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, δвр 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=Тпост+Твідн
Зазвичай|звично|:
де mа| – маса автомобіля;
V – швидкість руху автомобіля.
де Iм| – момент інерції маховика двигуна і деталей трансмісії, пов'язаних з ним (включаючи вали і шестерні);
ωе| – кутова швидкість валу двигуна;
ΣІк – сумарний момент інерції коліс:
ωк| – 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 Тпост і Твідн). Це і враховує коефіцієнт врахування|урахування| мас|, що обертаються δвр.
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:
Ри = maδврj = Рпост+Рврм+Рврк (3.1)
де Рпост – сила інерції поступально рухомих мас, приведена до контакту колеса з|із| дорогою;
Рврм – сила інерції деталей двигуна і трансмісії, що обертаються, приведена до контакту колеса з|із| дорогою;
Рврк – сила інерції коліс, приведена до контакту колеса з |із| дорогою.
Згідно|згідно з| законів фізики:
але|та|
при цьому Ne|
має розмірність [кВт|]
де Мк – момент двигуна, підведений до коліс.
В той
же час
і враховуючи ωе=|
ωкUт|
отримаємо|одержуватимемо|:
аналогічно
Підставивши значення у формулу (3.1) і поділивши обидві частини|частки| отриманого|одержувати| рівняння на Рпост, отримаємо|одержуватимемо| коефіцієнт врахування|урахування| мас, що обертаються:
(3.2)
Для автопоїзда:
При
вибігу|
Рврм=0,
тому
тобто
вибіг|
відбувається|походить|
лише|лише|
за рахунок запасеної кінетичної енергії.
Формулу для δвр|, можна записати у такому вигляді:
де
Як видно|показний| з|із| формули, δ1в| залежить від передавального числа коробки передач, причому в квадраті, тому, чим менше Uк|, тим менше δ1в|.
Якщо при розрахунку коефіцієнта врахування|урахування| мас, що обертаються, значення Iм| і Iк| відсутні, то користуються емпіричними формулами, отриманими|одержувати| на основі статистичних розрахунків, зокрема, для одиночного автомобіля при повному|цілковитому| навантаженні:
(3.3)
тобто δ1в=δ2в=0,04|.
Якщо автомобіль завантажений неповністю|цілком| (mx=mсн+mг|; mг| < mг| ном, де mсн| – споряджена маса автомобіля, mг| – маса вантажу|тягаря|), то
(3.4)
тобто δвр| збільшується, оскільки|тому що| зростає|зростає| частка|доля| кінетичної енергії деталей, що обертаються.
Якщо автомобіль стає тягачем, то:
де mT| – маса тягача; mАП| – маса автопоїзда; ZКА| – число коліс автопоїзда; ZKT –| число коліс тягача.