1.2 Realizarea proiectului de organizare generala

1.2.1 Stabilirea dimensiunilor postului de conducere

Dimensiunile interioare ale autoutilitarei de proiectat au ca obiectiv prezentarea urmatoarelor caracteristici dimensionale:

1) Organizarea si dimensionarea postului de conducere;2) Amplasarea scaunului soferului si banchetei pentru cei 2 pasageri;3) Dimensiunile habitaclului, compartimentului motor impuse de solutia de organizare

aleasa;

Organizarea generala, dimensiunile postului de conducere si pozitionarea scaunului soferului si banchetei se stabileste si si verifica cu ajutorul manechinului bidimensional.

Manechinul bidimensional se realizează în diverse programe de proiectare asistată de computer ( Catia, AutoCAD, ANSYS) sau din folie de dural sau plastic acrilic și reprezinta contului fizic al unui adult de sex masculin. Aceste manechine sunt de 3 tipuri, simbolizate prin procentajele de 10, 50 si 90%. Semnificația acestui procentaj este urmatoarea: pentru manechinul de 90%, dintr-un numar de adulți, 90% din ei sunt mai mici decat respectiva tipodimensiune de manechin. Manechinul folosit pentru dimensionarea postului de conducere în cazul autoutilitarei de proiectat este unul de 90% și este prezentat în figura 1.4 de mai jos.

Fig. 1.4 Manechin bidimensional de 90%

Pentru autoutilitarele mari, dimensiunile postului de conducere și amplasarea organelor de comandă sunt reglementate prin STAS R 10666/1-76 și regulamentul nr.35 ECE-ONU. Dimensiunile postului de conducere, ale locului de muncă al conducatorului și amplasarea organelor de comandă trebuie să asigure condiții de muncă optime, astfel încat acesta să depuna un efort fizic minim pentru a se putea concentra asupra circulației rutiere. Avand in vedere timpul îndelungat pe care conducatorul îl petrece în interiorul cabinei autoutilitarei, se intelege că microclimatul trebuie să-i ofere, în masura posibilului, condițiile optime, inclusiv repaus, de care el are nevoie la deplasarea pe distanțe apreciabile. În figura 1.5 este prezentat modul de amplasare a comenzilor prin pedale față de postul de conducere.

Fig.1.5 Manechinul situat la postul de conducere

Amplasarea comenzilor prin pedale in cazul transmisiei conventionale (manuală) unde avem și pedala suplimentară pentru acționarea ambreiajului se face conform tabelului 1.4 și este prezentata in figura 1.6 .

Fig. 1.6 Amplasararea pedalelor

Tab. 1.4 Dimensiunile dintre pedale

Dimensiuni [mm]

max min

E 100 50

F __ 50

G __ 50

H __ 130

J __ 160

1.2.2 Stabilirea dimensiunilor interioare ale habitaclului

Dimensiunile cabinei autoutilitarei de proiectat sunt prezentate în figura 1.7, în figura 1.8 iar semnificațiile notațiilor se gasesc in tabelul 1.5 .

Fig. 1.7 Vedere din lateral a postului de conducere

Fig. 1.8 Vedere de sus a postului de conducere

Tab. 1.5 Dimensiunile principale ale postului de conducere

Nr. Crt.

Denumire Dimensiuni

1 Distanta de la punctul R la tapiseria acoperisului [mm] 1033

2 Distanta de la punctul R la capatul spatarului [mm] 495

3 Adancimea scaunului [mm] 460

4 Latimea pernei scaunului [mm] 480

5 Latimea interioara a cabinei [mm] 1592

6 Distanta de la axa pedalei de acceleratie la peretele din dreapta [mm] 80

7 Distanta de la axa pedalei de acceleratie la axa pedalei de frana [mm] 110

8 Distanta dintre axa pedalei de frana si axa pedalei de ambreiaj [mm] 150

9 Distanta dintre axa pedalei de ambreiaj si peretele din stanga [mm] 110

10 Unghiul dintre brat si antebrat [⁰] 135

11 Unghiul dintre gamba si zona femurala [⁰] 109

12 Unghiul dintre bust si picior [⁰] 98

13 Unghiul dintre gamba si talpa [⁰] 96

1.2.3 Stabilirea dimensiunilor compartimentului pentru transportul sarcinii utile

Masa utilă reprezintă o caracteristică constructivă esențială pentru un autovehicul comercial, prin ea caracterizându-se limitele de utilizare a acestuia. Masa utilă este determinată de capacitatea de încărcare a autoutilitarei, care de asemenea este determinată de dimensiunile compartimentului pentru marfa transportată. În figurile 1.9 ți 1.10 vor fi prezentate 2 vederi ale autoutilitarei, împreună cu dimensiunile compartimentului pentru marfă.

Fig. 1.9 Vedere din lateral a compartimentului pentru marfă

Fig. 1.10 Vedere de sus a compartimentului pentru marfă

Compartimentul pentru marfa transportată are urmatoarele dimensiuni de gabarit : lungimea este de 2895 mm, lățimea este de 1909 mm, iar înălțimea este de 1731 mm. Având aceste dimensiuni de gabarit pentru compartimentul destinat transportului de marfă, autoutilitara va dispune de o suprafață de încărcare de 5,525 m2 și de un volum total destinat mărfurilor sau instalațiilor speciale care se pot monta pe șasiu de 9,566 m3.

1.2.3 Stabilirea formei şi dimensiunilor exterioare ale autovehiculului

În cazul autovehiculelor comerciale, spre deosebire de autoturisme, forma și dimensiunile exterioare sunt proiectate să ofere un spațiu (volum/suprafață) pentru transportul mărfurilor cât mai generos și un habitaclu în cabină care să asigure conducătorului și pasagerilor, siguranță, confort și acces cât mai facil la comenzile autovehiculului. Forma autoutilitarei a cărei structuri de rezistență se va proiecta, urmează tendința europeană din ultimii 20 de ani, având cabina dispusă în spatele motorului (cabină retrasă). În figura urmatoare vor fi prezentate diverse modele de autovehicule comerciale, de aceeași marcă precum autoutilitara de referință și anume Mercedes.

Fig. 1.11 Evoluția modelelor Mercedes în timp

Fig. 1.12 Forma și dimensiunile exterioare. Vedere laterală și din față

Fig. 1.13 Forma și dimensiunile exterioare. Vedere de sus

1.2.4 Determinarea poziţiei centrului de masă pentru autovehicul

Pentru determinarea centrului de masă al autoturismului coupe s-a optat pentru un sistem de axe de coordonate (X,Z) acesta avand originea în extremitatea frontală a autoturismului. S-a ales în acest mod pentru simplificarea calcularii valorilor ,acestea fiind toate pozitive. Pentru deteminarea poziției centrului de greutate al autovehiculului se folosesc relatiile:

xG=∑j=1

N s

X jm j

∑j=1

N s

m j

(1.1)

ZG=∑j=1

Ns

Z jm j

∑j=1

N s

m j

(1.2)

în care m j este masa subansamblului j, în kg, iar X j şi Z j sunt coordonatele centrului de greutate al subansamblului j, faţă de sistemul de axe,XOZ, ales în milimetri. În legătură cu poziția centrului de masă pentru o persoană așezată de scaun: centrul de masă se află la distanța de 100 mm față de Punctul R în cazul scaunelor reglabile, precum cele din autovehiculul din temă. Înălțimea centrului de masă pe verticală ,față de punctul R, are valoarea medie 180 mm. În figura următoare este prezentat manechinul bidimensional la postul de conducere împreună cu punctul R și centrul său de greutate.

Fig. 1.14 Manechinul bidimensional. Centrul său de greutate și punctul R

Nr. Crt. Subansamblu/PasagerMasa [kg]

Pondere [%]

Forma geom. de incadrare

xi zi xi * mi zi * mi

centrul de masa

discretizat

1 Motor 160 9 505.789 648.067 80926.24 103690.7 Cg01

2 S.V. 52 3 1121.655

573.583 58326.06 29826.32 Cg02

3 Ambreiaj 20 1,4 847.25 576.312 16945 11526.24 Cg03

4 Transmisie cardanică 38 2,12763.46

5 434.361 105011.67 16505.72 Cg04

5 Punte spate 90 54198.61

2 319.597 377875.08 28763.73 Cg05

6 Suspensie spate 55 3 4198.674

393.793 230927.07 21658.62 Cg06

7 Diferențial 20 1,54106.69

8 353.813 82133.96 7076.26 Cg07

8 Frâne spate 28 1,5 4205 354.2 117740 9917.6 Cg08

9 Evacuare 45 2,52807.23

8 416.764 126325.71 18754.38 Cg09

10 Roata de rezervă 20 1,54782.66

3 407.513 95653.26 8150.26 Cg10

11 Rezervor combustibil 20 1,5 2231.947

451.831 44638.94 9036.62 Cg11

12 Coloana de direcție 36 21010.94

4 1112.054 36393.984 40033.94 Cg12

13 Baterie de acumulatoare

24 1,5 1794.463

425.508 43067.112 10212.19 Cg13

14 Radiator 10 0,5 184.984 661.025 1849.84 6610.25 Cg14

15 Schimbător de căldură 10 0,5 122.518 623.764 1225.18 6237.64 Cg15

16 Turbocompresor 10 0,5 313.833 883.918 3138.33 8839.18 Cg16

17 Pompă de frână 9 0,5 751.393 1112.054 6762.537 10008.49 Cg17

18 Roți față 40 2,1 354.2 955.063 14168 38202.52 Cg18

19 Roți spate 40 2,1 354.2 4205 14168 168200 Cg19

20 Frane față 28 1,5 354.2 955.063 9917.6 26741.76 Cg20

21 Punte față 90 5 956.526 414.778 86087.34 37330.02 Cg21

22 Suspensie față 60 3,2 980.128 419.43 58807.68 25165.8 Cg22

23 Caroserie și auxiliare 300 16,5 1302.721

940.04 390816.3 282012 Cg23

24 Șasiu 420 23,4 2580.031

499.866 1083613 209943.72

Cg24

25 Uși și geamuri 82 4,5 1516.565

1079.123 124358.33 88488.086

Cg25

26 Carter inferior 15 1 381.637 421.621 5724.555 6324.315 Cg26

27 Șofer 75 4 1747.405

1231.093 131055.38 92331.975

Cg27

Masă proprie 952 99,7

28 Pasageri față 136 1747.405

1231.093 237647.08 167428.65

Cg28

29 Marfă transportată 1567 3720.01 1384.47 5829255.7 2169464.5

Cg29

Tabel 1.6 Discretizarea subansamblurilor

În tabelul de mai sus s-a realizat determinarea ponderilor masice ale principalelor subansambluri ce corespund tipului de autovehicul din tema de proiect, și anume un autovehicul utilitar cu 4 masa totală maximă de 3,5 tone.

xGdescarcat=∑j=1

Ns

X jm j

∑j=1

N s

m j

= 1862.9 [mm

ZG descarcat=∑j=1

Ns

Z jm j

∑j=1

Ns

m j

= 735.44 [mm]

xGî ncărcat=∑j=1

N s

X jm j

∑j=1

N s

m j

= 2689.9 [mm]

ZG înc ărcat=∑j=1

Ns

Z jm j

∑j=1

N s

m j

= 1045.3 [mm]

xGî ncărcat 50 %=∑j=1

N s

X jm j

∑j=1

N s

m j

= 2519.1 [mm]

ZG înc ărcat 50%=∑j=1

Ns

Z jm j

∑j=1

N s

m j

=997.459 [mm]

Fig. 1.15 Centrele de greutate pentru principalele subansambluri

Fig. 1.16 Centrele de greutate ale autovehiculului: descărcat, încărcat și încărcat 50%