Priekabos arkliam pervežti projektavimas

Įvadas Darbo aktualumas. Dar neseniai arkliai buvo naudojami žmonių bei krovinių pervežimui, o dabar, išradus daugybę mechaninių transporto priemonių, arkliai patys tapo keleiviais. Žirgų pervežimo priemonės paprastai skirstomos pagal talpinamų žirgų skai­čių: didelis žirgų furgonas-autobusas, kuriuo galima pervežti 10-14 žirgų, leng­vesnio tipo žirgų furgonai 4-6 arkliams ir lengvo tipo, skirti 1-2 žirgų pervežimui. Visoms žirgų pervežimo priemonėms taikomi panašūs reikalavimai. Pagrindinis skirtumas yra tik tas, kad kuo daugiau žirgų yra transportuojama, tuo sunkesnis yra pats pervežimas. Bet jei arkliai trans­portuojami pagal visas taisykles, trans­porto priemonė pritaikyta jiems vežti, o arklius lydi patyręs asmuo—prižiūrėtojas, - didelių problemų kelyje nekyla. Darbo objektas- žirgų pervežimo priekabos konstrukcija. 1. Darbo tikslas- išanalizuoti žirgų pervežimo priekabos konstrukcijos ypatumus. Darbo uždaviniai: 2. Ištirti žirgų pervežimo priekabos konstrukcijos reikalavimus; 3. pateikti žirgų pervežimo priekabos konstrukcijos projektą; 4. išanalizuoti žirgų pervežimo priekabos konstrukcijos ypatumus; 5. nustatyti žirgų pervežimo priekabos konstrukcijos problemas; 6. pateikti žirgų pervežimo priekabos konstrukcijos projektinius sprendimus. Nustatant žirgų pervežimo priekabos sukabinimo įtaiso patikimumą, įsibėgėjimo dinamikos tyrimui pradiniame etape aktualu api­brėžti labiausiai tikėtinas žirgų pervežimo priekabos sukabinimo įtaiso apkrovas, įvertinant tikėti­nus žirgų pervežimo priekabos važiavimo režimus ir paties žirgų pervežimo priekabos konstrukciją. Autotraukiniuose šiandien labiausiai paplitę rutuliniai sukabinamieji įtaisai, kurių pagrindinės dalys yra: rutulinis pirštas, tvirtinamas prie automobilio, ir pus-rutulinis užraktas, tvirtinamas prie priekabos rėmo. Tai pats atsakingiausias auto­traukinio mazgas. Kaip rodo praktiniai tyrimai, jam tenka apie 60 % visų prieka­bos gedimų. Savaime suprantama, jei toks gedimas įvyksta važiuojant, pasekmės gali būti skaudžios. Pagrindiniai sukabinamojo įtaiso gedimo veiksniai yra jo svarbiausių elementų dilimas arba nepakankamas stiprumas. Visus šiuos veiks­nius sąlygoja apkrovos, atsirandančios priekabos eksploatacijos metu. Todėl, no­rint projektuoti patikimus ir retai gendančius sukabinamuosius įtaisus, būtina ži­noti svarbiausiųjų elementų apkrovas. 1. Žirgų pervežimo priekabos konstrukcijos teoriniai aspektai 1.1.Žirgų pervežimo priekabos konstrukcijos ypatumai Žirgų pervežimui skirtuose furgo­nuose turi būti įrengta oro kondiciona­vimo (ventiliacinė) sistema. Būtina vengti skersvėjo, nes pervežami arkliai patiria didesni ar mažesni stresą, susijaudinę suprakaituoja (ypač jauni ar pir­mą kartą transportuojami arkliai), o tai silpnina jų imuninę sistemą, todėl arkliai greitai peršąla. Idealu, jei furgone yra įmontuota vaiz­do kamera, kurios monitorius yra vairuo­tojo kabinoje, audio aparatūra. Tačiau jei viso to nėra, turi būti bent langelis furgo­no priekyje, kitu atveju tenka dažnai su stoti ir atidarius duris apžiūrėti arklius, o tai prailgina kelionės laiką. Trapas, kuriuo įvedami arkliai, - tai daž­niausiai užpakalinės ar šoninės furgono ar priekabos durys. Jis turi būti kuo nuožulnes­nis, neslidus (medinis su pakopėlėmis, arba guminis su spec. protektoriumi), tvirtas (nebarškantis), kai kūnuose fur­gonuose ar priekabose yra ir trapo šoniniai bortai, kūnais lengviau įvesti jauną neramų arklį ar kumelę su mažu kumeliuku. Furgono grindys ir sienos turi būti tvir­tos, be aštrių kampų, išlindusių vinių, geriausia, kuomet grindys ir sienos apkaltos guma. Ilgai kelionei grindys pakreikiamos pjuvenomis ar šiaudais. Furgonų langai turi būti pagaminti iš organinio stiklo ar panašios nedūžtančios medžiagos ir/ar apsaugoti metalinėmis gro­telėmis arba tinklu. Langai atidaromi tik ta­da, kai furgonas stovi. Furgone ar priekaboje esančios pertva­ros, kurios atskiria arklius, turi būti paga­mintos iš tvirtos nelūžtančios medžiagos, ties žirgų galvomis paaukštintos, reikalui esant - lengvai išimamos. Priekyje (kur bū­na žirgų galvos) įrengiami saugūs įtvirti­nimai rezginėms su šienu. Visi daiktai furgone ar priekaboje turi būti pritvirtinti, nejudėti, kai furgonas va mažiau. Furgonai ir priekabos bent kartą per mėnesi turi būti dezinfekuojami, o mechaniškai išvalomi ir išplaunami po kiekvieno žirgų pervežimo. 1.2.Žirgų pervežimo techninė užduotis Pervežant arklius būtina turėti vaistinė­lę, kurioje būtų pirmos veterinarinės pa­galbos priemonės: tvarsčiai, vata, 5% spi­ritinis jodo tirpalas, 3% peroksidas, guminis varžtis, žirkles, peilis ir t.t. Arklius turi lydėti patyręs ir gerai ar­klius pažįstantis asmuo, kuris nusimanytų apie žirgų ligas bei traumas, mokėtų su­teikti pirmąją veterinarinę pagalbą ir būtų atsakingas už saugų žirgų gabenimą. Jauno arklio pakrovimas. Jaunus ar pirmą kartą vežamus arklius (į varžybas ar pan.) reikėtų iš vakaro ar dar geriau - prieš kelias dienas pamėginti įvesti į furgoną, duoti jam ten ėsti, leisti pastovėti, po to vėl įvesti ir išvesti, pavaikščioti su arkliu prie užvestos transporto priemonės. Kai arklys nusiramina, galima pabandyti ji pavežioti (bet neilgai ir geriau šalia esant žmogui). Jei jaunam arkliui anksčiau nebuvo dedamos kojų apsaugos, ir jis nėra pratęs prie jų, tai geriau apsaugų visai nedėti, nes arklys ban­dydamas jų atsikratyti gali pradėti spardy­tis ir susižaloti kojas. Vežant jauną arklį, ge­riau palikti jam kuo mažiau erdves judėti į šonus, pirmyn ir atgal, todėl gyvulį reiktų pririšti trumpai, kad jis negalėti} pasukti gal­vos atgal, bet pasiektų šieną. Arkliui reiktų uždėti tvirtą apynasri ir jį pririšti tvirtomis virvėmis su lengvai atsisegančiomis sagti­mis. Labai neramiam jaunam arkliui veteri­narijos gydytojas gali sugirdyti ar suleisti nedidelę dozę raminamųjų. Kumelės su mažais kumeliukais turė­tų būti vežamos viename skyriuje, furgo­ne joms paliekama daugiau erdvės, būti­nai pakreikiama. Dvivietėje priekaboje. Jei viename furgone tenka vežti eržilus ir kumeles, pirmiausiai į furgoną reikia nesti eržilus), po to kumeleles). Taip siekiama išvengti traumų, nes Įvedant eržilą, kai ku­melė jau yra furgone, jį sunkiau sulaikyti ir pririšti, gali susižeisti ne tik eržilas, bet jis gali sužeisti ir ji vedantį žmogų. Jei eržilas ir kumele turi stovėti greta vienas kito (dvievietėje priekaboje), tai pertvara ties galvo­mis turėtų būti aklina, arkliai trumpiau pri­rišti, kad nesiliestų snukiais. Vežant vieną arklį mažoje dvivietėje priekaboje, traukiamoje lengvojo automobilio, arklys priekaboje statomas vairuo­tuoju pusėje, tuomet sumažėja tikimybe, kad arkliui ėmus blaškytis, priekaba gali posūkyje apvirsti. Norint padidinti prieka­bos stabilumą, kitoje priekabos pusėje (kur .nėra arklio) įdėti papildomo svorio. Kad ir kokie ramūs ar įpratę prie perve­žimo būtų arkliai, vežant juos tolimą kelią, gyvuliai apytiksliai netenka 0,44-0.55% kūno svorio per vieną valandą. 1.3.Žirgų pervežimo priekabos konstrukcijos gamybos ypatumai Atlikta žirgų pervežimo priekabos eksploatavimo sąlygose sukabinimo įtaisą veikiančių apkrovų analizė. Nustatant žirgų pervežimo priekabos įsibėgėjimo dinamiką esant horizontaliam keliui su sausa asfaltuota danga, išnagrinėti du pakrovimo atvejai - pakrauta tik priekaba ir tuščias žirgų pervežimo priekaba. Raktiniai žodžiai: žirgų pervežimo priekaba, sukabinimo įtaisas, įsibėgėjimas. Kad apibrėžti žirgų pervežimo priekabos sukabinimo įtaiso apkrovas, būtina apibrėžti tikėti­nus žirgų pervežimo priekabos važiavimo režimus, apkrovimą ir konstrukciją. Horizontalų apkrovimą priekabos išilginė inercijos jėga - Flnp ir jėga - F, . kuri susidaro dėl priekabos ratų pasipriešinimo riedėjimui susidarančių išilginių jėgų. Priekabos ratų pasipriešini­mo jėga priklauso nuo priekabos pakrovimo ir praktiškai nepriklauso nuo judėji­mo greičio. Išilginė inercijos jėga - F!np priklauso nuo priekabos masės ir nuo priekabos svorio centre veikiančio išilginio pagreičio - axp. 1 pav. Įsibėgėjimo metu sunkvežimį (a) ir priekabą (b) veikiančios jėgos: G, - sunkvežimio su antstatu svorio jėga, Rzsp - sunkvežimio priekinių ratų verti­kali reakcija įkelia, Rzsp - sunkvežimio galinių ratų vertikali reakcija į kelią, FJip - sunkvežimio priekinių ratų pasipriešinimo riedėjimui jėga, Ftral - sunkvežimio galinių ratų kontakte su keliu sukuriama traukos jėga, Fj„s - sunkvežimio svorio centre veikianti inercijos jėga, Fs- sukabinimo įtaisą veikianti išilginė jėga; Gp -priekabos svorio jėga, RzpI 2. j _ priekabos ratų vertikalios reakcijos į kelią. Ft pi 2. j - priekabos ratų pasipriešinimo riedėjimui jėgos, Flnp - priekabos svorio centre veikianti inercijos jėga Didelę įtaką sukabinimo įtaiso apkrovimui turi žirgų pervežimo priekabos pakrovimas. Apibrėžiant įtaiso apkrovas, analizuojami 4 žirgų pervežimo priekabos pakrovimo atvejai. Pilnai pakrautos žirgų pervežimo priekabos masė įtakoja viso žirgų pervežimo priekabos dinamiką įsibėgėjimo metu. Dėl didelio žirgų pervežimo priekabos inertiškumo, įsibėgėjimo metu priekabos svorio centre veikia mažiausias išilginis pagreitis - axp. Dėl santykinai mažo išilginio pagreičio - axp sukabinimo įtaise susidaro mažesnė išilginė jėgos -Fs inercinė dedamoji - F/n p. Dėl didesnio priekabos pakrovimo padidėja prieka­bos ratų pasipriešinimo riedėjimui jėgos - Ff pl 2, s- didėja sukabinimo įtaisą vei­kianti išilginė jėga - Fs. Pavaizduotas žirgų pervežimo priekaba su pilnai pakrautu sunkvežimiu pasižymi ge­resne įsibėgėjimo dinamika nei pilno pakrovimo atveju. Tai tiesiogiai padidina sukabinimo įtaisą veikiančios išilginės jėgos - Fs inercinę dedamąją - F/n p, bet taip pat reikia įvertinti priekabos masę. kuri sumažėja, o tai sumažina - F/np. Dėl mažesnės priekabos masės sumažėja priekabos pasipriešinimo riedėjimui jėgų įtaka suminei jėgai - /> Šiuo apkrovimo atveju tikėtina, kad sukabinimo įtaisą neveikia didžiausia išilginė jėga - Fs. Žirgų pervežimo priekabos apkrovimas realybėje mažai tikėtinas, ka­dangi už sunkvežimio masę didesnė pakrautos priekabos masė (masių santykis n = 0,758) gali žymiai įtakoti viso žirgų pervežimo priekabos valdomumą. Dėl mažesnės bendros žirgų pervežimo priekabos masės ant geros kelio dangos įsibėgėjimo dinamika geresnė nei esant pilnai pakrautam žirgų pervežimo priekabai. Dėl geresnės žirgų pervežimo priekabos dinamikos padidėja sukabinimo įtaise veikiančios išilginės jėgos - Fs inercinė dedamoji - Fį„p. Si jėga padi­dėja ir dėl didesnės priekabos masės, dėl kurios savo ruožtu padidėja ir priekabos ratų pasipriešinimas riedėjimui - F]pl 2, s, o tai taip pat padidina sukabinimo įtaise veikiančią jėga - Fs. Tikėtina, kad esant tokiam pakrovimui, įsibėgėjimo metu sukabinimo įtaise veikia didžiausia išilginė jėga - Fs. Dėl didžiausio priekabos svorio centre veikiančio pagreičio - axp padidėja sukabinimo įtaise veikiančios išilginės jėgos inercinė dedamoji - FIn p, bet dėl mažesnės priekabos masės ji taip pat ir sumažėja. Šiuo atveju jėgos - Flnp dydis priklauso nuo žirgų pervežimo priekabos įsibėgėjimo galimybių. Dėl mažesnės priekabos masės sumažėja ir Ff pl 21 jėgos. Bet kuriuo atveju, reikia patikrinti sukabinimo įtaise veikiančios išilginės jėgos - F3 dydį esant tokiam žirgų pervežimo priekabos pakrovimui. Sunkvežimio masė A/, = 16130 kg, priekabos masė Mp = 12830 kg, bendra masė Mb = 28960 kg, masių santykis - =1,257 Sunkvežimio masė Ms = 16130 kg, priekabos masė Mp = 6430 kg. bendra masė Mh = 22560 ka, masių santykis Mn = L = 2 500 Sunkvežimio masė Aį = 9730 kg, priekabos masė Mp = 12830 kg bendra masė Mb = 22560 ka, masių santykis = 0 758 Priekabos konstrukcija taip pat įtakoja sukabinimo įtaiso apkrovimą. Atlie­kant jo įtaiso stiprumo analizę, neįvertinama sukabinime veikianti skersinė jėga. kadangi jos įvertinimas yra gana komplikuotas ir labai priklauso nuo žirgų pervežimo priekabos skersinių manevrų. Vertikalus sukabinimo įtaiso apkrovimas taip pat yra sunkiai įvertinamas, kadangi vertikalias sukabinimo įtaiso apkrovas lemia sudėtingai prognozuojamas priekabos ir sunkvežimio pakabos darbas. Kalbant apie vertika­lias priekabos sukabinimo įtaiso apkrovas, reikia paminėti, kad priekabos va­žiuoklė yra suprojektuota taip, kad priekabos vertikalūs judesiai ir svyravimas apie skersinę ašį kuo mažiau įtakotų sukabinimo įtaiso vertikalų apkrovimą ir paties sunkvežimio vertikalius judesius. Nagrinėjama priekaba turi tris ašis, ku­rios padidina priekabos ratų atramos į kelią bazę išilgai priekabos. Be to, priekaba suprojektuota taip, kad praktiškai visa priekabos masė tektų jos ašims (tai priklau­są ir nuo priekabos pakrovimo). Šiuo metu Lietuvoje populiarėja krovininių furgonų perdirbimas arklų vežimo priekabas. Dažniausiai tokie perdarymai atliekami ant automobilių, kurių bendroji masė neviršija 5 tonų. Perdarytuose autobusuose įrengiama nuo 10 - ties iki 22 -jų sėdimų vietų žirgams pervežti. Atliekant tokį perdirbimą keičiama transporto priemonės paskirtis ir autobusui turi būti atliktas atitikties įvertinimas. Kadangi perdirbami krovininiai automobiliai reikia atkreipti dėmesį ir į transporto priemonių pakabas. Pagal galiojančias tarptautines normas keleivinių transporto priemonių kėbulų nuosavas dažnis neturi viršyti 2 Hz, o vertikalus kėbulo pagreitis dažnių intervale 4 - 6 Hz privalo būti mažiausias. Sudaromas ketvirčio automobilio dinaminis modelis. Čia autobuso ratas aprašomas kaip tamprus elementas turintis standumo kx ir slopinimo c2 elementu. Išilgai ašies ant kurios tvirtinamas ratas statomas torsioninis velenas, kuris dinaminiame modelyje aprašomas kaip susukta spyruoklė su standumu k2 ir slopinimo koeficientu c2 . Prie torsioninio veleno tvirtinama svirtis, kurios ilgis nuo torsioninio veleno sukimosi ašies iki oro pagalvės tvirtinimo plokštumos geometrinio centro yra lygus R . Oro pagalvė modeliuojama kaip tamprus elementas kuriame p - darbinis slėgis, V - tūris, S - paviršiaus plotas. Oro pagalvės viena plokštuma tvirtinama ant torsioninio veleno, o kita prie automobilio kėbulo. Tarp automobilio ašies ir kėbulo tvirtinama cilindrinė spyruoklė, kurios standumas fc3 ir amortizatorius, kurio slopinimo koeficientas c3. Ketvirčio kėbulo masė m2 ir automobilio pakabos elementų masė mx gali judėti tik vertikalia kryptimi. Prie torsioninio veleno pritvirtintos svirties masė m3 sutelkta viename taške ir gali judėti apskritimo lanku spinduliu R . Kintamasis ul(t) aprašo aprašomi sužadinimo virpesių kitimą. Tyrimui parenkami dviejų tipų nelygumai: h aukščio vertikalus kelio nelygumas (2 pav.); L ilgio kelio profilis sukurtas pagai spektrinio tankio funkciją (3 pav.). - q(t) 3 pav. Automobilio pakaba su torsioniniu velenu. Dinaminis modelis Sudarant dinaminį modelį nevertinama amortizatoriaus sausoji trintis, amortizatoriaus nuosavas standumas nėra išskiriamas ir jo vertė sutapatinama su cilindrinės spyruoklės standumu. R ilgio traukė laikoma absoliučiai standžių pakabos elementu ir jos deformacijos nėra vertinamos. Modeliuojamos dvi situacijos: ratas užvažiuoja ant vertikalios kliūties, kurios aukštis priimamas lygus 0,05 m (2 pav.) ir ratas rieda L ilgio kelio atkarpa, kuri sukurta naudojant spektrinio tankio funkciją (1). Pateiktos pakabos sistemos mažiausi nuosavi virpesiai yra 1.80483 Hz ir 18,3171 Hz. Žemiausias dažnis neviršija 2.0 Hz ir yra tinkamas keleiviniam transportui. Automobilio ratui užvažiavus ant 0,05m aukščio kliūties ketvirčio kėbulo vertikalaus pagreičio didžiausia vertė siekia 30 m/s2, tuo tarpu krovininio automobilio ketvirčio kėbulo vertikalus pagreitis siekia 40 - 50 m/s2. Vertikalus kėbulo pagreitis ratui riedant sukurtu kelio profiliu svyruoja nuo -i iki 1 m/s2. Slėgio oro pagalvėje amplitudė užvažiavus ant 0,05 m aukščio kliūties siekia 0,35 MPa, o važiuojant sukurtu kelio profiliu svyruoja nuo -0,15 iki 1,5 MPa. Šiuo metu žemės ūkio transporto darbai atliekami su priekabomis (transporto agregatais). Ratams dirvoje perduodant varančiąja jėgą, jie buksuoja. [1, 2, 3]. Dėl boksavimo ne tik didėja energijos sąnaudos bei mažėja darbo našumas, bet ir intensyviai gadinama dirvos struktūra. Derlius ratų vėžėse yra mažesnis ir tai ypač žymu. kai vėžės padaromos šlapioje dirvoje. Buksavimą galima sumažinti, mažinant pasipriešinimą traukai, kad žirgų pervežimo priekabiaus varančiųjų ratų sukibimo jėga su dirva būtų daug didesnė nei priekabos pasipriešinimo jėga. Šiuo atveju sumažės darbo našumas, padaugės važinėjimų, o tam reikės degalų. Kitas variantas - padidinti žirgų pervežimo priekabiaus varančiųjų ratų sukibimo jėgą. Tai galima atlikti didesne jėga (didinant svori tenkantį žirgų pervežimo priekabiaus varantiesiems ratams) spaudžiant ratus prie žemės. [4] Tačiau sunku įvertinti įvairiai sudarytų žirgų pervežimo priekabinių transporto agregatų varančiųjų ratų buksavimą įvairiose lauko ir kelio sąlygose. Todėl lyginant skirtingus žirgų pervežimo priekabius reikia naudotis lyginamaisiais rodikliais. Toks rodiklis yra ratų sukibimo svorio išnaudojimo koeficientas [4, 5]. Trakto rimuose transporto agregatuose tokiu rodikliu galėtų būti priekabos ir žirgų pervežimo priekabiaus masių santykis. Tyrimų tiksiąs. Nustatyti priekabos ir žirgų pervežimo priekabiaus masių santykio, varančiųjų ratų būksavimo ir kelio (dirvos) sąlygų tarpusavio ryšį. Būksavimo koeficientas išreiškia santykinius greičio nuostolius, jis apskaičiuojamas pagal formulę S = (v(- v)/ vt. Jo dydis priklauso nuo ratus veikiančios varančiosios traukos jėgos Fv, padangų tipo bei dirvos, kurioje žirgų pervežimo priekabius dirba, savybių. Būksavimo koeficiento priklausomybė nuo traukos jėgos atitinkamoje dirvoje nustatoma pagal panašių tipų žirgų pervežimo priekabių bandymų duomenis [4, 5, 6]. Tačiau nėra absoliučios tikimybės, kad nagrinėjamas žirgų pervežimo priekabius pasižymės visiškai tokiais pat rodikliais, kaip ir į jį panašūs analogai, ir kad jo ratai bus apkrauti tokiomis pat jėgomis. 0 šios apkrovos kaip tik ir lemia ratų sukibimą su dirva ir jų buksavimą. Todėl reikia naudotis lyginamaisiais rodikliais. Sąlyginis sukibimo svorio panaudojimo koeficientas tpg išreiškia traukos jėgos F, santykį su vertikaliąja ratų apkrova Qv (svorio jėgos dalimi, tenkančia varantiesiems ratams):

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!