Автомобильдің тарту теңестірілімінің теңдеуін графикалық әдіспен шешу
Лабораториялық жұмыстың мақсаты – студенттердің әртүрлі автомобильдердің тарту теңестірілімінің теңдеуі көмегімен тарту – жылдамдық қасиеттерін бағалау есебін графо-аналитикалық әдіспен шешуді меңгеру болып табылады.
Жалпы мәліметтер
Автомобильдің тарту теңестірілімі теңдеуі былай жазылады:
,
(3.1)
мұндағы
– автомобильдің жетекші доңғалақтарындағы
айналма күш;
– автомобильдің
домалауына кедергі күш;
– автомобильдің
қырға көтерілуіне кедергі күш;
– ауа
кедергісінің күші;
– автомобильдің
шапшаңдата қозғалуына кедергі күш.
Тарту теңестірілімі теңдеуінің толық айналма күш – жылдамдық координаталарында графикалық көрсетілуі – автомобильдің тарту сипаттамасы деп аталады.
Тарту сипаттамасын (3.1-сурет) салу үшін мына байланыстарды пайдаланады:
;
,
(3.2)
мұндағы s – сырғанау коэффициенті.
3.1-сурет. Автомобильдің тарту сипаттамасы
Мынаны ескеру керек, яғни автомобиль төменгі берілістерде қозғалғанда, айналма күштің тек қана үлкен шамаларында сырғанау ерекше орын. Сондықтан көпшілік жағдайларда қатты жолдарда қозғалуға арналған автомобильдер үшін тарту теңестірілімінің графигін, доңғалақтардың сырғанауын ескермей салады. Ілінісу аздау жолдарда қозғалғанда автомобиль жылдамдығын айналма күштің аздау шамаларында да, шинаның сырғанауын ескеріп, анықтау керек.
Автомобильдің домалауға кедергі күші мына формула бойынша анықталады:
,
(3.3)
мұндағы f –
автомобильдің домалауға кедергі
коэффициенті;
– жол еңісінің бұрышы.
Автомобильдің қырға көтерілуіне кедергі күш былай анықталады:
.
(3.4)
Ауа кедергісінің күші мына формула бойынша анықталады:
,
(3.5)
мұндағы
–
ауа кедергісінің коэффициенті;
–
автомобильдің қарсы ауданы.
Автомобильдің қарсы ауданы мына формула бойынша анықталады:
,
(3.6)
мұндағы
– аудан толтыру коэффициенті. Жеңіл
автомобильдер үшін
,
жүктік автомобильдер үшін
;
– автомобильдің ең үлкен ені
мен биіктігі.
Егер жылдамдық км/сағ берілсе, онда:
.
(3.7)
Автомобильдің шапшаңдата қозғалуына кедергі күш былай анықталады:
,
(3.8)
мұндағы – автомобильдің айналмалы массаларын ескеретін коэффициент.
Автомобильдің айналмалы массаларын ескеретін коэффициент мына формула бойынша анықталады:
.
(3.9)
Есепте
=
0,03…0,05 және
=
0,04…0,06 деп алуға болады.
Жетекші доңғалақтардағы айналма күш ілінісумен шектелген. Егер жетекші доңғалақтардың астындағы ілінісу коэффициенттерді бірдей деп есептесек, онда жетекші доңғалақтардағы ілінісумен шектелген айналма күш мына формула бойынша анықталуы мүмкін:
,
(3.10)
мұндағы
–
автомобильдің жетекші доңғалақтарға
әсер ететін жолдың нормальдық әсерлестігі.
Практикалық есептерде доңғалақтың домалауға кедергісін ескермейді. Сонда жетекші доңғалақтардағы айналма күшті тарту күшіне теңестіреді:
.
(3.12)
Демек табатынымыз:
.
(3.13)
Әдістемелік нұсқаулар
Лабораториялық
сабақта белгілі автомобильдің тарту
сипаттамасын салу ұсынылады.
1-лабораториялық жұмыстың берілгендері
бойынша
,
,
мәндері алынады. 2-лабораториялық
жұмыстың берілгендері бойынша
және
мәндері
алынады. Автомобильдің техникалық
сипаттамасынан Ga,
және осьтік салмақтар алынады.
f = 0,01.
cos = 1; sin = i = 0,03.
=
0,7.
мәні 1-кестесінен алынады.
3.1-кесте
Ауа кедергісінің коэффициенттері
Автомобиль түрі |
Кb, Нс2/м4 |
Автомобиль түрі |
Кb, Нс2/м4 |
Жарыстық Жеңіл Автобустар |
0,13...0,15 0,15...0,35 0,25... 0,4 |
Жүктік Автопоездар |
0,5...0,7 0,55...0,95 |
Есепті орындау реті
1)
...
аралығынан иінді біліктің әртүрлі
айналу жиілігінде (айналу жиілігінің
мінездемелік нүктелері ескеріліп, сегіз
мәнін алу керек). (3.2) формуласы бойынша
әртүрлі берілісте
және
шамалары анықталады.
2) (3.3)...(3.7) формулалары бойынша автомобиль қозғалысына кедергі күштер анықталады. 2-кестені толтырылады.
3) (3.11) және (3.13)
формулалары бойынша
және
анықталады.
4) Есептің нәтижелері бойынша автомобильдің тарту сипаттамасы салынады. Осы графикте сәйкес келетін және автомобильдің қозғалысына кедергі күштерге сәйкес келетін сызықтар салынады.
5) Берілген жол жағдайларына сәйкес келетін автомобильдің ең үлкен жылдамдығы анықталады.
6) Табылған нәтижелерді талдау.
2-кесте
Есептің нәтижелері
Көрсеткіштер |
, айн/мин |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
, км/сағ
|
1-саты |
|
|
|
|
|
|
|
|
2-саты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3-саты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4-саты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5-саты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, кН |
1-саты |
|
|
|
|
|
|
|
|
2-саты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3-саты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4-саты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5-саты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, кН |
1-саты |
|
|
|
|
|
|
|
|
2-саты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3-саты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4-саты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5-саты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( + + ), кН |
1-саты |
|
|
|
|
|
|
|
|
2-саты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3-саты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4-саты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5-саты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Бақылау сұрақтары
1) Толық айналма күш деген не және ол қалай анықталады?
2) Жетекші доңғалақтардағы ілінісумен шектелген айналма күш қалай анықталады?
3) Автомобильдің домалауына кедергі күш қалай анықталады?
4) Домалауға кедергі қандай факторларға тәуелді болады?
5) Автомобильдің қырға көтерілуіне кедергі күш қалай анықталады?
6) Жолдың еңісі қалай беріледі?
7) Жол кедергісінің коэффициенті қалай анықталады?
8) Ауа кедергісінің күші қалай анықталады?
9) Автомобильдің қарсы ауданы қалай анықталады?
10) Ауа кедергісін азайту үшін қандай шаралар қолданады?
11) Автомобильдің тарту сипаттамасы деген не?
12) Автомобильдердің тарту – жылдамдық қасиеттерін, олардың тарту сипаттамалары бойынша салыстыруды жүргізуге бола ма?
4-лабораториялық жұмыс