Результати розрахунків ефективної потужності і ефективного обертаючого моменту на валу двигуна

Таблиця 1.

Параметри	Значення параметрів
n, об/хв	nmin	n+n	n+2n	n+3n	nN
	0.1379	0,3534	0,569	0,7845	1
	0,019	0,1249	0,3237	0,6154	1
	0,0026	0,0442	0,1842	0,4858	1
	0,099	0,33	0,605	0,849	1
Nе, кВт	19,08	63,81	115,7	162,27	191
NDI, кВт	16,22	54,23	98,35	137,93	162,35
MDI, кНм	387,3	505,34	569,24	579	534,63

2.Побудова силового балансу і динамічної характеристики автомобіля

Використовуючи результати розрахунків (табл. 1) визначаю силу тяги на ведучі колеса Р_к для кожної передачі:

(2.1)

і_к, і_р, і_о – відповідно передаточні відношення коробки передач, розподільної коробки, головної передачі;

r_g – динамічний радіус колеса, м;

 – коефіцієнт корисної дії трансмісії.

Коефіцієнт корисної дії трансмісії є добутком коєфіцієнтів корисної дії її агрегатів. Для для трьохосних автомобілів підвищеної прохідності (64) = 0,82.

Розрахунки

Пожежні автомобілі, що рухаються, частину потужності двигуна витрачають на подолання опору повітря. Сила опору повітря визначається по формулі:

K_b — коефіцієнт обтікання,

V — швидкість автомобіля, км/год;

F — лобова площа, м­­².

Для приблизних розрахунків лобова площа розраховується по формулі:

B — ширина автомобіля, м;

H₂ — габаритна висота, м.

Коефіцієнт обтікання визначається для кожної моделі ПА експериментально. Він визначається як сила опору повітря, створювана 1м² лобової площі автомобіля при його рухові з швидкістю 1 м/с.

Для пожежних автомобілів на шасі вантажних автомобілів

.

При розрахунках сили опору повітря P_w від швидкості руху автомобіля необхідно попередньо перейти від частоти обертання колінчатого валу до швидкості руху автомобіля V, км/год

, км/год (2.4)

Розрахунки

При рухові автомобіля зі швидкістю до 15 км/год силою опору повітря нехтують. тобто Р_W=0.

Динамічний фактор D визначається по формулі:

(2.5)

G_a – маса пожежного автомобіля, кг;

g – прискорення вільного падіння, 9.81 м/с².

Розрахунки

Результати розрахунків для кожної з передач заносяться в таблицю 2.

Таблиця 2.

Параметри		Значення параметрів
n, об/хв		400	1025	1650	2275	2900
МD, Нм		387,31	505,34	569,24	579,01	534,64
ік1	V, м/год	1,74	4,45	7,17	9,88	12,6
ік1	Рк, Н	28237	36843	41501	42213	38978
ік1	Рw, Н	0	0	0	0	0
ік1	Рк -Рw	28236	36835	41482	42176	38917
ік1	D	0,16	0,21	0,24	0,24	0,22
ік2	V,км/год	1,74	8,36	13,9	19,16	24,43
ік2	Рк, Н	14561	18999	21401	21768	20100
ік2	Рw, Н	0	0	0	141	230
ік2	Рк -Рw	14561	18999	21401	21626	19870
ік2	D	0,08	0,11	0,12	0,12	0,11
ік3	V,м/год	5,43	13,92	22,41	30,9	39,39
ік3	Рк, Н	9028	11780	13270	13497	12463
ік3	Рw, Н	0	0	193	386	599
ік3	Рк -Рw	9028	11780	13076	13129	11864
ік3	D	0,05	0,07	0,08	0,08	0,07
ік4	V, м/год	8,87	22,72	36,58	50,44	64,29
ік4	Рк, Н	5532	7218	8131	8270	7636
ік4	Рw, Н	0	199	516	982	1595
ік4	Рк -Рw	5532	7019	7614	7288	6041
ік4	D	0,03	0,04	0,04	0,04	0,03
ік5	V, м/год	13,04	33,42	53,79	74,17	94,55
ік5	Рк, Н	3762	4908	5529	5624	5193
ік5	Рw, Н	0	431	1117	2123	3451
ік5	Рк -Рw	3762	4477	4412	3500	1724
ік5	D	0,02	0,03	0,03	0,02	0,01

Сила сумарних дорожніх опорів визначається по формулі:

, Н (2.6)

 – сумарний коефіцієнт дорожніх опорів при максимальній швидкості руху:

(2.7)

f – коефіцієнт опору качіння;

 – кут повздовжнього нахилу дороги;

Для 5-ї передачі:

Коефіцієнт опору качання f залежить, в основному, від типу і стану дорожнього покриття, конструкції шини і тиску повітря в них. Для розрахунків коефіцієнт можна вважати величиною постійною, який залежить від типу і стану дорожнього покриття.

По даним таблиці 2 будую графік силового балансу пожежного автомобіля.

На графіку силового балансу автомобіля для всіх передач будую залежність P_k, P_, P_w+P_ від швидкості руху V(мал. 2).

На графіку динамічної характеристики будую залежність D i _ від швидкості руху V (мал. 3).

За даними динамічної характеристики автомобіля визначають максимально можливу швидкість руху V_max, максимальний дорожній опір _max, який може подолати автомобіль і максимальний уклін дороги I_max при заданому типу дорожнього покриття f.

Висновок по малюнку №2: виходячи з побудови графіків залежності сили тяги на ведучі колеса ПА та графіку сумарних опорів повітря та ділянки руху виявляємо, що сумарна сила опорів не зважає рухові ПА, тобто максимальною буде та швидкість, яку здатний розвинути двигун ПА.

Висновок по малюнку № 3: максимально допустима швидкість руху пожежного автомобіля буде обмежена максимально допустимою кутовою швидкістю обертання колінчатого валу двигуна.