Исследование динамики подвески автомобиля

 где C_F=с₁∙ix∙iy= 19,576∙1,0112∙1,061 = 20 Н/мм;

F_max=F_w+F₁= 2754,89+1285,6= 4040,49 H.

F_A=[(f_1F+f_2F)∙0,9/2]C_F=[(64,28+84,06)∙0,9/2]∙20=1335,06 H.

y₂=F_A/t_tдопA=1335,06 /291,41 = 0,045814 см²;

y₁=F_max/t_i=4040,49/661,92 = 0,061042 см².

Определяем минимальный  диаметр проволоки с использованием большей из величин (в данном случае y₁).

В результате расчета  диаметр проволоки d_min оказался меньшим, чем диаметр, который был использован при первоначальном расчете d_min=1,4 см. Коэффициенты уменьшения допускаемых нагрузок b₀ и b₁, определяемые диаметром, будут поэтому больше принятых при расчете, а коэффициент k, зависящий от кривизны витка, будет меньше. Идеальные напряжения среза будут больше и поэтому не требуется проведения повторного расчета.

С учетом допускаемых  отклонений размеров (допуски на рис. 2.118 [1]) следует определить средний диаметр проволоки, который будет использован при дальнейших расчетах и является исходным для изготовления проволоки. При диаметре проволоки меньше 20 мм допускаемые отклонения равны ±0,08 мм, поэтому диаметр d с учетом поля допуска равен 14,08±0,08 мм. Следовательно, индекс пружины, необходимый в дальнейшем расчете, составляет w=11,36. Используя величину d, выраженную в см, определяем число рабочих витков:

Добавляя по концам пружины  по ¾ витка, получаем общее число  витков:

n₁=n+1,5=5+1,5=6,5.

Число витков должно быть кратным 0,5, т.к. при этом концы крайних  витков будут развернуты в разные стороны.

После определения диаметра проволоки и числа витков следует  найти размеры, имеющие значение для высоты автомобиля.

Одним из таких размеров является та высота L_w, которую пружина будет иметь под действием начальной нагрузки F_w. Нижний предел размера L_w зависит от наименьшей рабочей высоты L_n, т.е. от длины, которую будет иметь пружина, полностью сжатая до такого состояния, когда витки даже с учетом предусмотренного покрытия не касаются один другого. При определении величины L_n следует использовать максимально возможный диаметр проволоки d_max, т.е. средний диаметр с допускаемым положительным отклонением. В рассматриваемом примере d_max=14,08+0,08=14,16 мм. Длина пружины при полной нагрузке (длина блока при плотном прилегании всех витков), мм:

L_b1=(n+1,1)d_max=(5+1,1)∙14,16= 86,376 мм.

Стоящая в скобках  цифра 1,1 учитывает прижатые концевые витки.

S_a=cd_maxn= 0,19∙14,16∙5 = 13,452 мм.

L_n=L_b1+S_a=86,376 +13,452 = 99,828 мм,

где коэффициент c определяется по рис. 2.125 [1] как функцию индекса пружины w. В приведенном примере при w=11,36 коэффициент c=0,19.

Высота пружины при  начальной нагрузке:

L_w=f_1F+L_n=64,28+99,828 = 164,108 мм.

Высота пружины в  свободном состоянии без нагрузки:

L₀=L_w+F_w/C_F= 164,108+2754,89/20 = 301,85 мм.

Используя L₀, следует проверить устойчивость пружины, т.е. ее продольный изгиб под нагрузкой. Коэффициент гибкости:

l=L₀/D_m=301,85/160=1,887.

Относительная упругость, приведенная на рис. 2.126, определяется по уравнению:

(L₀–L_b1)/L₀=(301,85–86,376)/301,85=0,7138.

В соответствии с рис. 2.126  при коэффициенте гибкости l=1,887 и условии по относительной упругости: (L₀-L_b1)/L₀=0,7138, опасность продольного изгиба — отсутствует.

Кроме того необходимо учитывать следующие соображения: пружина очень редко бывает максимально сжата, а в основном – на 0,9 величины хода подвески; от продольного изгиба пружину предохраняет корпус амортизатора; изменение D_m приводит к отсутствию продольного изгиба.

 Для пружин, изготавливаемых в условиях крупносерийного производства, из шлифованных прутков изготовители указывают допуски Т_р, исчисляемые в ньютонах в соответствие со следующей формулой:

T_P=±(0,5[1,5 мм+0,03(L₀–L_b1)]∙C_F+0,01F_ω).

T_P=±(0,5∙[1,5+0,03∙(301,85–86,376)]∙20+0,01∙2754,89)=±107,19 H.

На чертеже с учетом округления должно быть указано:

Длина пружины 164 мм при 2755±107 Н.

Наносимый на чертеже  наружный диаметр будет иметь  значение:

D_a=D_m+d=160+14,08=174,08 мм.

И принимая допуск, указанный  в колонке “шлифованные прутки” (по табл. 2.5), получаем диаметр 174.08±1,5 мм, или округленно 174±1,5 мм

 

ГЛАВА 6. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Рассматривается стоянка  для автобусов в закрытом помещении  на 25 единиц, площадью S_СТ = 3000 м². Данная площадь позволяет рационально разместить автобусы и безопасно маневрировать внутри стоянки.

Опасным производственным фактором называется такой, воздействие  которого на работающего, в определенных условиях, приводит к травме или другому внезапному резкому ухудшению здоровья .

Примеры опасных факторов — наличие открытых токоведущих частей оборудования, движущихся деталей машин и механизмов, раскаленных тел, возможность падения с высоты самого работающего или деталей и предметов, наличие сосудов со сжатыми газами, вредных веществ и т. п.

Вредным производственным фактором называется такой, воздействие  которого на работающего в определенных условиях приводит к заболеванию или снижению трудоспособности.

Примеры вредных факторов — наличие вредных примесей в воздухе, неблагоприятные микроклиматические условия, лучистая теплота, недостаточное освещение, вибрации, шум, ультра- и инфразвук, ионизирующие и лазерные излучения, электромагнитные и электростатические поля, повышенная напряженность и тяжесть труда, наличие вредных микроорганизмов или насекомых и т. д.

Между опасными и вредными факторами часто нельзя провести четкой границы. Один и тот же фактор может привести к несчастному  случаю.

К опасным и вредным  производственным факторам на стоянке  закрытого типа следует отнести содержание в воздухе СО, который проникает в организм человека через органы дыхания и при превышении ПДК СО вызывает нарушение здоровья человека.

По степени воздействия  на организм все вредные вещества подразделяются на четыре класса опасности:

I - чрезвычайно опасные (ртуть, свинец и др.);

II - высокоопасные (кислоты, щелочи и др.);

III - умеренно опасные  (камфара, чай и др.);

IV - малоопасные (аммиак, ацетон, бензин и др.).

Естественное освещение  может быть прямым или отраженным; свет в этом случае проникает в помещение через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях.

Поскольку естественный свет изменяется в зависимости от географической широты, времени года, часа дня и состояния погоды, основной величиной для расчета и нормирования естественного освещения внутри помещения принят коэффициент естественной освещенности К_ЕО, который определяется отношением (в процентах) освещенности в данной точке помещения Е_ВН к наблюдаемой одновременно освещенности под открытым небом Е_НАР:

                    

                                                (5.1)

Уровень естественного  света в производственном помещении  можно регулировать изменением числа  и размеров световых проемов, рационально  выбирая соотношение площади  окон, световых фонарей и площади межоконных перегородок, пола, объема помещения и т. д. Количественно обоснованным является соотношение, при котором обеспечивается нормированное значение К_ЕО в проектируемом помещении. Расчет ведут по следующим формулам:

- для бокового освещения

 

             

                                                               (5.2)

 

 

где Sо - площадь окна, м²;

      η₀ - световая характеристика окна (6,5÷6,6);

      τ - коэффициент светопропускания (0,15 ... 0,6);

      r₁- коэффициент, учитывающий влияние отраженного света (1÷10);

     К_зд - коэффициент, учитывающий затемнение окон противостоящими зданиями    (1,0÷1,7);

     е_Н - нормированное значение естественной освещенности, %.

 

                                     (5.3)  
где е - коэффициент, принимаемый в зависимости от разряда работы;

      m - коэффициент светового климата;

      С - коэффициент солнечности климата;

- для вертикального освещения             (5.4)

                                             

где S_ф - площадь фонаря;

      г = 1,05—1,7;

      τ_г = 2,0—9,1.

Для стоянки предлагается использование окна площадью 390м² - для бокового освещения, фонаря площадью 191 м² - для вертикального освещения.

Искусственное освещение производственных помещений может быть общим (равномерное или локализованное) и комбинированным (к общему освещению добавляется местное).

Местное освещение создается светильниками, располагаемыми над рабочими поверхностями. При комбинированном освещении сочетаются общее и местное освещение. Местное освещение предназначено для создания больших освещенностей на рабочих поверхностях; общее для обеспечения равномерного освещения различных участков производственного помещения и проходов. Для освещения промышленных предприятий применяют различные типы ламп накаливания; вакуумные (В), газонаполненные смесью аргона и азота (Г), газонаполненные биспиральные (Б), биспиральные с криптоно - неоновым наполнителем (БК) — наиболее экономичные.

Промышленность выпускает люминесцентные лампы, различающиеся характером распределения светового потока по спектру: лампы дневного света (ЛД); лампы дневного света с улучшенной цветопередачей (ЛДЦ); лампы типа ЛЕ, дающие свет, спектр которого наиболее близок к спектру естественного солнечного света; лампы белого света (ЛБ); лампы холодно-белого света (ЛХБ); лампы тепло-белого света (ЛТБ).

Достоинством люминесцентных ламп является их высокая экономичность. Срок службы люминесцентных ламп достигает 10000 ч (ламп накаливания 1000 ч). Они обладают многими гигиеническими преимуществами перед лампами накаливания.

Для освещения помещений, как правило, следует предусматривать газоразрядные лампы низкого и высокого давления (люминесцентные, дуговые ртутные люминесцентные, металле-галогенные, натриевые, ксеноновые). В случае невозможности или технико-экономической нецелесообразности    применения   газоразрядных   источников    света допускается использование ламп накаливания. Источники света выбирают с ламп накаливания. Источники света выбирают с учетом рекомендаций СНиП 11-4-79. Газоразрядным лампам присущи и некоторые недостатки; пульсация светового потока, слепящее действие, шум дросселей, несколько сложная схема включения.

Светильники классифицируются по распределению светового потока в пространстве, по форме кривой света, а также в зависимости от исполнения, назначения и способа установки светораспределения.

Выбор системы освещения  определяется требованиями к качеству освещения и экономичности осветительной  установки; выбор источника света определяется требованиями к спектральному составу излучения, удельной световой отдачей, единичной мощностью ламп, а также пульсацией светового потока. Нормы освещенности для данного вида работ устанавливаются в соответствии с точностью работ, системой освещения и выбранным источником света. Осветительный прибор выбирают в соответствии с его конструктивным исполнением для условий среды, кривой светораспределения, к.п.д. и блескостью.

Высота подвеса светильников и вариант их размещения определяются наивыгоднейшим отношением L:h (расстояния между светильниками к расчетной высоте подвеса), а также условиями ослепленности. В зависимости от кривой светораспределения (типа светильника) это отношение должно находиться в пределах 0,9÷2,0. Наметив основные параметры осветительной установки (нормированной освещенности, системы освещения, типа светильников и схем их размещения), выполняют светотехнические расчеты.

В гараже предусматривается  следующее освещение:

- рабочее и аварийное  освещение проездов 220В;

- ремонтное освещение 42В;

Нормы освещенности гаража (стоянки):

- разряд зрительных  работ VIII Б;

- освещенность 30лк;

- тип светильника ППД.

Светильники выбраны  с назначением помещения и  условий окружающей среды.

Расчет осветительной установки. Существует несколько методов расчета освещения. Наиболее простым является метод удельной мощности. Этот метод применяют только для ориентировочных расчетов. Удельной мощностью называется частное от деления общей мощности ламп на освещаемую поверхность (в Вт/м²).

Метод коэффициента использования предназначен для расчета общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей в отсутствие затеняющих предметов. Основное уравнение метода для ламп накаливания:

 

                                                       _(5.5)

                           _(5.6)

 
где F - световой поток одной лампы, F =4600 лм, при лампах накаливания 300Вт (220В);

       i - индекс помещения;

      Е - нормированная освещенность, Е =30лк;

      S - площадь помещения, м² ;