Практична робота №6

Моделювання навантажувальних режимів на тягових стендах

Із всіх складових балансу потужностей автомобіля на тягових стендах визначають тільки ефективну потужність двигуна N_ДB. Випробування проводять на сталих та перехідних режимах. Загальним випадком є режим розгону, при якому баланс потужностей описується рівнянням:

N_ДВ=N_НП+N_ТK+N_ПK+N_ІА+N_IC ,

де N_HП- потужність, яка поглинається навантажувальним пристроєм (гальмом);

N_ТК – потужність, яка витрачається на подолання опору (тертя) трансмісії автомобіля і стенда та опору кочення коліс по роликах стенда;

М_ПК – потужність, яка витрачається на проковзування коліс по роликах стенда;

N_ІА- потужність, яка витрачається на подолання інерції обертових мас автомобіля;

N_1C— потужність, яка витрачається на подолання інерції обертових мас стенда.

На силових стендах випробування проводять при сталих режимах, тобто при N_1A=0 і N_ІC=0. При цьому, для силового стенда, баланс потужностей описується рівнянням:

N_ДB=N_НП+N_TK+N_ПK

Вимірювана потужність на ведучих колесах N_K приймається рівною потужносіі N_НП, яка поглинається навантажувальним пристроєм (гальмом). Функціонально на стенді фіксується значення тягової сили на колесах, яке за допомогою блоку вимірювання потужності реалізується для Індексації за формулою:

N_K = 0,2778∙P_K∙V_p (кВт),

де Р_к- значення тягової сили на колесах, кН;

V_p- лінійна швидкість на колі роликів, км/год.

Лінійну швидкість на колі роликів визначають за формулою:

V_P = 0,1885∙D_P∙n_P (км/год),

де D_P - діаметр роликів, м;

п_р— частота обертання роликів, хв^-1

На інерційних тягових стендах випробування проводять при не сталих режимах, тобто при N_НП = О (навантажувальний пристрій відсутній). При цьому, для інерційного стенда, баланс потужностей описується рівнянням:

N_№=N_TK+N_ПK+N_ІA+N_K

Вимірювана на інерційному стенді потужність на ведучих колесах N_K приймається рівною сумі потужностей N_ІА і N_IC- Витрати потужностей N_НП і N_ПК, при випробуваннях автомобілів, мають місце в балансі потужностей як для силового, так і для інерційного стендів.

Практична робота №7

Моделювання експлуатаційних гальмівних режимів на стендах

Для гальмування автомобіля необхідно мати зовнішню, по відношенню до автомобіля опору, до якої може бути прикладена гальмівна сила опору його руху . В експлуатації такою опорою є дорожнє покриття, а при випробуваннях на гальмівних стендах - ролики стенда. Гальмівними силами є сили тертя між колесами і роликами. На рис. 7.1, а показана схема кочення загальмованого колеса по дорозі. Тут М_г - гальмівний момент. Між колесом і дорогою діє реакція Р_г. Крім цього, на колесо діє момент М_f від сили опору кочення. Z -радіальна реакція, що діє на колесо зі сторони дороги. При коченні колеса на стенді на лівому і правому роликах діють гальмівні сили Р_гл і Р_гп , моменти M_fл і М_fп та реакції Н₁, і Н₂.

Рис. 7.1. Схеми розташування роликів стенда:

І_с, II_с— симетричне розташування роликів; І_н, II_н — несиметричне розташування роликів; 1 - робочий ролик стенда; 2 — ведуче колесо автомобіля; 3 - вільний, підтримуючий ролик.

Умови взаємодії шини з дорогою та роликами стенда дуже відрізняються, оскільки змінюється характер розподілу сил і питомих тисків в місці контакту, змінюються коефіцієнти зчеплення і опору коченню. При гальмуванні коліс автомобіля роликами стенду сума моментів, що діють на колесо визначається рівнянням:

Запас кінетичної енергії автомобіля, який рухається по дорозі із заданою швидкістю становить:

де т — маса автомобіля;

V — швидкість руху;

ΣJ_K - сума моментів інерції коліс автомобіля;

ω_к — кутова швидкість колеса.

При випробуваннях на роликовому стенді, запас кінетичної енергії:

де Jp,J_EP - відповідно, моменти інерції роликів та ротора електродвигуна;

ω_р,ω_ер — відповідно, кутові швидкості роликів і ротора електродвигуна. Довжина гальмівного шляху на дорозі визначається за формулою:

де V₀ - початкова швидкість гальмування.

Довжина гальмівного шляху на роликовому стенді визначається за формулою:

де J_np - приведений до півосі колеса момент інерції стенда та коліс автомобіля, який визначається за формулою:

де і — передавальне відношення між колесами автомобіля і роликами стенда.

Із останніх двох залежностей для визначення гальмівного шляху випливає, що для дотримання однієї із основних умов подібності гальмування автомобіля на дорозі і стенді необхідно, щоб

Між S_CT і S_Д повинна існувати залежність:

де k - масштабний коефіцієнт, який визначається за формулою:

Масштабний коефіцієнт k для кожної моделі автомобіля і стенда є відомою сталою величиною.

Необхідними умовами подібності процесів гальмування є також подібність теплова, подібність швидкостей та режимів гальмування -короткочасне, тривале чи повторно-короткочасне.