
(in care vor fi prezentate cel putin 3 variante
constructive):
1.VOLVO A35fFS, A40fFS
7/31/2019 Proiect Uir Gaita Constant In
4/19
4
2.CATTERPILLAR 740B EJ
3. TEREX TA 250/ TA 300/ TA 400
7/31/2019 Proiect Uir Gaita Constant In
5/19
5
Cap. II Destinatia autovehiculului si elementele
constructive specifice.
Destinatia autovehiculelor de tip 6x6 este una mai speciala fata de celelalte tipuride autovehicule deoarece acesta dezvolta o putere foarte mare prin tractiunea celor 6roti. Acest tip de autovehicul poate transporta o cantitate insemnata de marfa in zonegreu accesibile si in conditii severe din punct de vedere meteorologic.
Utilizarea autovehiculelor de tip 6x6 se pot utiliza cu usurinta in:
- Industria extractiva - de cariera.- Industria extractivaminiera.- Armata, la deplasarea echipamentului militar.
n acest consens dorim s definim Autovehicule cu destinaie special camainide lucru mobile care nu lucreaz staionar, adica a cror loc de munc poate fivariat cu susrse de putere proprie sau extern i a cror surs de putere este tot mobil.
Pe lng acestea maini mobile de lucru sunt autovehicule care execut operaii delucru n afara rolului de deplasare.
Aceast definiie ne permite s redm mai jos grupele de maini care formeaz nsensul definiiei grupa de Maini mobile de lucru.
Din cele relatate mai sus sepoate deduce uor c numai formarea unui grup ctmai mare de productori va putea asigura un volum suficient de mare de resursefinanciare pentru a realiza proiecte comune n vederea reducerii noxelor n gazele deeapare ct i a atingerii cerinelor sporite n domeniul acustic n special la mainilecare lucreaz n incinta oraelor.
7/31/2019 Proiect Uir Gaita Constant In
6/19
6
Cap. III Prezentarea solutiilor constructive de
antrenare a echipamentelor specifice.
1. VOLVO A35fFS, A40fFS
Motor
Este dotat cu un motor diesel supraalimentat, cu 6 cilindri n linie,4 valve pe cilindru, ax cu came, unitate electronic de injecie cu unconsum i emisii de CO2 reduse.Cuplu mare la rotaii mici. Durata devia mare. Sistem de rcire de mare capacitate, cu economie de
putere i combustibil, i ventilatoare de rcire cu vitez variabil
TransmisiaEste dotat cu convertizor de cuplu cu funcie de blocare. Transmisia eVolvo PowerTronic complet automat cu 9 trepte de mers nainte i 3de mers napoi.
Convertizor cuplu.......................................2,1:1Transmisie.................................................PT 2519Distribuitor................................................IL2 ATCAxe.............................................................ARB H35/H40
SuspensieEste unic, complet hidraulic, pe toate roile cu nivelare automat istabilizator. Mare parte din sistemul hidraulic al vehicului foloseteacelai fluid hidraulic.
Date tehniceTip: A35F-FS Volvo D13F-APutere max.........................................31,7 r/sSAE J1995 Brut....................................329 kW
Putere volant.....................................31,7 r/sISO 9249, SAE J1349 Net......................327 kWCuplu max.............................................20 r/sSAE J1995 Brut......................................2360 NmISO 9249, SAE J1349 Net........................2345 NmDeplasare................................................12,8 l
Greutate de operare descrcatPneuri..............................26,5 R25.....................29,5 R25
Fa..................................15.400...........................16.400 kgSpate.................................13.700..........................14.600 kg
7/31/2019 Proiect Uir Gaita Constant In
7/19
7
Total..................................29.100..........................31.000 kgMasa util..........................33.500..........................39.000 kg
Greutate total
Pneuri..............................26,5 R25.....................29,5 R25Fa..................................18.400...........................20.400 kgSpate.................................44.200..........................49.600 kgTotal..................................62.600..........................70.000 kg
7/31/2019 Proiect Uir Gaita Constant In
8/19
8
2. CATTERPILLAR 740B EJ
Motor
ACERT Technologytehnologia motorului Cat C15 ACERTcontinua evoluia a motorului revolutionar creat de Catterpillar, cares-a dovedit foarte fiabil.Cat sistem de reducere Noxacest sistem reine i racete cantitimici de gaze de evacuare, pe care l-e ntoarce napoi n camera deardere unde scade temperatura i se reduc noxele Nox.
Transmisia electronicEste o transmisie cu 7 trepte nainte i 2 inapoi dotat cu ControlulElectronic al Presiunii Ambreiajului(ECPC) i cu sistem avansat deschimbare a treptelor pentru timp constant la schimbarea vitezelor.
Suspensie
Fa: Suspensie n 3 puncte cu oscilatori de 6 grade pentru a asigura ocltorie ct mai comod permind o vitez mare pe terenaccidentat.
Spate: Suspensie cu bar rigid geometric cu design Catterpillar ce sedovedete a fi stabil i fiabil.
7/31/2019 Proiect Uir Gaita Constant In
9/19
9
Sistem control automat al traciuniiFully Automatic Traction Control (ATC). Inter Axle Differential
lock (IAD) i Cross-Axle-Differential lock (XAD) asigur omanevrabilitate uoar pentru operator i elimin patinarea roii iasigur traciune maxim.
Date tehniceMotor
Model..................................Cat C15 ACERTPutere brut(SAE J1995)................489 cpPutere net(SAE J1349)..................474 cpPutere net(ISO 14396)..................484 cpAlezaj..............................................137 mmCursa piston.....................................171.5 mmDeplasament.....................................15.2 L
Greutai
Masa utila.......................................42000 kgAxa fa...........................................21395 kgAxa spate.........................................25552 kgMasa maxim autorizat..................74895 kg
Dimensiuni
7/31/2019 Proiect Uir Gaita Constant In
10/19
10
Cercuri de virare
Unghiul de virare......................45Raza virare SAE..........................8640 mmRaza interior...............................4470 mm
7/31/2019 Proiect Uir Gaita Constant In
11/19
11
3. TEREX TA 250/ TA 300/ TA 400
Motor
Motorele Terex sunt foarte economice, certificate Scania, au un consum de
combustibil redus cu 12%, dar i o cretere a puterii cu 2% i 6% n cupluceea ce duce la o cretere i a acceleraiei.
Date tehnice
Motor TA 250 TA300TA400Motor................Scania DC9.................Scania DC9...................Scania DC13Tip................5 cilindri, in linie, Injecie direct, diesel, diesel.......6 cilindri..
Supraalimentat, control electric, racire apaAlezaj x Curs..........130x140mm.........130x140.......................130x160mm
Putere [email protected]@2100...............331@2100
cp@rpm
Cuplu maxim.............1673.......................1880..........................2100 Nm
Transmisie
ZF 6WG 260 RPC Complet automat cu cuplare manual.
Greuti TA250 TA300 TA400
Axa Fa..............12690 kg...............12720 kg..........16400 kg
Masa vehicul........23259 kg...............23540 kg..........31390 kg
Masa util.............25000 kg...............28000 kg..........38000 kg
7/31/2019 Proiect Uir Gaita Constant In
12/19
12
Dimensiuni
7/31/2019 Proiect Uir Gaita Constant In
13/19
13
Cap. IV Algoritmul de calcul a unui echipament
specific.
Formule de baza pentru proiectarea autovehiculelor cu destinatie
speciala
1) Calculul momentului de inertie redus la arborele ambreiajuluiPentru dimensionarea ambreiajului trebuie sa tinem cont de inertia maselor inmiscare de rotatie cat si de cele in miscare de translatie
a
red
tJM
12
M- momentul care trebuie sa-l transmita ambreiajululJred- monetul de inertie redus la arborele ambreiajului1- viteza unghiulara la relanti a arborelui motor2- viteza unghiulara la turatia nominalata- timpul pentru accelerarea motorului de 1 la 2
Motorul
0n0J0
2n2J2
m1, v1
1n1J1
7/31/2019 Proiect Uir Gaita Constant In
14/19
14
Model matematic:
Energia cinetica a meselor in miscare de rotatie:
22
22
11
2
00
2
JJE
JE
conform propozitiei pentru conservare energiei cinetice
unde J0 este mometul de inertie a motorului cat si a partii conducatoare aleambreiajului. Atunci rezulta pentru arborele 1:
2
1
02
0
2
1
2
0
2
1
2
0
2
11
2
0
2
11
i
JJ
n
ni
n
nJJE
Pentru piesele in miscare de translatie rezulta:
22
22 J
mvE
Astfel incat pentu un sistem intreg obtinem:
2
0
2
2
2
0
1
1
2
0
2
2
2
0
1
10......
v
mv
mJJJJred
pentru dmrJ 2 calculul pentru fiecare element in parte
0n0
JredMotorul
7/31/2019 Proiect Uir Gaita Constant In
15/19
15
2) Calculul vitezei de deplasare in functie de turatia motorului,marimea pneului si a raportului total de transmitere
04.1][min]/1[0624.0
]/[
HVG
mot
hkm
iii
mUnv
in care:v = viteza de deplasare in km/hiG = raportul de transmitere a cutiei de vitezaiH= raportul de transmitere a diferentiauluiiV= raportul de transmitere a reductoruluin= rotaia de transmisie motoruluiU= circumferinta pneurilor
3) Randamentul
1instalata
adisponibil
P
P
Randamentul unei pompe hidraulice 1= 0.7Randamentul primei cruci cardanice 2=0.95
Randamentul celei de a doua cruci cardanice 3 = 0.95Randamentul unui motor hidraulic 4=0.8tot= 1 2 3 4 =0.51
4) Forta la roata motrica
][i2 G][][
mUiiMF HVNmmotNt
1= 0.95 o axa motrica2=0.9 doua axe motrice3 = 0.85 trei axe motrice4=0.8 patru axe motric
7/31/2019 Proiect Uir Gaita Constant In
16/19
16
5) Capacitatea de urcare2
22
1001
plhlC
in care:h- diferenta de inaltimea in [m]l- distant ape orizontalac- drumul parcurs
p - panta in procente cu unghiul panteirezulta
100
[%]arctan
100
[%]tan
pp
Capacitatea de urcare:
R
kg
Ntf
G
Fp
][
][
81.9100[%]
fR- rezistenta la rulare- 0.007 asfalt bun- 0.008 beton bun- 0.011 betin rugos- 0.017 piatra cubica- 0.032 drum rau- 0.942-0.157 drum batut- 0.15-0.3 nisip
G- greutatea totala a autovehicului
6) Capacitatea de urcare in functie de coeficientul de frecare
R
kgtot
kgtr
ff
G
GP
][
][100[%]
fR = 0.015 pentru cale de rulare asfaltata umedaGtr- suma greutatilor admise pentru axele motriceGtot- greutatea totala
Pf- capacitatea de alunecare in functie de coeficientul de frecare- 0.5 coeficientul de frecare pentru asfalt umed
7/31/2019 Proiect Uir Gaita Constant In
17/19
17
7) Relatia intre momentul motor si puterea motorului:7.1)
min]/1[
][
][
9550
n
PM
kW
Nm
pentru pompe hidarulice
7.2)
600;
9.15][min]/[
][min
][min]/[
][
1
barl
kW
barl
Nm
pQP
n
pQM
Q- debitul pompei in l/minp - presiunea in bar
7.3) Pentru miscari de ridicare
1000
81.9 /][][
smkg
kW
vmP
7.4) Pentru miscarea in plan
1000
/
][
smN
kW
vFP
8) Rezistenta la inaintare- rezistenta la rulare- rezistenta la urcarea pantelor- rezistenta aerului
8.1) Rezistenta la rulare
cos81.9][][ kgtotRNR GfF
8.2) Rezistenta la urcarea pantelor
sin81.9][][ kgtotNP
GF
8.3) Rezistenta aerului
]/[2
][][22
26.0 smmWNa vAcF
7/31/2019 Proiect Uir Gaita Constant In
18/19
18
Cap.V Analiza critica a solutiilor constructive a unei
variante si propuneri de imbunatatire a constructiei.
Modelul preferat in propunerea de analiza critica a solutiilorconstructive a unei variante si propuneri de imbunatatire a constructieieste Volvo Centaur.
Volvo prezinta un echipament de constructii ultra modern cu undesign de viitor.Modelul Centaur a fost conceput pentru rezistenta si fiabilitatea inexpluatare.Rotile supra dimensionate ofera o tractiune ridicata, iar sistemul modernde suspensie confera o stabilitate ridicata pe terenuri foarte accidentate.Are suspensia independenta si reglabila, fiecare roata este prinsa de un
brat individual care variaza in functie de campul de lucru:suspensie inalta: teren accidentat (capacitate mare de trecere)suspensie joasa: stabilitate la deplasarea cu viteza ridicata 45 mile/ora
Un alt punct forte este siguranta. Datorita senzorilor deproximitate, Centaur stie intotdeauna ce misca in jurul lui.
Datorita acesoriilor din cabina operatorul acestui camion se bucurade un confort foarte mare, nu mai trebuie sa coboare pe o scara verticaladatorita design-ului revolutionar. Din cabina se poate avea o vizibilitatefoarte buna.
Sistemele electrice auxiliare sunt alimentate de la panourile solaremontate pe cabina.Sistemele hidraulice sunt minimalizate, articulatia cabina remorca,
iar uleiul din instalatia hidraulica este inlocuit cu apa.
Realizare acestui concept ar insemna un mare castig pe viitordatorita fiabilitatii, rezistentei, sigurantei, economiei si confortului sau.
7/31/2019 Proiect Uir Gaita Constant In
19/19
19
Bibliografie:
1.Curs U.I.R.2.(http://www.youtube.com/watch?v=r95Oz2SrOFA)
3.Curs prof. Kuchar.4.(http://www.volvoce.com/constructionequipment/europe/e
n-gb/products/articulatedhaulers/pages/introduction.aspx)