7.4. Разбивка скоростей по передачам
Разбивкой скоростей по передачам называется определение расчётных скоростей движения машины на каждой из ступеней силовой передачи.
Разбивке скоростей предшествует определение кинематического и силового диапазонов машины и выбор числа ступеней силовой передачи.
Определение кинематического и силового диапазонов
Наиболее просто кинематический диапазон машины определяется в случае, если в тактико-технических требованиях непосредственно заданы максимальная и минимальная скорости движения автомобиля
(117)
В большинстве случаев задаётся только максимальная скорость автомобиля. Для нахождения минимальной скорости необходимо выбрать условия движения на низшей передаче.
Из выражения (117) получим (в связи с малой скоростью движения сопротивлением воздуха пренебрегаем)
Кроме того, имеем
(118)
Задача сводится к выбору максимального значения ψ. В свою очередь предельное сопротивление ограничено условиями сцепления колёс с грунтом. Исходя из этого, получим
Имея ввиду, что Nе max = NyG, получим
Принимая η = 0,85 и φcosαmax = 0,8*0,85≈0,7, будем иметь (при Nrд л.с./т и V в км/час)
(119)
Это выражение, учитывая приближённость коэффициентов, вполне может быть использовано для выбора минимальной скорости.
Так,
для автомобиля со
всеми
приводными колёсами при удельной
мощности 20 л.с/т получим
Vmin
= 6,4
км/ч;
при
той же удельной мощности, но одной
ведущей оси (
=0,6
) Vmin
= 10,5
км/ч.
Приняв в соответствии с выражением (116)
получим для большегрузных автомобилей со всеми приводными осями dk =14 -15, а с одной приводной осью dk= 8 -9.
Армейские автомобили высокой проходимости, тягачи и специальные колёсные шасси должны иметь возможность двигаться с очень малыми скоростями.
Поэтому для них, если даже минимальная расчетная скорость в тактико-технических требованиях не задана, целесообразно брать эту скорость (независимо от того, какая скорость получена при расчёте по формуле (118), численно равной Vmin = (0,5 ÷1,5) dд км/ч, где dд полный диапазон двигателя
Здесь nдmin - минимальные устойчивые обороты двигателя под нагрузкой.
При таком выборе минимальной расчётной скорости (Vmin) автомобиль сможет развивать скорость, равную выбранному значению коэффициента (то есть от 0,5 до 1,5 км/ч) при наименьших устойчивых оборотах двигателя; с увеличением оборотов в dд раз, когда они достигнут расчётных nN, мы получим низшую расчётную скорость.
Транспортный и тяговый диапазоны
Для тягачей и автомобилей многоцелевого назначения иногда могут быть заданы два самостоятельных диапазона - транспортный и тяговый.
Под транспортным диапазоном понимается диапазон, охватывающий движение одиночной машины или поезда в благоприятных и средних дорожных условиях. Величина диапазона определяется по выражению (117), причем Vmin обычно берётся большей, чем допускает сцепление: Vmin = 12-15 км/ч, что соответствует αmax =12-15o.
Тяговый диапазон обеспечивает движение поезда в тяжёлых условиях и работу со специальными машинами (орудиями). Высшая скорость на нём берётся равной низшей скорости рабочего диапазона или несколько меньшей (8-12 км/ч). Минимальная скорость должна быть задана (обычно в пределах 0,5 - 2 км/ч). Величина тягового диапазона может колебаться в пределах 5-10 и более.
Разделение общего диапазона на два самостоятельных (транспортный и тяговый) позволяет рационально производить разбивку скоростей внутри диапазона.