Ім'я файлу: Тяговий розрахунок автомобіля 2.doc
Розширення: doc
Розмір: 54кб.
Дата: 23.10.2021
Пов'язані файли:
3._napravlennya_na_praktiku.docx
14.Рульве управління Пасічко.pptx

Введення

Тяговий розрахунок автомобіля здійснюється з метою визначення його тягових і динамічних якостей. Тяговий розрахунок підрозділяється на:

  • тяговий розрахунок проектованої машини;

  • повірочний тяговий розрахунок, вироблений для існуючої машини.

Повірочний тяговий розрахунок складають такі окремі завдання:

  1. Визначення максимальної швидкості руху в заданих умовах.

  2. Визначення опору руху і кутів підйому, які може подолати автомобіль на даній передачі й швидкості.

Для вирішення завдань тягового розрахунку необхідно побудувати тягову характеристику автомобіля.

Тяговий характеристикою автомобіля називається графічна залежність питомої сили тяги від швидкості руху автомобіля на кожній передачі.

Задаються параметрами звичайно є: тип автомобіля; вантажопідйомність або максимальне число пасажирів; максимальна швидкість руху, по шосе із заданим коефіцієнтом дорожнього опору, максимальне дорожнє опір на нижчій передачі трансмісії. Вказується також тип двигуна (карбюраторний, дизельний).

Параметри, якими переймаються, можуть мати різні значення в деякому інтервалі. Щоб правильно прийняти остаточне значення зазначених вище параметрів, необхідно розуміти, як вони впливаю на тягові якості автомобіля.

Побудова тягової характеристики автомобіля включає:

  1. Визначення повної маси автомобіля, кг.

  2. Вибір шин і визначення радіуса ведучого колеса, м.

  3. Розрахунок і побудова зовнішньої швидкісної характеристики двигуна.

  4. Визначення передатного числа головної передачі.

  5. Визначення передавальних чисел коробки передач і додаткової коробки.

  6. Визначення швидкості руху.

  7. Визначення питомої сили тяги, побудова тягової характеристики.

ВИКОНАННЯ ТЯГОВОГО РОЗРАХУНКУ

1. Визначення повної маси машини

Повна маса автомобіля визначається за формулою

= 4300 +75 * 3 +6000 = 10525, кг (1)

де = 4300, кг - власна маса машини;

п = 3 - число місць в кабіні;

= 6000, кг - максимальна маса вантажу, що перевозиться.

Значення G 0 і беруться відповідно до завдання. Для цього попередньо підбирають тип автомобіля, параметри якого відповідають заданим.

2. Вибір шин

Для вибору шин треба визначити навантаження, що припадає на одне колесо автомобіля. У вантажних автомобілів типу 4x2 на передню вісь при повному використанні вантажопідйомності припадає близько 25-30% навантаження. На задній осі цих автомобілів зазвичай монтуються чотири шини, кожна з яких має велику вагове навантаження, ніж шина переднього колеса, тому вибір проводиться у ваговій навантаженні, що припадає на одне заднє колесо. Передні і задні колеса кожного автомобіля за конструкцією майже завжди однакові і взаємозамінні. Різниця полягає лише у внутрішньому тиску повітря в шинах.

= 10525 * 0,70 / 4 = 1841,88, кг.

За додатком підбирають тип і розміри автомобільних шин, які відповідають навантаженню, що припадає на колесо 508 * 260.

Визначають статичний радіус колеса, який надалі умовно вважають рівним радіусу кочення 0,488 м.

3. Розрахунок і побудова зовнішньої характеристики двигуна

Для розрахунку зовнішньої характеристики двигуна спочатку визначають потужність необхідну для забезпечення заданої максимальної швидкості по дорозі з мінімальним коефіцієнтом опору коченню.

=

= (0,7 * 4,5 * 25 * 25 * 25 +10525 * 9,81 * 0,03 * 25) = 140,73, кВт (2)

де - Коефіцієнт обтічності;

- Коефіцієнт опору коченню;

- Лобова площа автомобіля, рівна для вантажних автомобілів 3,0-6,5 м 2,

для легкових автомобілів малого літражу -1,5 +2,0 м 2,

F B = КН (К-колія автомобіля, Н - найбільша його висота);

- Маса автомобіля, кг;

g - 9,81 м / с 2 - прискорення вільного падіння.

1. Зовнішня швидкісна характеристика двигуна

У загальному випадку частота обертання колінчастого вала при максимальній швидкості руху автомобіля не дорівнює частоті обертання, що відповідає максимальній потужності двигуна, і, отже, потужність двигуна при максимальній швидкості не дорівнює максимальній потужності.

Максимальну потужність двигуна знаходимо, користуючись емпіричної формулою де а, b і с - емпіричні коефіцієнти; для карбюраторних двигунів а = b = з = 1,0.

(3)

Для сучасних автомобілів ставлення = 1,15-1,25.

Більше значення відноситься до легкових автомобілів, менше - до вантажних. Отже, швидкість, яка відповідає максимальній потужності, буде дорівнює:

= 25 * 1.2 = 20,83, м / c = 75 км / ч. (4)

Координати (n max, N eV) і (n N, N max) дають дві перші точки графіка зовнішньої швидкісної характеристики. Для отримання інших точок використовуємо формулу, представлену в наступному вигляді:




(5)

де N е і n e - поточні значення відповідно потужності двигунів і частоти обертання колінчастого вала.

Переймаючись такими значеннями п е, які відповідають значенням відносини n е Jn N = 0,2, 0,4; 0,6; 0,8, підраховуємо величини відповідних потужностей N е, і заносимо в таблицю. Потім визначаємо поточні значення крутних моментів і заносимо в таблицю.

, Н.м (6)

Таблиця



п / п

Показники

Ставлення







0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1

, Об / хв

(Рад / с)

640

(67,02)

1280

(134,04)

1920

(201,06)

2560

(268,08)

3200

(335,10)

3840

(402,12)

2

, КВт

32,5

71,5

109,4

139,0

154,3

140,7

3

, Н.м

485,4

533,3

544,3

518,5

460,5

350,0

4

1 передача



2,9 (0,8)

0,34

5,8 (1,6)

0,37

8,7 (2,4)

0,38

11,6 (3,2)

0,36

14,5 (4,0)

0,32

17,4 (4,8)

0,24

5

2 передача



4,4 (1,2)

0,22

8,7 (2,4)

0,25

13,1 (3,6)

0,25

17,5 (4,9)

0,24

21,8 (6,1)

0,21

26,2 (7,3)

0,16

6

3 передача



6,6 (1,8)

0,15

13,2 (3,7)

0,16

19,8 (5,5)

0,17

26,4 (7,3)

0,16

32,9 (9,2)

0,14

39,5 (11,0)

0,10

7

4 передача



9,9 (2,8)

0,10

19,9 (5,5)

0,11

29,8 (8,3)

0,11

39,8 (11,0)

0,10

49,7 (13,8)

0,09

59,6 (16,6)

0,06

8

5 передача



15,0 (4,2)

0,07

30,0 (8,3)

0,07

45,0 (12,5)

0,07

60,0 (16,7)

0,06

75,0 (20,8)

0,05

90,0 (25,0)

0,03

За результатами розрахунків (таблиця, пункти 1, 2 і 3) будуємо зовнішню швидкісну характеристику двигуна.

Надалі ті ж значення N, і М е використовуємо для визначення швидкості руху і питомої сили тяги на всіх передачах і всіх вибраних частотах обертання колінчастого вала.

Для побудови зовнішньої характеристики використовуємо масштаби шкал у таких межах:

  • частота обертання колінчастого вала6. 1 мм - (2,5 ... 5,0) рад / с;

  • потужність: 1 мм - (0,5 ... 1,5) кВт;

  • крутний момент:. 1 мм = 2 ... 8 Н.м.

Крайня ліва точка характеристики обмежується частотою сталого обертання холостого ходу (10 ... 70 рад / с).

Максимальна потужність карбюраторного двигуна визначається точкою перетину кривої (початком падіння потужності).



4. Визначення передатного числа головної передачі

Передаточне число головної передачі визначаємо з умови забезпечення максимальної швидкості руху на прямій передачі в коробці передач

(7)

Попередньо вибирають передавальне число коробки передач на вищій передачі, У більшості випадків вищої є пряма передача i кв = 1. В автомобілях з однією провідною віссю додаткова коробка не ставиться, тоді i Д = 1.

Отримане за формулою (7) передавальне число головної передачі необхідно зіставити з передавальним числом головної передачі аналога проектованого автомобіля.

Для отримання достатнього дорожнього просвіту та спрощення конструкції передавальне число головної передачі рекомендується брати менше 7 у вантажних автомобілів вантажопідйомністю до 4-5 т і не більше 10 у важких вантажних автомобілів. В останньому випадку передача виконується з двох ступенів і називається подвійний головною передачею.

= 7,85

5. Визначення передавальних чисел коробки передач і додаткової коробки

Від кількості передач і їх передавальних чисел залежить здатність автомобіля до подолання підйомів, швидкому розгону і руху з високою швидкістю в заданих дорожніх умовах.

У вантажних автомобілях застосовують чотирьох-і п'ятиступінчасті коробки передач, причому в другому випадку остання передача звичайно має передавальне число менше 1, тобто є прискорюючою.

Визначення передавальних чисел коробки передач починають з розрахунку передавального числа першої передачі.

Для цього використовують рівняння силового балансу усталеного руху автомобіля:

(8)

де Р f - сила опору дороги, Н;

Р В - Сила опору повітря, Н;

G а - Маса автомобіля, кг;

V - Швидкість, м / с.

Оскільки на першій передачі швидкість руху автомобіля невелика, силою опору повітря можна знехтувати. Тоді рівняння (8) набуде вигляду: . Опір дороги, що оцінюється коефіцієнтом , Може бути подолано, якщо відношення максимальної тягової сили до маси автомобіля буде дорівнює або більше цього коефіцієнта, тобто

. (9)

Підставивши значення тягової сили, отримаємо:

, (10)

Звідси

= (0,38 * 0,488 * 9,81 * 10525) / (544,29 * 7,85 * 0,9) = 5,187 (11)

де М max - Максимальний момент, Нм.

Збільшення передавального числа першої передачі допустимо тільки до величини, при якій розвивається тягова сила ще не досягне сили зчеплення коліс з дорогою, тобто

, Н (12)

де G сц - зчіпна маса, що доводиться на провідні колеса автомобіля;

- Коефіцієнт зчеплення (перевірка по зчепленню ведеться для гарного сухого шосе при = (0,6 ... 0,8).

З рівностей (11) і (12) отримуємо:

(13)

У розрахунках приймають наступні значення G сц:

1,3 * 0,7 * 10525 = 9577,75, кг

• для двовісного автомобіля з однією задньою провідною віссю ,

де G 2 - Маса автомобіля, що припадає на задню вісь;

- Коефіцієнт перерозподілу навантаження, рівний при розгоні 1,24-1,35.

= (0,7 * 0,488 * 9,81 * 9577,75) / (544,29 * 7,85 * 0,9) = 8,03

Якщо передавальне число i к1 знайдене за формулою (13), було б менше, ніж визначене за формулою (11), то слід було б перевірити можливість збільшення маси, що припадає на провідні колеса, що може вимагати зміни радіуса шин.

Збільшення числа ступенів коробки передач покращує тягові якості автомобіля і особливо його здатність до розгону.

При великому числі передач поліпшується використання потужності двигуна, так як полегшується вибір передавального числа, при якому в даних дорожніх умовах буде повніше використовуватися потужність, що призводить до підвищення середньої швидкості руху автомобіля. При малому числі ступенів коробки передач тягові якості автомобіля можуть бути поліпшені завдяки збільшенню передавального числа головної передачі.

Від вибору проміжних передавальних чисел коробки передач залежать як тягові, так і економічні властивості автомобіля. Одним з найпростіших методів вибору передавальних чисел проміжних передач є метод, в основу якого покладено найбільш повне використання потужності двигуна при розгоні автомобіля, починаючи з першої і закінчуючи вищою передачею. При наявності безступінчатим коробки передач розгін можна виробляти, не змінюючи частоти обертання колінчастого вала двигуна. У цьому випадку можна працювати на частоті обертання п N використовуючи в процесі розгону максимальну потужність двигуна і отримуючи в результаті цього максимально можливі дтя даного автомобіля прискорення. При ступінчастою коробці передач для найкращого використання потужності двигун на всіх передачах повинен працювати в деякому діапазоні частоти обертання колінчастого вала від п 1 до п 2

Якщо знехтувати падінням швидкості в процесі перемикання передач, то кожен раз при перемиканні передач швидкість руху автомобіля, досягнута перед моментом перемикання, наприклад, в кінці розгону на першій передачі V max 1 дорівнює швидкості, з якою починається розгін на другій передачі, т, е, V max 2



отже,

або

(15)

З рівності (15) випливає, що для найкращого використання потужності двигуна передавальні числа підпорядковуються закону геометричної прогресії зі знаменником q.

З попереднього розрахунку відомі передавальні числа першої і вищої передач. Користуючись рівністю (15), можна знайти передавальні числа проміжних передач для коробок передач з будь-яким числом ступенів.

Для коробки передач з п ступенями передач передавальне число будь-якої передачі можна визначити за формулою

, (16)

де к - номер передачі;

n - число ступенів, виключаючи зднюю і яка прискорює передачі.

1 передача

5,19

2 передача

3,44

3 передача

2,28

4 передача

1,51

5 передача

1,00

задня передача

6,22

Зазвичай передавальне число заднього ходу i к3 = (1,2 ... 1,3) i к1. Передаточне число прискорюючою передачі вибирається з умов забезпечення паливної економічності навантаженого автомобіля при русі по хороших дорогах з малими підйомами в межах 0,7 ... 0,85.

Передаточне число додаткової коробки приймається рівним i д автомобіля, обраного в якості аналога проектованого автомобіля.

6. Визначення швидкості руху

Швидкості руху автомобіля на кожній передачі на всіх обраних частотах обертання колінчастого вала визначаємо за формулою (17), а результати розрахунків заносимо в таблицю

, М / с, (17)

де n i - частота обертання колінчастого вала двигуна, рад / с;

r до - Радіус ведучого колеса, м;

i гол - передавальне число головної передачі;

i до i - передавальне число коробки передач на i-ій передачі.

7. Визначення питомої сили тяги

Питомі сили тяги на кожній передачі, на всіх обраних частотах обертання колінчастого валу (швидкостях руху) визначаємо за формулою (18), а результати розрахунків заносимо в таблицю.

(18)

За результатами розрахунків будуємо тягову характеристику, Масштаб рекомендується вибирати для швидкості руху: 1 мм - (0,1,,, 0,2) м / с, питомої сили тяги: 1 мм - 0,01.



ЛІТЕРАТУРА

1. Сергєєв В. П. Автотракторний транспорт: Учеб. для вузів. - М.: Вища школа, 1984. - 304 с.

  1. Трактори. Проектування, конструювання та розрахунок: Підручник / За заг. ред. І.П. Кнесевіча. - М: Машинобудування, 1991.-544 с.

  2. Короткий автомобільний довідник НИИАТ. Вид. 9-е, перероб. і доп. - М: Транспорт, 1982. - 463 с.

  3. Короткий автомобільний довідник НИИАТ. - М.: Транспорт, 1998. - 460 с.

  4. Автотракторний транспорт: Завдання на контрольну роботу з методичними вказівками / Сос. В.П. Ананьєв В.П., В.П. Єрьомін. - М.: РГОТУПС, 2005. - 20 с.


//ua-referat.com
скачати

© Усі права захищені
написати до нас