Определение основных параметров и расчет машин
Теоретические сведения и расчетные формулы
В случае движения автомобиля на подъём сила тяги должна быть достаточной для преодоления возникающих сопротивлений движению. Расчет тягового баланса автомобиля:
(1.1)
где:
- Сила тяги груженного автомобиля, Н;
– Сила сопротивления качению колес автомобиля на прямом горизонтальном участке пути (сопротивление качению по деформации шин и дороги, трение шин о покрытие), Н;
– Сила сопротивления движению на подъемах и уклонах, Н;
– Сила сопротивления воздуха, Н;
- Сила инерции, возникающая при разгоне автомобиля, Н.
Нами рассматривается случай равномерного движения автомобиля. Это позволяет исключить составляющую
из уравнения (1.1). Так как автомобиль работает в разных условиях, где рабочие скорости в невелики (не более 60 км/ч), величиной
также пренебрегаем, тогда:
.
Сила тяги автомобиля. Н:
(1.2)
где: N – эффективная мощность двигателя, кВт, которая приводится в технических характеристиках машин (таблица 1.1);
-скорость движения автомобиля. км/ч);
– КПД передачи между двигателем и ведущими колесами; для автомобиля,
=0.85…0.95.
Таблица 1.1. Техническая характеристика внедорожника УАЗ-3162
1
| Колесная формула
| 4x4 (постоянный задний привод с жестко поключаемым передним мостом)
|
2
| Количество мест
| 5 +4 (на откидных сиденьях в багажном отсеке)
|
3
| Габаритные размеры, мм
| 4568х2080х1910
|
4
| Дорожный просвет, мм
| 210
|
5
| Глубина преодолеваемого брода, м
| 0.5
|
6
| Максимальный подъём, град
| 30
|
7
| Масса снаряженного а/м, кг
| 2040
|
8
| Полная масса, кг
| 2840
|
9
| Грузоподъёмность, кг
| 800
|
10
| Максимальная скорость, км/ч
| 150
|
11
| Расход топлива при 90 км/ч, л/100 км
| 13,4
|
12
| Двигатель
| ЗМЗ 409.10–10
|
13
| топливо
| бензин АИ-92
|
14
| объём, л
| 2,7
|
15
| мощность, л.с. (кВТ), нетто по ГОСТ 14846
| 128 (94,1) при 4400 об. мин.
|
16
| MAX крутящий момент, Н.м. (кгс. м.) нетто по ГОСТ-14846
| 217,6 (22) при 2500 об. мин
|
17
| Коробка передач
| механическая, 5-ступенчатая, синхронизированная
|
18
| Раздаточная коробка
| двухступенчатая, косозубая
|
19
| Тормозная система
| передние тормоза – дисковые, задние – барабанные
|
20
| Шины
| 225/75R16
|
Сила сопротивления качению колес автомобиля, Н:
, (1.3)
где G – масса автомобиля, кг;
Q – масса перевозимого груза, кг;
– коэффициент сопротивления качению, который учитывает сопротивление перекатыванию колеса по покрытию.
Сила сопротивления подъему груженного автомобиля. Н:
(1.4)
где
– уклон дороги;
- угол подъема дорожного движения покрытия.
При малых углах подъема после расшифровки т принятых допущений уравнение тягового баланса для груженного автомобиля:
(1.5)
Максимально возможный подъем при движении груженного автомобиля определяется при полном использовании мощности двигателя на всех скоростях и по условиям сцепления колес с дорожным покрытием.
Максимально возможный подъем при движении груженного автомобиля определяется при полном использовании мощности двигателя определяется по формуле:
. (1.6)
Сила тяги автомобиля
реализуется, в том случае, если между колесами и покрытием дороги существует достаточное сцепление, в противном случае колеса автомобиля при полном использовании начнут буксовать. Сила тяги ограничивается силой сцепления ведущих колес с дорогой:
,
или
(1.7)
где
– сила тяги по сцеплению;
– коэффициент сцепления;
- сцепной вес автомобиля (
– для автомобилей с ведущей осью;
– для автомобилей повышенной проходимости.
Максимально возможный подъем для груженного;
(1.8).
Пример расчета:
Дано:
Модель автомобиля-внедорожника УАЗ-3162
Тип покрытия или грунта:
Масса перевозимого груза Q, кг: 800
30
50
80
Решение:
1. Запишем уравнение тягового баланса для груженного автомобиля.
![](https://konspekta.net/megalektsiiru/baza13/1192413825965.files/image004.png)
где:
- Сила тяги груженного автомобиля, Н;
– Сила сопротивления качению колес автомобиля на прямом горизонтальном участке пути (сопротивление качению по деформации шин и дороги, трение шин о покрытие), Н;
– Сила сопротивления движению на подъемах и уклонах, Н;
– Сила сопротивления воздуха, Н;
1.
- Сила инерции, возникающая при разгоне автомобиля, Н.
Так же рассмотрим случай равномерного движения, и этим самым исключаем составляющую
из вышеприведенного уравнения. Так же пренебрегаем величиной
, тогда:
.
Сила тяги автомобиля. Н:
![](https://konspekta.net/megalektsiiru/baza13/1192413825965.files/image072.png)
где: N – эффективная мощность двигателя, кВт, которая приводится в технических характеристиках машин (таблица 1.1 N =94.1 кВт при 4400 об/мин );
- скорость движения автомобиля. км/ч);
– КПД передачи между двигателем и ведущими колесами; для автомобиля,
=0.85…0.95.
![](https://konspekta.net/megalektsiiru/baza13/1192413825965.files/image077.png)
![](https://konspekta.net/megalektsiiru/baza13/1192413825965.files/image079.png)
![](https://konspekta.net/megalektsiiru/baza13/1192413825965.files/image081.png)
Сила сопротивления качению колес автомобиля, Н:
,
где G – масса автомобиля, кг; (по таблице G = 2840 кг);
Q – масса перевозимого груза, кг;
– коэффициент сопротивления качению, который учитывает сопротивление перекатыванию колеса по покрытию (по таблице 1.2 для сухого асфальтобенной дороги f=0.015) тогда:
![](https://konspekta.net/megalektsiiru/baza13/1192413825965.files/image085.png)
Сила сопротивления подъему груженного автомобиля. Н:
![](https://konspekta.net/megalektsiiru/baza13/1192413825965.files/image086.png)
где
– уклон дороги;
- угол подъема дорожного движения покрытия.
При малых углах подъема после расшифровки т принятых допущений уравнение тягового баланса для груженного автомобиля:
![](https://konspekta.net/megalektsiiru/baza13/1192413825965.files/image089.png)
или
.
Найдем максимально возможный подъем движении груженного автомобиля на скоростях, указанных в исходных данных:
а) Максимально возможный подъем при движении руженного автомобиля определяется при полном использовании мощности двигателя определяется по формуле:
Решение:
1. Запишем уравнение тягового баланса для груженного автомобиля.
![](https://konspekta.net/megalektsiiru/baza13/1192413825965.files/image094.png)
тогда
![](https://konspekta.net/megalektsiiru/baza13/1192413825965.files/image096.png)
![](https://konspekta.net/megalektsiiru/baza13/1192413825965.files/image100.png)
откуда
![](https://konspekta.net/megalektsiiru/baza13/1192413825965.files/image104.png)
![](https://konspekta.net/megalektsiiru/baza13/1192413825965.files/image106.png)
![](https://konspekta.net/megalektsiiru/baza13/1192413825965.files/image108.png)
Сила тяги автомобиля
реализуется, в том случае, если между колесами и покрытием дороги существует достаточное сцепление. Сила тяги ограничивается силой сцепления ведущих колес с дорогой:
,
или
![](https://konspekta.net/megalektsiiru/baza13/1192413825965.files/image043.png)
где
– сила тяги по сцеплению;
– коэффициент сцепления;
- сцепной вес автомобиля (
– для автомобилей с ведущей осью;
– для автомобилей повышенной проходимости.
Максимально возможный подъем для груженного вычисляем по формуле (1.8):
.
тогда
![](https://konspekta.net/megalektsiiru/baza13/1192413825965.files/image119.png)
откуда
.
Воспользуйтесь поиском по сайту: