Й спосіб

Для всіх типів двигунів можна знайти послідовно коефіцієнти а, b і с|із| і підставити в рівняння (1.1) і (1.2):

(1.12)

 

1.3. Методичні вказівки

1.3.1. Початкові|вихідні| дані

Для виконання розрахункової частини|частки| першого завдання|задавання| за об'єкт розрахунку береться конкретний тип двигуна (N_e|, М_е, n_N|, n_M|).

Розрахунок ведеться при різних значеннях частоти обертання колінчастого валу двигуна в діапазоні від n_min| до n_max|.

n_min| для всіх автомобілів приймаємо – 1000 об/хв;

n_max| для двигунів з|із| обмежувачем частоти обертання – n_N|, для решти двигунів – 1,1n_N| об/хв.

1.3.2. Послідовність розрахунків

Після|потім| отримання|здобуття| початкових|вихідних| даних визначаються: М_еN, K_M|, K_ω| М_З, а, b, с|із|, а_М|, b_M|, c_M|.

Далі розраховуються залежності N_e=f|(n), М_е=f(n) трьома способами:

Ne| – за формулою (1.1) (1-й спосіб а,b,c| – знайдені за формулами (1.9) (1.10); 3-й спосіб – за формулами (1.12).

M_e| – за формулами (1.2) (1.3) (1-й спосіб а,b,c| – знайдені за формулами (1.9) (1.10); 2-й спосіб – а_м|, b_м|, с_м; 3-й спосіб – за формулами (1.12).

При різних значеннях n – від n_min| до n_max| (не менше восьми значень n, обов’язково повинні бути присутніми характерні|вдача| точки|точки| – n_N| і n_M|) заповнюється таблиця:

Таблиця 1.1 – Результати розрахунків

	1 спосіб	2 спосіб	3 спосіб
ne	Ne, кВт	Ме, Н·м	Ne, кВт	Ме, Н·м	Ne, кВт	Ме, Н·м

Далі, за даними таблиці будується зовнішня швидкісна характеристика двигуна (рис. 1.1, рис. 1.2) – для побудови|шикування| вибираються значення (спосіб), що найближче|поблизу| співпадає з|із| паспортними|вихідними| даними, і визначається відносна помилка розрахунків.

Рис. 1.1 – Зовнішня швидкісна характеристика N_e=f(n)

Рис. 1.2 – Зовнішня швидкісна характеристика М_e=f(n)

2. РАДІУСИ І РЕЖИМИ КОЧЕННЯ ЕЛАСТИЧНОГО КОЛЕСА

Мета|ціль| практичного заняття №2 – оволодіння студентами методів визначення радіусів еластичного колеса і закріпле ння знань, отриманих|одержувати| на лекції з режимів кочення колеса, на прикладі|зразку| вирішення конкретної задачі.

2.1. Радіуси колеса

2.1.1. Загальні|спільні| відомості

При опису та аналізу процесу кочення колеса використовують параметри, які називають радіусами колеса. Розрізняють вільний радіус r_В|, статичний радіус r_СТ|, динамічний радіус r_Д|, кінематичний радіус (радіус кочення) r_K|.

Вільний радіус – половина діаметра найбільшого перетину бігової доріжки колеса (не навантаженого зовнішніми силами) площиною|плоскістю|, перпендикулярною до вісі обертання, за відсутності контакту колеса з|із| опорною поверхнею.

Статичний радіус – відстань від центру нерухомого колеса, навантаженого лише|лише| нормальною силою, до опорної поверхні.

Динамічний радіус – відстань від центру колеса, що котиться, до опорної поверхні дороги|любі|.

Кінематичний радіус – відношення|ставлення| подовжньої складової поступальної швидкості V_K| до його кутової швидкості.

Рис. 2.1 – Радіуси еластичного колеса

2.1.2. Залежність радіусів колеса від експлуатаційних і конструктивних чинників|факторів|

Радіуси r_CT|, r_Д|, r_K|, залежать від навантаження на колесо і тиску|тиснення| повітря в шині. Чим більше навантаження на колесо, тим менше радіуси і, навпаки, чим більший внутрішній тиск|тиснення| в шині, тим більше радіуси.

r_Д|, крім того, залежить від кутової швидкості колеса. При збільшенні кутової швидкості динамічний радіус дещо збільшується. При збільшенні крутного моменту r_Д| зменшується.

Радіус кочення більшою мірою залежить від моменту на колесі: із|із| зростанням|зростом| крутного моменту він зменшується, а зі|із| зростанням|зростом| гальмівного|гальмового| моменту – збільшується. При повному|цілковитому| буксуванні, коли V_K=0|, то r_K=0|, а при повному|цілковитому| юзі, коли ω_K| =0, то r_K| =∞.

Залежність r_K| від передаваного моменту показана на рис. 2.2.

Рис. 2.2 – Залежність r_K=f|(M_к|)

Якщо момент не перевищує 60 % значення, при якому наступає|настає| буксування або юз, то залежність r_K| =f(М_к) можна вважати|лічити| лінійною:

r_к = r_кв - λМ_к| (2.1)

де r_КB| – радіус кочення у веденому|відомому| режимі (при M_к=0|). Приблизно значення r_КB| розраховують за формулою:

де α (див. рис. 2.1) – половина кута|рогу,кутка|, утвореного вільними радіусами, проведеними до кінців контактного майданчика.

Для більшості шин r_КВ=|(1,03…1,06) r_Д|, менші значення відносять до вантажних автомобілів з|із| діагональними шинами, більші – до легкових з|із| радіальними шинами;

λ – коефіцієнт тангенціальної еластичності шини, який визначають дослідним|дослідним| шляхом|колією,дорогою|. До значення М_к <= 60%M_max|, λ=const|. У табл.2.1 приведені характерні|вдача| граничні значення λ.

Таблиця 2.1 – Значення λ

λ	Легкові автомобілі	Вантажні автомобілі
	0,015...0,025	0,006...0,01

При швидкості більше 50…60 км/год значення λ зростає на 30...50% внаслідок|внаслідок| коливального процесу і збільшення прослизання шини в контакті.

Зазвичай|звично| в розрахунках приймають r_Д=r_CT|, а r_К=r_КВ|. Значення r_КВ| можна визначити дослідним|дослідним| шляхом|колією,дорогою|:

де S – відміряний пройдений|минати,спливати| шлях, м|колія,дорога|;

n – число повних|цілковитих| обертів|зворотів,обертів| колеса, шт.

Приблизно r_СТ| можна визначити за формулою:

r_CT = 0,5d + Δλ_змВ (2.2)

де d – посадочний діаметр обода, мм;

Δ = Н/В – відношення|ставлення| висоти профілю шини до його ширини;

λ_зм| – коефіцієнт, що враховує зминання шини під навантаженням. Значення Н/В і λ_зм| для різних шин наступні|слідуючі|:

шини вантажних автомобілів і шини з|із| регульованим тиском|тисненням|
(окрім|крім| широкопрофільних) – Н/В = 1; λ_зм| = 0,85...0,9;

широкопрофільні – Н/В = 0,7; λ_зм| = 0,85;

шини легкових автомобілів:

діагональні з|із| дюймовим позначенням – Н/В=0,95; λ_зм| =
0,85…0,9;

із|із| змішаним позначенням – Н/В = 0,8...0,85; λ_зм| = 0,8...0,85;

радіальні – Н/В = 0,7; λ_зм| = 0,8...0,85.

У|біля,в| радіальних шин частіше всього Н/В входить в позначення шини, наприклад, у|біля,в| шини 205/70R14, 70 – величина Н/В в %, 205 – В в мм.

Значення d і В входять в позначення шин. Наприклад, у|біля,в| шини 155-330(6,15-13) B=155| мм; d=330| мм. У дужках дані розміри в дюймах.

2.2. Загальні|спільні| відомості про режими кочення колеса

Розрізняють ведучий, вільний, ведений|відомий|, нейтральний і гальмівний|гальмовий| режими кочення колеса залежно від значення і напряму|направлення| подовжній реакції R_x| і моменту на колесі М_к.

Практичне заняття полягає в роз'ясненні суті режимів кочення на конкретному прикладі|зразку|. Студентам пропонується побудувати|спорудити| залежність R_x=|(М_к) для еластичного колеса конкретного автомобіля і провести аналіз впливу М_к на величину r_к|, f, V і коефіцієнт буксування. Об'єктом розрахунку служить автомобіль, заданий студентові на першому занятті.

2.2.1. Методика розрахунку режимів кочення колеса

Момент на колесі визначають, виходячи із значення повної|цілковитої| тягової сили:

(2.3)

де U_Тi=| U_ki| U_Г| – передавальне число трансмісії на i-й| передачі;

U_ki| – передавальне число коробки передач на i-й| передачі;

U_Г| – передавальне число головної передачі;

η_Т| – К.К.Д. трансмісії;

К_р – коефіцієнт корекції зовнішньої швидкісної характеристики двигуна;

(2.4)

де M_кi| – крутний момент на колесі;

n_К| – число ведучих коліс.

Для побудови|шикування| залежності R_x=f|(M_к|) користуються формулою:

(2.5)

де f – коефіцієнт опору коченню;

R_zi| – нормальна реакція на ведучому колесі.

(2.6)

де m_ai – |маса, що доводиться|припадає,приходиться| на ведучі колеса. Коефіцієнт опору коченню f визначають експериментально. Якщо його величина невідома, то можна прийняти f=0,01|.

Для оцінки впливу величини моменту на колесі рекомендується розрахувати також залежності r_K=f|(M_к|); δ=f|(M_к|) на різних передачах, змінюючи|зраджувати| величину моменту на колесі від мінімального значення на вищій передачі до максимального значення на 1-ій передачі. Коефіцієнт буксування δ розраховуємо за формулою:

(2.7)

2.3. Методичні вказівки

2.3.1. Початкові|вихідні| дані

На практичному занятті рекомендується розрахувати значення статичного, динамічного і кінематичного радіусів кочення колеса конкретного автомобіля.

Радіуси r_К| і r_КВ| рекомендується визначати з урахуванням|з врахуванням| максимального передаваного моменту колесом на кожній передачі:

(2.8)

де М_еmax – максимальний крутний момент двигуна.

Розрахунок ведеться на кожній передачі при М_к, відповідному M_emax|, f₀=0,01|.

У розрахунках значення М_emах, U_KI|, U_Г| приймаються по технічній характеристиці автомобіля;

η_Т| – прийняти рівним 0,9 для вантажних автомобілів і автобусів, 0,95 для легкових автомобілів;

К_р – прийняти рівним 0,95;

r_CT| – приймають або з|із| табл|. 2 додатку, або за формулою (2.2).

2.3.2. Послідовність розрахунку

1. Визначаються початкові|вихідні| дані вибраного автомобіля.

2. Визначення R_Zi| на ведуче колесо за формулою (2.6).

3. Розрахунок Р_тi; М_кi (за формулою (2.7) на кожній передачі); R_x| (за формулою (2.5)).

4. Побудова|шикування| залежності R_x=f|(M_к|) (рис. 2.3).

5. Розрахунок r_КВ=|(1,03…1,06)r_Д|, r_Д| за формулою (2.2); r_K| за формулою (2.1); δ за формулою (2.7).

6. Побудова|шикування| залежностей r_K=f|(M_к|); δ = f(M_к|) (рис. 2.4, рис. 2.5)

7. Аналіз отриманих результатів.

 

Таблиця 2.3 – Результати розрахунків режимів кочення колеса

Показники	Передача трансмісії|
			…	…	вища|
Рті, кН|
Mкi|, Нм
Rхi|, кН|
rK|, мм
δ, %

Рис. 2.3 – Залежність R_x| = f(M_к|)

Рис. 2.4 – Залежність r_K=| f(M_к|)|

Рис. 2.5 – Залежність| δ = f(M_к|)

3. КОЕФІЦІЄНТ ВРАХУВАННЯ|урахування| МАС, ЩО ОБЕРТАЮТЬСЯ

Мета|ціль| практичного заняття №3 – засвоєння студентами фізичного сенсу|змісту,рації| коефіцієнта врахування|урахування| мас, що обертаються, і методів його визначення.

3.1. Загальні|спільні| відомості

Коефіцієнт врахування|урахування| мас|, що обертаються, δ_вр показує, в скільки разів сила, необхідна для розгону із|із| заданим прискоренням j поступально рухомих мас автомобіля, що обертаються, більше сили, необхідної для розгону тільки|лише| його поступально рухомих мас.

Автомобіль не є|з'являється,являється| суцільним тілом. Окрім|крім| поступально рухомих частин|часток|, у нього є деталі, які беруть участь у відносному обертальному русі. До них відносяться деталі двигуна, трансмісії, колеса. Тому кінетична енергія автомобіля складається з кінетичної енергії поступально рухомих мас і кінетичної енергії деталей, що беруть участь у відносному (обертальному) русі:

Т=Т_пост+Т_відн

Зазвичай|звично|:

де m_а| – маса автомобіля;

V – швидкість руху автомобіля.

де I_м| – момент інерції маховика двигуна і деталей трансмісії, пов'язаних з ним (включаючи вали і шестерні);

ω_е| – кутова швидкість валу двигуна;

ΣІ_к – сумарний момент інерції коліс:

ω_к| – кутова швидкість коліс.

При розгоні енергія двигуна витрачається не лише|не лише| на подолання|здолання| сил опору руху, але і на збільшення кінетичної енергії автомобіля (тобто на збільшення Т_пост і Т_відн). Це і враховує коефіцієнт врахування|урахування| мас|, що обертаються δ_вр.

Енергія двигуна реалізується в контакті коліс з|із| дорогою, тому сумарну силу інерції, що діє в контакті колеса і подоланну двигуном, можна представити|уявляти| як:

Р_и = m_aδ_врj = Р_пост+Р_врм+Р_врк (3.1)

де Р_пост – сила інерції поступально рухомих мас, приведена до контакту колеса з|із| дорогою;

Р_врм – сила інерції деталей двигуна і трансмісії, що обертаються, приведена до контакту колеса з|із| дорогою;

Р_врк – сила інерції коліс, приведена до контакту колеса з |із| дорогою.

Згідно|згідно з| законів фізики:

але|та| при цьому N_e| має розмірність [кВт|]

де М_к – момент двигуна, підведений до коліс.

В той же час і враховуючи ω_е=| ω_кU_т| отримаємо|одержуватимемо|:

аналогічно

Підставивши значення у формулу (3.1) і поділивши обидві частини|частки| отриманого|одержувати| рівняння на Р_пост, отримаємо|одержуватимемо| коефіцієнт врахування|урахування| мас, що обертаються:

(3.2)

Для автопоїзда:

При вибігу| Р_врм=0, тому тобто вибіг| відбувається|походить| лише|лише| за рахунок запасеної кінетичної енергії.

Формулу для δ_вр|, можна записати у такому вигляді:

де

Як видно|показний| з|із| формули, δ_1в| залежить від передавального числа коробки передач, причому в квадраті, тому, чим менше U_к|, тим менше δ_1в|.

Якщо при розрахунку коефіцієнта врахування|урахування| мас, що обертаються, значення I_м| і I_к| відсутні, то користуються емпіричними формулами, отриманими|одержувати| на основі статистичних розрахунків, зокрема, для одиночного автомобіля при повному|цілковитому| навантаженні:

(3.3)

тобто δ_1в=δ_2в=0,04|.

Якщо автомобіль завантажений неповністю|цілком| (m_x=m_сн+m_г|; m_г| < m_{г| ном}, де m_сн| – споряджена маса автомобіля, m_г| – маса вантажу|тягаря|), то

(3.4)

тобто δ_вр| збільшується, оскільки|тому що| зростає|зростає| частка|доля| кінетичної енергії деталей, що обертаються.

Якщо автомобіль стає тягачем, то:

де m_T| – маса тягача; m_АП| – маса автопоїзда; Z_КА| – число коліс автопоїзда; Z_KT –| число коліс тягача.

3.2. Методичні вказівки

3.2.1. Початкові|вихідні| дані

Значення δ_вр| розраховуються для всіх передач по теоретичній і емпіричній формулах і порівнюються між собою. Потім оцінюється ступінь|міра| впливу параметрів, що визначаються приблизно (r_К=|(1,03...1,06)r_Д|; η_Т=0.8...0.92). Визначається вплив на δ_вр| ступеня|мірі| завантаження|загрузки| автомобіля, для чого розраховуються значення δ_вр| на кожній передачі при m_г=0|, m_г=m_гном| і проміжних значеннях m_г|. Для наочності|наглядний| оцінки впливу ступеня|міри| завантаження|загрузки| на δ_вр| рекомендується побудувати|спорудити| графік δ_врi=f|(m_г|).

Якщо автомобіль працює у складі автопоїзда, то рекомендується оцінити ступінь|міру| впливу на δ_вр| використання штатного причепа.

Слід зазначити, що|слід відзначити , що,следует отметить | значення I_KT|(П) ("Т" - тягач, "П" - причіп) розраховується з урахуванням|з врахуванням| частки|долі| маточин і барабанів, тому:

I_KT|(П)=(1,05...1,10)I_K| - для односкатних коліс;

I_KT|(П)=(1,04...1,05)2I_K| - для двоскатних коліс.

Значення I_M| і I_K| беруть або з|із| табл|. 3 додатку, або за допомогою формули для визначення моменту інерції однорідного тіла обертання радіусу r відносно|відносно| осі, перпендикулярної до площини|плоскості| тіла і яка проходить через його центр mr²/2, де m – вага тіла обертання (маховика або колеса).

3.2.2. Порядок|лад| розрахунку

1) Визначаємо передавальне число трансмісії на кожній
передачі за формулою U_тi=U_гU_кi|.

2) Розраховуємо значення δ_врi| для кожної передачі по
формулі (3.2) (m_г=m_гном|).

3) Визначаємо δ_врi| для кожної передачі за формулою (3.3)
(m_г=m_гном|).

4) Визначаємо δ_врi| для кожної передачі за формулою (3.4)
при m_г=0|, m_г=0,5m_гном|.

5) Розраховуємо δ_врi| для кожної передачі при роботі автомобіля з|із| причепом (маса причепа приймається рівною: легкові автомобілі = 0,5m_a|; вантажні автомобілі = m_a|).

Результати розрахунку заносяться в табл.3.1 і по ним будуються графіки залежності δ_врi=f|(m_г|) для кожної передачі (беруться значення, отримані|одержувати| за формулами (3.3) (3.4) (рис. 3.1).

 

 

Таблиця 3.1 – Результати розрахунку коефіцієнта врахування|урахування| мас, що обертаються

Передача	UUT|	Коефіцієнт врахування|урахування| мас, що обертаються
Теор. формула	Емп. формула
mг=mгном|	mг=0|	mг=0.5mгном	автопоїзд
вища

 

 

Рис. 3.1 – Залежність δ_врi=f|(m_г|)

 

4. ГРАФІЧНИЙ МЕТОД ВИРІШЕННЯ РІВНЯНЬ СИЛОВОГО І ПОТУЖНІСНОГО БАЛАНСІВ

Мета|ціль| практичного заняття № 4 – оволодіння студентами графо-аналітичним| методом вирішення завдань|задач| за оцінкою тягово-швидкісних властивостей різних автомобілів за допомогою рівнянь силового і потужнісного балансів.

4.1. Зміст|вміст,утримання| рівнянь силового і потужнісного балансів

4.1.1. Рівняння силового балансу

Рівняння силового балансу автомобіля записується|занотовує| у вигляді|виді|

Р_тi = P_П| + P_K| + P_B| + P_Иi| = P_Д| + P_B| + P_Иi| (4.1)

де Р_тi – повна|цілковита| тягова сила на i-й передачі;

Р_К – сумарна сила опору коченню коліс автомобіля:

Р_П – сила опору підйому: P_П=G_asinα=G_ai, i=tgα|

α – кут|ріг,куток| нахилу площини|плоскості| дороги|любі| до горизонтальної площини|плоскості|. Зазвичай|звично| i задається в %, в цьому випадку необхідне дане значення розділити на 100.

Р_д=Р_К + Р_П – сила опору дороги|любі|;

Р_В – сила опору повітря: P_B=k_BFV²|

де к_В| – коефіцієнт обтічності, F – лобова площа|майдан| автомобіля; V – швидкість автомобіля;

F=В_кН_г| – вантажні автомобілі, F=0,8|В_гН_г – легкові автомобілі;

В_К – колія коліс; В_Г – габаритна ширина; Н_Г – габаритна висота;

Р_И – сила опору розгону: P_И=m_aδ_врj|.

Графічне зображення залежності всіх сил від швидкості автомобіля називається графіком силового балансу.

4.1.2. Рівняння потужнісного балансу

Якщо помножити почленно| обидві частини|частки| рівняння (4.1) на V/1000, то кожен член отриманої|одержувати| рівності є потужністю, і ми отримаємо|одержуватимемо| рівняння потужнісного балансу:

(4.2)

де N_T| – тягова потужність;

N_Д| – потужність, що витрачається на подолання|здолання| опору дороги|любі|;

N_В| – потужність, що витрачається на подолання|здолання| опору повітря;

N_И| – потужність, що витрачається на розгін автомобіля.

Іноді|інколи| для вирішення завдань|задач| зручно користуватися графіком потужнісного балансу – графічним зображенням залежності потужностей, що входять в рівняння потужнісного балансу від швидкості руху (4.2). При цьому приймають відношення|ставлення| r_Д/r_К=1 і N_T=N_eη_ТK_P|. На графіку зображують|змальовують| як N_T|, так і N_e| залежно від V на кожній передачі, а також всі складові правої частини|частки| рівняння (4.2).

Графік будується для заданого автомобіля і вирішуються|розв'язуються| ті ж завдання|задачі|, що і при використанні графіка силового балансу.

За допомогою рівнянь силового і потужнісного балансів можна визначити всі оціночні показники тягово-швидкісних властивостей автомобіля.

4.1.3. Динамічний фактор|фактор|

Тягова характеристика незручна для порівняння різних автомобілів, оскільки|тому що| використовує розмірні параметри. Тому переходять до відносної форми їх вираження|вираження| і використовують безрозмірну величину D – динамічний фактор|фактор|, який рівний:

(4.3)

де Р_св=Р_Т-Р_В – називається вільною тяговою силою. Р_СВ не залежить від дорожніх умов і прискорень, а є|з'являється,являється| функцією швидкості V;

ψ – коефіцієнт сумарного опору дороги|любі|.

Рівнянням (4.3) є рівняння силового балансу в безрозмірній формі. Залежність D=f|(V) називають динамічною характеристикою автомобіля.

Цю характеристику можна побудувати|спорудити| для заданого автомобіля і тих же умов.

Якщо на динамічну характеристику нанести|завдавати| залежності f=f|(V) і i=f|(V), то за допомогою отриманого|одержувати| графіка можна вирішувати|рішати,розв'язати| ті ж завдання|задачі|, що і на графіку силового балансу.

4.2. Методичні вказівки

4.2.1. Початкові|вихідні| дані

Для розрахунку доцільно приймати конкретний автомобіль. Рекомендується побудувати|спорудити| графіки силового, потужнісного балансів і динамічну характеристику автомобіля для всіх передач, і додатково знайти значення: V_max| для заданих дорожніх умов; максимальне прискорення автомобіля j_max|; максимальний подоланий підйом i_max| – за допомогою графічних залежностей. Значення δ_вр|; М_е=f(n); N_е=f|(n); r_Д| приймаються з|із| попередніх занять; r_К≈r_Д|.

При розрахунку приймається:

i = 0; Р_П = 0;

η_Т| – прийняти рівним: 0,9 для вантажних автомобілів і автобусів, 0,95 для легкових автомобілів;

К_р – прийняти рівним 0,95;

f = 0,01;

к_В| приймається рівним для:

гоночних|перегони| автомобілів – 0.15…0.2;

легкових автомобілів – 0.2…0.35;

вантажних автомобілів – 0.5…0.7;

автобусів – 0.35…0.45;

автоцистерн – 0.55...0.65;

автопоїздів – 0.85…0.95.

4.2.2. Порядок|лад| розрахунку

а) Силовий баланс.

По вище перелічених формулах розраховуються сили, що входять в рівняння (4.1).

Розраховується|лічить| сила Р_тi на кожній передачі при різних значеннях n – від n_min| до n_max|, включаючи характерні|вдача| точки n_М|, n_N| (див. заняття № 1).

На кожній передачі визначається V для кожного значення Р_тi .

Швидкість визначають за формулою:

[м/с]

де n_i| – оберти|звороти,оберти| двигуна [об/хв];

Розраховуються сили опори, що входять в рівняння (4.1) (Р_К, Р_В). Для розрахунку сили Р_В беруться значення швидкості: перше значення на першій передачі, решта – на вищій передачі; Р_К=0,01G_a|; Р_И – не розраховується, оскільки|тому що| виходить після|потім| відкладання всих сил на графік.

Наносяться|завдають| сили на графік.

б) Потужнісний баланс.

Порядок|лад| розрахунку такий же, як і для силового балансу. На графіку (рис. 4.3) зображають|змальовують| як N_T| (N_T=N_eη_ТK_P|), так і N_e| залежно від V на кожній передачі, а також всі складові правої частини|частки| рівняння (4.2).

в) Динамічний фактор|фактор|. Порядок|лад| розрахунку такий же, як і для
силового балансу. Графік динамічного фактора|фактору| показаний на рис. 4.2.

г) Визначаються граничні параметри (V_max, j_max|, α_max|);

V_max| – знаходиться|перебуває| на перетині кривих P_Т| і (Р_В + Р_К) (рис. 4.1);

j_max| – знаходиться|перебуває| з|із| рівняння Р_И для значення Р_Иmax на першій передачі при ухилі|уклоні,схилі| дорогі|любі| = 0, P_И1max| = P_T1max| - P_K| (рис. 4.1)

α_max| – на першій передачі у випадку, коли вся сила тяги витрачається не на розгін, а на подолання|здолання| опору дороги|любі|

P_Пmax| = P_T1max| - P_K

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблиця 4.1 – Результати розрахунків|

Показники	Передача	n, об/хв
nmin				nmax
V, м/с
вища
PT, кН
вища
ME,Нм
D
вища
NE, кВт
NT, кВт
f0
PK, кН
PB, кН
PK+PB, кН
NK, кВт
NB, кВт
NK+NB, кВт

 

Рис. 4.1 – Графік силового балансу

Рис. 4.2 – Динамічна характеристика автомобіля

Рис. 4.3 – Графік потужнісного балансу

 

 

5. РОЗРАХУНОК ПОКАЗНИКІВ ПРИЄМИСТОСТІ

Мета|ціль| практичного заняття № 5 – оволодіння студентами графо-аналітичним методом вирішення завдань|задач| за оцінкою показників приємистості| автомобіля і розрахунок параметрів динамічного подолання|здолання| дорожніх опорів.

5.1. Загальні|спільні| відомості

За допомогою отриманої|одержувати| на попередньому занятті динамічної характеристики для того ж автомобіля і за тими ж початковими|вихідними| даними рекомендується побудувати|спорудити| залежність прискорення автомобіля на кожній передачі від швидкості руху в заданих дорожніх умовах і потім|і тоді| побудувати|спорудити| розгінну характеристику. Так само рекомендується визначити довжину S_ψ| динамічно подоланного підйому на вищій передачі і побудувати|спорудити| графік залежності S_ψ| = f(V).

5.1.1. Метод розрахунку показників приємистості|

Під приємистістю| автомобіля розуміють його здатність|здібність| швидко збільшувати швидкість руху.

Оцінні показники – поточне прискорення, максимальне прискорення, середнє прискорення на кожній передачі, а також час і шлях|колія,дорога| розгону.

Прискорення на кожній передачі розраховують за формулою:

(5.1)

Маючи динамічну характеристику автомобіля, можна побудувати|спорудити| залежність j=f(V). Проте|однак| порівнювати різні автомобілі по цій залежності скрутно, оскільки|тому що| у них можуть відрізнятися не тільки|не лише| значення j_max| на кожній передачі, але і число ступенів|рівнів| трансмісії.

Більш інформативними показниками приємистості| є|з'являються,являються| час і шлях|колія,дорога| розгону автомобіля в заданому інтервалі швидкостей.

Для того, щоб визначити час і шлях|колію,дорогу| розгону в інтервалі швидкостей від V_min| до V_max|, розбивають цей інтервал на дрібні|мілкі| ділянки, для кожного з яких вважають|лічать| j =j_CP = 0,5(j₁|+j₂|), де

j₁| і j₂| – прискорення на початку і в кінці|у кінці,наприкінці| ділянки (див. рис. 5.1). Для кожної ділянки можна записати V₂| = V₁| + j_CPΔt|

де V₁| і V₂| – швидкості на початку і кінці ділянки; Δt – час зміни швидкості від V₁| до V₂|. Тоді

Δt =(V₂-V₁|)/J_cp (5.2)

Повне|цілковите| значення часу розгону в заданому інтервалі швидкостей є сума часу розгону на окремих ділянках:

t =ΣΔt.

Шлях|колія,дорога| за час руху Δt:

ΔS =V_CPΔt, (5.3)

де V_СР| – середня швидкість на ділянці V_CP|=0,5(V₁|+V₂|). Повний|цілковитий| шлях|колія,дорога| розгону є сума шляху|колії,дороги| розгону на окремих ділянках S =ΣΔS

5.1.2. Динамічне подолання|здолання| дорожніх опорів

Динамічним називають подолання|здолання| дорожнього опору з використанням кінетичної енергії, запасеної на попередній ділянці дороги|любі|, який не може бути подоланий|здолати| з|із| постійною швидкістю.

З|із| рівняння (5.1) виходить, що при ψ>D_max| на відповідній передачі автомобіль сповільнюватиметься до V_min| на цій передачі, після чого двигун заглохне.

За час падіння швидкості автомобіль пройде|минатиме,спливатиме| шлях|колія,дорога|, який визначається не тільки|не лише| енергією, що підводиться від двигуна, але і кінетичною енергією автомобіля.

На занятті рекомендується розрахувати довжину динамічно подоланого підйому із|із| заданим ухилом|уклоном,схилом| на вищій передачі так, щоб сумарний коефіцієнт дорожнього опору був більше максимального значення динамічного фактора|фактору| на цій передачі.

5.2. Методичні вказівки

5.2.1. Початкові|вихідні| дані

Для розрахунку доцільно приймати початкові|вихідні| дані конкретного автомобіля, для якого проведений розрахунок залежності D=f|(V) на попередньому занятті. Час перемикання з нижчої передачі на вищу (t_П|) – 0,5 с|із|. Для розрахунку розгону прийняти ухил|уклон,схил| рівним i=0|, ψ=0,01|, для розрахунку динамічно подоланого підйому прийняти:

ψ=0,01| (D_max| на вищій передачі).

5.2.2. Порядок|лад| розрахунку

1. Побудова|шикування| графіка розгінної характеристики

1.1. Розрахунок прискорень на кожній передачі

Криві динамічної характеристики з|із| попереднього заняття розбиваються на ділянки (не менше 8 на кожній передачі – таблиця значень n_i| з|із| попереднього заняття), за формулою (5.1) знаходяться|перебувають| значення j і заносяться в табл|. 5.1. Будується графік залежності j=f|(V) (рис. 5.1). (δ_вр| беруться із|із| заняття № 3 для m_a|)

1.2. Розрахунок часу і шляху|колії,дороги| розгону на кожній передачі:

а) Знаходяться|перебувають| значення j_CP| і розраховуються інтервали часу за формулою (5.2) на i-й передачі.

б) Знаходяться|перебувають| значення V_СР| і розраховуються інтервали шляху|колії,дороги|
за формулою (5.3) на i-й передачі.

в) Розраховуються параметри перемикання з поточної передачі на вищу.

Уповільнення (j_П|) – за формулою (5.1), падіння швидкості V_П=j_Пt_П| і шлях|колія,дорога|, пройдений|минати,спливати| автомобілем при перемиканні (S_П|), враховуючи, що

при Р_т=0

Розгін відбувається|походить|: на першій передачі – з|із| V_min1| до V_max1|; на подальших|наступних| (i) передачах – з|із| (V_max| _i-1| - V_П|) до (V_maxi|); на останній передачі – до 0,9V_max|.

г) Знайдені значення заносяться в табл|. 5.1 і по ним будується графік розгінної характеристики (рис. 5.2).

2. Динамічне подолання|здолання| підйому

Для розрахунку використовують криву динамічної характеристики на вищій передачі із|із| заняття № 4, а ухил|уклон,схил| дороги|любі| – ψ=1,2D_max|, де D_max| – максимальне значення на вищій передачі. Розбивши криву динамічної характеристики на ділянки (не менше 8) в інтервалі швидкостей від V_max| до V_min|, за формулою (5.1) можна визначити j на початку і кінці кожної ділянки. Потім визначають середнє значення уповільнення на кожній ділянці. Час проходження ділянки визначають за формулою (5.2), а шлях|колія,дорога| за формулою (5.3), при цьому загальний|спільний| шлях|колія,дорога| S = ΣΔS. Знайдені значення заносяться в табл|. 5.2.

Результати розрахунку приведені в табл|. 5.1 і 5.2.

Таблиця 5.1 – Результати розрахунку графіка прискорень і розгінної характеристики

Показники	Передача	n, об/хв
nmin							nmax
V, м/с
j, м/с2
Перемикання передач	1,2	jп=	Vп=	tп=	Sп=
2,3	jп=	Vп=	tп=	Sп=
3,4	jп=	Vп=	tп=	Sп=
jср, м/с2
Vср, м/с
Δt, c
ΔS, м

Таблиця 5.2 – Результати розрахунку динамічно подоланого підйому

Показник	Значення
Vmax, м/с	V1, м/с						Vmin, м/с
j, м/с2
jср, м/с2
Vср, м/с
Δt, c
ΔS, м
S, м

 

Рис. 5.1 – Графік прискорень

Рис.5.2 – Розгінна характеристика

 

6. ГАЛЬМІВНІ|гальмові| ВЛАСТИВОСТІ

Мета|ціль| практичного заняття № 6 – закріплення студентами знань, отриманих|одержувати| на лекції з теми "Гальмівні|гальмові| властивості".

Заняття передбачає:

- розгляд процесу гальмування з урахуванням|з врахуванням| перерозподілу нормальних навантажень і, як наслідок, необхідності певного розподілу гальмівних|гальмових| сил і можливості|спроможності| забезпечення їх оптимального розподілу;

- побудова|шикування| гальмівної|гальмової| діаграми, розрахунок гальмівного|гальмового| шляху|колії,дороги|.

6.1. Розподіл гальмівних|гальмових| сил при гальмуванні

Рис. 6.1 – Розрахункова схема

На рис. 6.1 представлена|уявляти| розрахункова схема гальмування двовісного автомобіля.

При гальмуванні на горизонтальній дорозі на автомобіль діють наступні|слідуючі| сили: сила тяжіння G_а|; нормальні реакції передньої R_Z1| і задньою R_Z2| осей; сумарні подовжні реакції в контактах коліс з|із| дорогою на передній осі R_X1|, задній осі R_X2|, які рівні гальмівним|гальмовим| силам Р_тор1 і Р_тор2; сила інерції, рівна добутку|добутку| маси автомобіля на уповільнення.

Гальмівні|гальмові| сили при екстреному гальмуванні:

P_TOP1| = φ_х|R_Z1|; P_TOP2| = φ_хR_Z2|.

Щоб|аби| знайти R_Z1| і R_Z2|, потрібно розглянути|розглядувати| рівняння рівноваги моментів від сил, що діють, відносно точки|відносно||точки| 2

R_Z1L−m_aj_Зh_д−G_ab=0 (6.1)

де а і b – координати центру мас автомобіля відносно|відносно| передньої і задньої осі;

h_д| – висота центру мас над поверхнею дороги|любі|.

Координати центру мас автомобіля (а, b) можна визначити, розглянувши|розглядувати| рівняння рівноваги моментів від дії сил на нерухомий автомобіль відносно точки 2. На нерухомий автомобіль діють тільки|лише| G_a|, R_Z1| і R_Z2|. Тоді:

R_Z1L−G_ab=0, звідки b=R_Z1L|/Ga|; а=L-b

З|із| рівняння (6.1):

R_Z1 = G_a(b+j_Зh_д/g)/L

R_Z2 = G_a(a-j_Зh_д/g)/L

Якщо прийняти j_З=φ_хg| – при гальмуванні з використанням гальмівних|гальмових| сил, тоді:

R_Z1 = G_a(b+φ_хh_д)/L (6.2)

R_Z2 = G_a(a-φ_хh_д)/L

По цих формулах можна розрахувати нормальні реакції при гальмуванні в заданих дорожніх умовах.

Відношення|ставлення| Р_TOP1/P_TOP2=R_Z1/R_Z2=(b+φ_хh_д)/(a-φ_хh_д) тобто співвідношення гальмівних|гальмових| сил повинне бути таким же, як співвідношення нормальних реакцій, а самі сили:

P_TOP1= G_a(b+φ_хh_д)φ_х/L (6.3)

P_TOP2= G_a(a-φ_хh_д)φ_х/L

Неважко відмітити|помітити|, що необхідні гальмівні|гальмові| сили залежать від φ_х|, який в експлуатації змінюється в широких межах (φ_х| = 0.1...0.8).

Рис. 6.2 – Залежність Р_тор2=f(Р_тор1)

Користуючись цими формулами, можна розрахувати і побудувати|спорудити| залежність Р_тор2=f(Р_тор1). Її вигляд|вид| представлений|уявляти| на рис. 6.2.

Аналіз цієї залежності дозволяє встановити, що для кожного коефіцієнта зчеплення в діапазоні його можливої зміни існує певне співвідношення Р_тор1/Р_тор2, причому по величині для кожного φ_х| різне|. Якщо гальмівна|гальмова| система може забезпечити цю залежність, то це буде ідеально. Найпростіші гальмівні|гальмові| системи без регулятора|регулювальника| забезпечують постійне співвідношення Р_тор1/Р_тор2.

Якщо при гальмуванні першими заблокуються задні колеса, а передні ще не дійдуть до межі по φ_х| – у|біля,в| автомобіля почнеться|розпочинатиме,зачинатиме| занос|замет|, причому останній є|з'являється,являється| процесом, що розвивається, оскільки|тому що| при збільшенні курсового кута|рогу,кутка| збільшується повертаючий момент.

Якщо при гальмуванні заблокуються першими передні колеса, автомобіль втратить|згубить,змарнує,загубить| керованість, але|та| збільшення курсового кута|рогу,кутка| в процесі гальмування не буде. Тому другий варіант переважно.

З|із| графіка рис. 6.2 видно|показний|, що якщо ординати прямої, відповідні Р_тор2, знаходяться|перебувають| нижче за ідеальну криву, то буде забезпечений другий варіант – першими заблокуються колеса передньої осі. Ясно, що при, φ_х=0,8| це відповідатиме всьому можливому діапазону зміни φ_х|, а якщо узяти, наприклад, φ_х=0,6|, то при силі Р_тор1, більшій ніж відповідна величина при φ_х=0,6|, на колесах другої вісі повинна розвиватися сила більша, ніж при φ_х| = φ_хMAX|, а отже, вони заблокуються першими.

Проте|однак| вибір лінійної залежності Р_тор1/Р_тор2 при φ_х=0,8| збільшує недовикористання можливого зчеплення колеса з|із| дорогою в цілому|загалом|. Недовикористання зчеплення можна оцінити по величині питомої гальмівної|гальмової| сили:

γ_T| = (P_TOP1+P_TOP2|)/G_a (6.4)

розрахувавши значення при звичайній|звичній| і ідеальній гальмівних|гальмових| системах.

Для зменшення недовикористання зчеплення колеса з|із| дорогою застосовують регулятор|регулювальника| гальмівних|гальмових| сил, що змінює|зраджує| співвідношення Р_тор1/Р_тор2 залежно від ваги автомобіля і інтенсивності гальмування.

6.2. Побудова|шикування| гальмівної|гальмової| діаграми і розрахунок гальмівного|гальмового| шляху.|колії,дороги|

Гальмівний|гальмовий| шлях|колія,дорога| і стале уповільнення при екстреному гальмуванні можна визначити за формулами:

S_T =V₀(t_c+0,5t_H)+0,5V₀²/ φ_хg ; (6.5)

J_уст=φ_хg| (6.6)

де t_C| – час спрацьовування гальмівного|гальмового| приводу;

t_H| – час наростання уповільнення;

V₀| – початкова швидкість гальмування автомобіля;

g=9,81| м/с² – прискорення вільного падіння.

Часом t_C| називають проміжок часу від початку гальмування до моменту часу, при якому уповільнення j автомобіля стає більше нуля. Це час, необхідний для переміщення елементів гальмівного|гальмового| приводу на величину зазорів, наявних між ними в неробочому положенні|становищі|, наростання тиску|тиснення| рідини або повітря в трубопроводах і робочих апаратах приводу, необхідного для подолання|здолання| зусиль поворотних пружин колодок і переміщення колодок до зіткнення їх фрикційних накладок з|із| гальмівним|гальмовим| диском або барабаном. Час t_C| залежить від типу|типа| гальмівного|гальмового| приводу і гальмівних|гальмових| механізмів, технічного стану|достатку| гальмівної|гальмової| системи. У загальному|спільному| випадку t_C| може виступати|вирушати| одним з критеріїв досконалості конструкції, а також показником технічного стану|достатку| автомобіля.

У|біля,в| технічно справної гальмівної|гальмової| системи з|із| гідроприводом і дисковими гальмівними|гальмовими| механізмами t_C| = 0,05...0,07 с|із|, з|із| барабанними гальмівними|гальмовими| механізмами t_C| = 0,15...0,20 с|із|, у|біля,в| системи з|із| пневмоприводом| t_C| = 0,2...0,4 с|із|.

З моменту|із моменту| зіткнення фрикційних елементів гальмівних|гальмових| механізмів уповільнення збільшується від нуля до значення, відповідного сталому значенню сил, що приводять|призводять,наводять| в дію гальмівні|гальмові| механізми, або сталому тиску|тисненню| робочого тіла гальмівного|гальмового| приводу. Час t_H|, що витрачається на цей процес, називають часом наростання уповільнення. Воно залежить від конструктивних і експлуатаційних чинників|факторів|. Визначальну роль на величину t_H| надає|робить,виявляє,чинить| технічний стан|достаток| гальмівної|гальмової| системи, отже, t_H| є|з'являється,являється| діагностичним параметром, тобто по ньому можна судити про технічний стан|достаток| гальмівної|гальмової| системи.

6.3. Методичні вказівки

На практичному занятті рекомендується провести розрахунок для двовісного автомобіля залежності гальмівної|гальмової| сили на колесах задньої осі Р_тор2 від гальмівної|гальмової| сили на колесах передньої осі Р_тор1 провести аналіз процесу гальмування автомобіля по отриманій|одержувати| залежності, побудувати|спорудити| гальмівну|гальмову| діаграму.

Розрахунок проводити для одного автомобіля в різних станах|достатках| (навантажений і ненавантажений).

Побудувати|спорудити| гальмівну|гальмову| діаграму при гальмуванні автомобіля для різних значень φ_х| і розрахувати гальмівний|гальмовий| шлях|колію,дорогу|.

6.3.1. Початкові|вихідні| дані

Висоту центру мас приймають рівній висоті вантажного майданчика для вантажних автомобілів і діаметру колеса для легкових.

φ_х| приймаються: для розподілу гальмівних|гальмових| сил – 0,2; 0,4; 0,6; 08; для побудови|шикування| гальмівної|гальмової| діаграми – 0,6; 0,7; 0,8.

Початкова швидкість гальмування (км/год): для легкових – 80; для вантажних – 60.

t_H| вибирається згідно конструкції автомобіля: 0,2 с| – легкові автомобілі; 0,4 с| – вантажні автомобілі з|із| гідроприводом; 1,5 с| – вантажні автомобілі з|із| пневмоприводом|; 1,2 с| – автобуси.

Для гальмівної|гальмової| системи без регулятора|регулювальника|:

P_тор1/Р_тор2 = (b+0,8h_д)(a−0,8 h_д)= const .

6.3.2. Порядок|лад| розрахунку.

а) розподіл гальмівних|гальмових| сил

Таблиця 6.1 – Результати розрахунку

Показник	φХ
порожній	завантажений
0,2	0,4	0,6	0,8	0,2	0,4	0,6	0,8
RZ1
RZ2
PТОР1
РТОР2
РТОР1/ РТОР2
γT

б) гальмівна|гальмова| діаграма

1. Розраховуємо S_T| і j_уст| для трьох значень φ_х| за формулами
(6.5) (6.6);

2. Заповнюємо таблицю і будуємо гальмівну|гальмову| діаграму.
Гальмівна|гальмова| діаграма розбивається на три частини|частки| і для кожної частини|частки| потрібно розрахувати j і швидкість.

1 частина|частка| (t_C| – спрацьовування гальмівного|гальмового| приводу):

j = 0; V₁| = V₀| = const|.

2 частина|частка|(t_H| – наростання тиску|тиснення| в гальмівному|гальмовому| приводі):
j наростає від 0 до j_уст|;

(6.7)

(6.8)

t приймається від 0 до t_H|.

3 частина|частка| (t_З| – гальмування із|із| сталим уповільненням):

j_уст=const|

t приймається від 0 до t_З|;

Заповнюється таблиця для 3-х значень φ_х| для 2-ої і 3-ої частин|часток| діаграми.

 

Таблиця 6.2 – Результати розрахунку

Показник	t
2 частина|	3 частина|
t=0,3tH|	t=0,7tH|	t=tH|	t=0,2tЗ|	t=0,4tЗ|	t=0,6tЗ|	t=0,8tЗ|	t=tЗ|
φх=0,6|	t
V
j
ST|
φх=0,7|	t				Развернуть Открыть в широком формате – Конец работы – Эта тема принадлежит разделу: ЗОВНІШНІ ШВИДКІСНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГУНІВ Мета ціль практичного заняття оволодіння студентами різних методів... Загальні спільні відомості Основні параметри що характеризують двигун потужність Ne і крутний момент Ме Для визначення показників тягово швидкісних властивостей... Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Й спосіб Что будем делать с полученным материалом: Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях: Твитнуть Все темы данного раздела: Эта работа не имеет других тем. Хотите получать на электронную почту самые свежие новости? Подпишитесь на Нашу рассылку Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail Новости и инфо для студентов Свежие новости Актуальные обзоры событий Студенческая жизнь Реклама Соответствующий теме материал Похожее Популярное Облако тегов Здесь Временно Пусто Теги О Сайте Рефераты Правила Пользования Правообладателям Обратная связь Информация в виде рефератов, конспектов, лекций, курсовых и дипломных работ имеют своего автора, которому принадлежат права. Поэтому, прежде чем использовать какую либо информацию с этого сайта, убедитесь, что этим Вы не нарушаете чье либо право. © copyright 1999 - 2024 allRefs.net. Все права защищены. Страница сгенерирована за: 0.041 сек.