4 Расчет и построение тягово-динамических характеристик

Тяговая характеристика представляет собой графическую зависимость на различных передачах Р_а = f (V) и является основным документом, характеризующим тягово-динамические качества машины. Расчет тяговой характеристики производится в следующем порядке.

Для построения кривых Р_а = f (V) необходимо определить на каждой передаче скорость движения и свободную силу тяги при соответствующей частоте вращения вала двигателя, используя данные скоростной характеристики двигателя и кривую буксования. Теоретическая скорость движения машины определяется по формуле:

, (4.1)

где R_д – динамический радиус колеса, м;

n_e – текущее значение частоты вращения вала двигателя, об/мин;

К – общее передаточное число трансмиссии на соответствующей передаче.

Свободная сила тяги равна:

, (4.2)

где P_k – касательная сила тяги, Н

, (4.3)

P_w – сопротивление воздушной среды, Н (учитывается при V ≥ 25 км/ч):

. (4.4)

Скорость машины на 1-й передаче:

;

;

;

;

;

.

Касательная сила тяги машины на 1-й передаче:

;

;

;

;

;

.

По аналогии рассчитываются характеристики на остальных передачах. Найденные значения вносятся в таблицу 4.1 и таблицу 4.2 и на их основе строится тягово-динамическая характеристика (рисунок 4.1).

Таблица 4.1 – Параметры тяговой характеристики

nе, мин-1		Ме, Нм	K1=120,46							K2=75,32
			V,км/ч		Рк, Н	Рw, Н		Ра, Н		V,км/ч	Рк, Н		Рw, Н		Ра, Н
840		933,09	1,624674		154595,5	0		154595,5		2,598357	96663,9		0		96663,9
1050		951,95	2,030843		157720,2	0		157720,2		3,247946	98617,71		0		98617,71
1260		953,83	2,437011		158031,7	0		158031,7		3,897535	98812,47		0		98812,47
1680		910,01	3,249348		150771,6	0		150771,6		5,196714	94272,91		0		94272,91
1890		864,19	3,655517		143180,1	0		143180,1		5,846303	89526,17		0		89526,17
2100		802,65	4,061685		132984	0		132984		6,495892	83150,9		0		83150,9

K3=47,19				K4=22,69
V,км/ч	Рк, Н	Рw, Н	Ра, Н	V,км/ч	Рк, Н	Рw, Н	Ра, Н
4,14724	60562,52	0	60562,52	8,625308	29119,81	0	29119,81
5,18405	61786,64	0	61786,64	10,78164	29708,39	0	29708,39
6,22086	61908,66	0	61908,66	12,93796	29767,06	0	29767,06
8,294479	59064,51	0	59064,51	17,25062	28399,53	0	28399,53
9,331289	56090,55	0	56090,55	19,40694	26969,58	0	26969,58
10,3681	52096,27	0	52096,27	21,56327	25049,04	0	25049,04

K5=18,15
V,км/ч	Рк, Н	Рw, Н	Ра, Н
10,78282	23293,28	0	23293,28
13,47853	23764,09	0	23764,09
16,17423	23811,02	0	23811,02
21,56565	22717,12	0	22717,12
24,26135	21573,29	0	21573,29
26,95706	20037,03	264,9039	19772,12

Таблица 4.2 – Параметры тяговой характеристики

nе, мин-1	Ме, Нм		K1=65										K2=40,63
			V,км/ч		Рк, Н			Рw, Н			Ра, Н		V,км/ч		Рк, Н		Рw, Н		Ра, Н
840	933,09		3,010896		83419,45			0			83419,45		4,816841		52143,58		0		52143,58
1050	951,95		3,76362		85105,56			0			85105,56		6,021051		53197,52		0		53197,52
1260	953,83		4,516344		85273,64			0			85273,64		7,225261		53302,58		0		53302,58
1680	910,01		6,021792		81356,07			0			81356,07		9,633682		50853,8		0		50853,8
1890	864,19		6,774516		77259,7			0			77259,7		10,83789		48293,26		0		48293,26
2100	802,65		7,52724		71757,95			0			71757,95		12,0421		44854,24		0		44854,24
K3=25,39									K4=9,95
V,км/ч		Рк, Н		Рw, Н		Ра, Н			V,км/ч			Рк, Н		Рw, Н		Ра, Н
7,708083		32584,92		0		32584,92			19,66917			12769,59		0		12769,59
9,635104		33243,54		0		33243,54			24,58646			13027,7		0		13027,7
11,56213		33309,19		0		33309,19			29,50375			13053,43		317,3204		13053,43
15,41617		31778,93		0		31778,93			39,33834			12453,74		564,1251		12453,74
17,34319		30178,83		0		30178,83			44,25563			11826,68		713,9708		11826,68
19,27021		28029,76		0		28029,76			49,17292			10984,49		881,4454		10984,49
K5=7,96
V,км/ч		Рк, Н		Рw, Н			Ра, Н
24,58646		10215,67		0			10215,67
30,73308		10422,16		344,3146			10077,84
36,87969		10442,74		495,8131			9946,928
49,17292		9962,99		881,4454			9081,544
55,31954		9461,342		1115,579			8345,763
61,46616		8787,589		1377,258			7410,33

При анализе тяговых свойств автомобиля удобнее пользоваться динамической характеристикой, выражающей зависимость динамического фактора от скорости движения.

Динамический фактор характеризует удельную свободную силу тяги, которую может развивать машина на различных передачах:

, (4.5)

где G_а – сила веса транспортной системы, Н.

Таким образом, динамическая характеристика представляет собой тяговую характеристику, у которой по оси ординат в соответствующем масштабе отложен динамический фактор.

Для высшей передачи раздаточной коробки:

;

;

;

;

.