1) Vypočtěte ideální poměr rozdělení brzdných sil na nápravy dvounápravového vozidla bez ABS

Dopravní stroje a zařízení –odborný základ – AR 2014/2015 Identifikační číslo:

Počet bodů

Hodnocení

Počet otázek: 6 Čas : 60 minut

OTÁZKY: 1) Vypočtěte ideální poměr rozdělení brzdných sil na nápravy dvounápravového vozidla bez ABS. Na obrázku jsou síly působící na vozidlo při brzdění – ideální případ – brzdné síly na mezi adheze (odpor valení a odpor vzduchu se zanedbává)

2) Z kinematického schématu planetové převodovky uvedené na obr. určete: A) Velikost převodového poměru B2. B) Velikost momentu na nejvíce zatíženém prvku při zabrzděné brzdě B1. Zadáno: moment na hnacím hřídeli Mcí= 1500 N.m-1 - otáčky hnacího hřídele ncí= 30 s-1 - parametry planetových řad k1 = 1,5, k2 = 2

1

3) Vypočtěte procentuální přírůstek Pe užitečného výkonu motoru Pe, získaného přeplňováním, kterým se zvýšila původní hustota vzduchu L, vstupující do motoru o 50%. Součinitel přebytku vzduchu  byl u nepřeplňovaného motoru roven 1,7. V zájmu lepšího spalování byl u přeplňovaného motoru součinitel přebytku vzduchu zvětšen na hodnotu ´ = 1,8. Předpokládejte, že ostatní veličiny se nezměnily. 4) Vysvětlete, jaký systém považujeme z hlediska bezporuchovosti za systém se sériovou strukturou a za systém s paralelní strukturou. Nakreslete blokový diagram bezporuchovosti obou typů systému a uveďte vztahy pro výpočet bezporuchovosti těchto systémů. 5) Objasněte metody diagnostiky kouřivosti vznětových motorů 6) Uveďte metody oprav součástí (renovační technologie) a jednu z nich popište.

2

AUTORSKÉ ŘEŠENÍ 1.

Vypočtěte ideální poměr rozdělení brzdných sil na nápravy dvounápravového vozidla bez ABS.

- rovnice rovnováhy: Rovnováha momentů k těžišti -

Z1.l1   idFB1  idFB2 .hT  Z2 .l2  0

2

Ga . cos   Z1  Z 2  0

Rovnováha sil ve směru svislé osy vozu -

- kde ideální brzdné síly náprav na mezi adheze jsou (dosadí se do první rovnice): id FB1

2

 Z1. ; idFB2  Z2 .

- výpočet radiálních reakcí z rovnic rovnováhy (při použití poměrných souřadnic těžiště):

Z 2  Ga x 1  .y. cos 

2

Z1  Ga x 2  .y. cos  - vyjádření ideálních brzdných sil: id FB1

 Ga .x 2  .y. cos  ;

idFB2

 Ga .x1  .y. cos 

2

- hledaný ideální poměr brzdných sil

k id 

id FB1 id FB2



2

x 2  .y x 1  .y

10

3

2)

Z kinematického schématu planetové převodovky uvedené na obr. určete: C) Velikost převodového poměru B2. D) Velikost momentu na nejvíce zatíženém prvku při zabrzděné brzdě B1. Zadáno: moment na hnacím hřídeli Mcí= 1500 N.m1

-

otáčky hnacího hřídele ncí= 30 s-1 parametry planetových řad k1 = 1,5, k2 = 2

A)  n  n1 .k1  n01.1  k1   0  n  n2 .k 2  n02 .1  k 2   0

n01  ncí

 n1  n2  nný

2

 n1  n02

n2  0

2

 nný  n1 .k1  ncí .1  k1   0  0  nný .k 2  n1 .1  k 2   0

2

k  n1  nný 2 1  k2 k .k nný  nný 1 2  ncí .1  k1   0 1  k2 1  k 2  k1 .k 2 nný  ncí .(1  k1 ) 1  k2 n 1  k 2  k1 .k 2 1,5  2  1,5.2 i  cí    0,8 nný (1  k1 ).(1  k 2 ) (1  1,5).(1  2) B) Nejvíce zatíženým prvkem planetové řady je vždy unášeč satelitů. Při zapnuté brzdě B1 nepřenáší druhá řada žádný moment a tedy nejvíce zatíženým prvkem je unášeč první řady. Platí tedy:

2

2 Mo1 = Mcí = 1500 Nm 2 body ( je možno dokázat i složitým výpočtem, výsledek ale musí být stejný) 10

4

3.

Vypočtěte procentuální přírůstek Pe užitečného výkonu motoru Pe, získaného přeplňováním, kterým se zvýšila původní hustota vzduchu L, vstupující do motoru o 50%. Součinitel přebytku vzduchu  byl u nepřeplňovaného motoru roven 1,7. V zájmu lepšího spalování byl u přeplňovaného motoru součinitel přebytku vzduchu zvětšen na hodnotu ´ = 1,8. Předpokládejte, že ostatní veličiny se nezměnily.

Užitečný výkon nepřeplňovaného motoru je možné vyjádřit vztahem 4

Pe = K.(i/).v.m.L Analogicky pro přeplňovaný motor platí Pe´ = K.(i´/´).v´.m´.L´ Ze zadání plyne: i = i´ ;

v = v´ ;

´ = 1,8

L´ = 1,5 L

3 m = m´ ;

Po úpravě (Pe´/Pe) = (/´).(L´/L) = (1,7/1,8).(1,5/1) = 1,417

2

Procentuální přírustek Pe = [(Pe´ - Pe)/ Pe].100 = [(Pe´/Pe)-1].100 = (1,417-1).100 = 41,7%

1 10

5

Vysvětlete, jaký systém považujeme z hlediska bezporuchovosti za systém se sériovou strukturou a za systém s paralelní strukturou. Nakreslete blokový diagram bezporuchovosti obou typů systému a uveďte vztahy pro výpočet bezporuchovosti těchto systémů.

4.

Sériový systém plní požadované funkce tehdy a jen tehdy, plní-li požadované funkce všechny jeho prvky. Analogicky se sériový systém nachází v poruchovém stavu tehdy, je-li v daném okamžiku v poruchovém stavu alespoň jeden jeho prvek.

2

Blokový diagram bezporuchovostí systému se sériovou strukturou:

I

1

2

i

3

N

O 2

i – pořadové číslo prvku N – počet prvků systému iN

Rs  R1  R2  R3  ....  Ri  ....  RN   Ri i 1

Ri – pravděpodobnost bezporuchového provozu i-tého prvku systému Rs – pravděpodobnost bezporuchového provozu systému Paralelní systém plní požadované funkce tehdy, plní-li požadovanou funkce alespoň jeden jeho prvek. Analogicky se paralelní systém nachází v poruchovém stavu tehdy a jen tehdy, jsou-li v poruchovém stavu současně všechny jeho prvky.

1

2

Blokový diagram bezporuchovosti systému s paralelní strukturou: 1 2

I

2

O i

N i N

R s  1  (1  R1 )(1  R 2 )(1  R 3 ) .... (1  R i ) .... (1  R N )  1   (1  R i )

1

i1

10

6

5.

Objasněte metody diagnostiky kouřivosti vznětových motorů 1) prosvěcování sloupce výfukových plynů, (metoda průtoková), tato metoda využívá pohltivost, tj. absorpci světla po průchodu definovaným sloupcem výfukových plynů. Poměr zachyceného světelného toku  (lm) k světelnému toku vyslanému ze zdroje světla o se nazývá opacita. 4

2) vizuální (zrakové) posuzování, které je rychlé, ale nepřesné a málo objektivní; od posuzovatele vyžaduje zkušenost, protože vizuálně porovnává do atmosféry emitovaný kouř s etalony standardní stupnice; 3) filtrace výfukových plynů, kdy porovnáváme etalony zbarvení se vzorky získanými zachycením částic kouře na filtračním papíru při projití konstantního objemu výfukových plynů; tato metoda je přesnější než vizuální posuzování, ale nehodí se pro posuzování kouře, který obsahuje kapalné složky; 4) přímé měření hmotnosti pevných a kapalných části kouře, tato metoda spočívá v určení rozdílu hmotnosti filtru před a po zkoušce (užívá firma Caterpillar);

6.

2

2

2 10

Uveďte metody oprav součástí (renovační technologie) a jednu z nich popište.

Přehled metod – technologie oprav 1. mechanická oprava, obrábění 2. svařování a navařování 3. pájení 4. termické nástřiky 5. galvanické pokovení 6. plastická deformace- tváření 7. nanášení nekovových materiálů 8. vylévání ložisek 9. lepení a tmelení 10. jiné specifické druhy oprav.

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10

7