Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Курсач часть 1.doc
Скачиваний:
18
Добавлен:
13.09.2019
Размер:
2.02 Mб
Скачать

1.5.2. Построение динамической, характеристики автомобиля

Динамический фактор определяется по формуле:

(1.28)

Где - вес автомобиля.

, (1.29)

Где: =13200 кг - масса автомобиля, =9,81 м/с .

Н;

.

Определяем значения динамического фактора всех передач и частот вра­щения коленчатого вала, результаты вычислений заносим в таблицу 1.5 и строим динамическую характеристику рис. 1.5.

Рис.1.5. Динамическая характеристика автомобиля Урал-375:

IН – зависимость D = f(V) на 1-ой пониженной передаче;

I – V – зависимости D = f(V) на 1 – 5 передачах в коробке передач;

1 – Зависимость fa = f(V);

2 – Зависимость ψ = fa + 0,03 = f(V).

По графику динамической характеристики автомобиля (рис.1.5.) опреде­лим:

1. Максимальную скорость

Максимальная скорость может ограничиваться либо частотой вращения коленчатого вала, либо дорожными условиями. В нашем случае максимальная скорость ограничивается частотой вращения коленчатого вала, т.к. кривые D=f(V) - на 5 пе­редаче и fa=f(V) не пересекаются. Значит, при частоте вращения коленчатого вала максимальная скорость Vmax=21,4м/с=77км/ч.

2. Наибольший дополнительный уклон

Выбираем по графику динамической характеристики набольшее расстоя­ние между кривыми D=f(V) - на 5 передаче и fa =f(V), это и будет наибольший дополнительный уклон при скорости V=7,13 м/с:

, (1.30)

.

3. Наибольшее ускорение

Для расчета наибольшего ускорения используем уравнение силового ба­ланса автомобиля в безразмерной форме:

(1.31)

Из формул 1.30 и 1.31 получим:

, (1.32)

м/с2.

4. Установившуюся скорость движения автомобиля на затяжном подъеме уклоном i=3%.

Для определения установившейся скорости движения автомобиля на за­тяжном подъеме уклоном i=3% добавим на график динамической характери­стики ещё одну зависимость fa+i=f(V), т.к. кривая этой зависимости лежит вы ше 5-ой передачи но ниже 4-ой, то установившаяся скорость ограничится мак­симальной частотой вращения коленчатого вала на 4-ой передаче, следова­тельно, искомая скорость равна:

Vуст=14,4 м/с=51,8 км/ч.

1.5.3. Построение мощностной характеристики.

Мощностная характеристика - это зависимость тяговой мощности на ве­дущих колесах от скорости автомобиля в заданных дорожных условиях.

Мощностная характеристика строится в следующей последовательности.

1) Определяем коэффициент сопротивления качению колеса:

(1.33)

где: f0 =0,018 – коэффициент сопротивления качению колеса;

Для грузового автомобиля принимаем.

Кf =6∙10 -6 – коэффициент учитывающий изменение коэффициента сопро­тивления качения колеса от скорости движения автомобиля;

2) Определяем силу сопротивления качения колеса:

, (1.34)

3)Определяем тяговую мощность:

, (1.35)

4)Определяем мощность, затрачиваемую на лобовое сопротивление:

, (1.36)

5) Определяем мощность, затрачиваемую на сопротивление колеса:

, (1.37)

6) Определяем суммарную мощность сопротивления движения автомо­биля:

, (1.38)

Выполняем расчет по формулам 1.33 – 1.38:

кН;

кВт;

кВт;

кВт;

кВт;

Выполняем расчет по вышеуказанным формулам, заносим результаты в таблицу 1.3 и строим мощностную характеристику рис.1.8.

По графику мощностной характеристики автомобиля (рис.1.6.) опреде­лим:

1. Максимальную скорость

Максимальная скорость может ограничиваться либо частотой вращения коленчатого вала, либо дорожными условиями. В нашем случае максимальная скорость ограничивается частотой вращения коленчатого вала, т.к. кривые NТ=f(V) на 5 пере­даче и (NД+NB)=f(V) не пересекаются. Значит, максимальная скорость Vmax=21,4 м/с=77 км/ч.

2. Наибольший дополнительный уклон

Для расчёта наибольшего дополнительного уклона воспользуемся урав­нением мощностного баланса автомобиля:

, (1.39)

На графике мощностной характеристики автомобиля находим такую ско­рость, при которой расстояние между кривыми NТ=f(V) на 5 передаче и (NД+NB)=f(V) максимально - это избыточная мощность, которую можно потра­тить на преодоление дополнительного уклона (при расчёте необходимо учесть

Рис.1.6. Мощностная характеристика автомобиля Урал-375:

1Н – зависимость Ne = f(V) на 1-ой пониженной передаче;

IН – зависимость NТ = f(V) на 1-ой пониженной передаче;

1 – 5 – зависимость Ne = f(V) на 1 – 5 передачах в коробке передач;

I – V – зависимости NТ = f(V) на 1 – 5 передачах в коробке передач;

6 – 8 – зависимости NД + NВ = f(V); NВ = f(V); NД = f(V) соответственно.

и отношение , которое учитывает затраты мощности на деформа­цию в ши­нах).

, (1.40)

где: NT – тяговая мощность;

NД +NB – сумма мощностей сопротивления.

Тяговую мощность определяем по графику: при скорости V=13,4 м/с NT=78 кВт. Сумму мощностей сопротивления также определяем по графику: при скорости V=13,4 м/с NК +NB=44,3 кВт;

кВт.

Теперь определим наибольший угол подъема, для этого приравняем рас­считанную избыточную мощность к мощности сопротивления подъему:

, (1.41)

где: NПмощность сопротивления подъему, кВт.

Используя формулы 1.40 и 1.41 получим:

, (1.42)

о.

Определяем наибольший дополнительный уклон по формуле:

. (1.43)

3. Наибольшее ускорение

Для определения наибольшего ускорения при движении автомобиля на высшей передаче приравняем рассчитанную избыточную мощность к мощно­сти сопротивления ускорению:

, (1.44)

где: NИ - мощность сопротивления ускорению, кВт.

Используя формулы 1.40 и 1.44 получим:

, (1.45)

м/с2.

1.5.4. Построение зависимости J=f(V)

Определяем ускорение по формуле:

(1.46)

где: – коэффициент учета вращающихся масс автомобиля:

(1.47)

где: δВР1 – коэффициент учета вращающихся масс трансмиссии автомо­биля приведенные к маховику двигателя;

δВР2 – коэффициент учета вращающихся масс приведенных к колесам;

с учетом, что имеем:

;

м/с2.

Аналогичным образом проводим последующие вычисления, результаты заносим в таблицу 1.3.и строим зависимость J=f(V) рис.1.9.

Рис.1.9. Зависимость ускорения автомобиля УРАЛ-375 от скорости:

IН – зависимость i = f(V) на 1-ой пониженной передаче;

I – V – зависимости i= f(V) на 1 – 5 передачах в коробке передач.

Таблица 3.1

Результаты расчета тягово-скоростных свойств автомобиля Урал-375

 

ni, мин-1

Ne, кВт

Mк, Н*м

UT

ηТ

V, м/с

PТ, H

PВ, H

PСВ, H

D

fф

PК, H

NК, кВт

NВ, кВт

NД, кВт

NД+NВ, кВт

i, м/с2

1-я пе­ре­дача по­ни­жен­ная

1000

46,25

441,73

118,06

0,851

0,55

72319,45

1,38

72318,07

0,558

0,0180

2331,09

39,36

0,001

1,27

1,27

2,07

1220

57,9

453,29

0,67

74212,04

2,06

74209,98

0,573

0,0180

2331,20

49,27

0,001

1,55

1,55

2,12

1440

69,53

461,15

0,79

75498,87

2,87

75496,00

0,583

0,0180

2331,33

59,17

0,002

1,83

1,83

2,16

1660

80,87

465,31

0,90

76179,94

3,81

76176,13

0,588

0,0180

2331,49

68,82

0,003

2,11

2,11

2,18

1880

91,68

465,77

1,02

76255,25

4,88

76250,37

0,589

0,0180

2331,67

78,02

0,005

2,39

2,39

2,19

2100

101,69

462,52

1,14

75723,17

6,09

75717,07

0,585

0,0180

2331,87

86,54

0,007

2,67

2,68

2,17

2320

110,66

455,58

1,26

74586,96

7,44

74579,52

0,576

0,0180

2332,10

94,17

0,009

2,95

2,96

2,14

2540

118,32

444,93

1,38

72843,35

8,92

72834,44

0,562

0,0180

2332,35

100,69

0,012

3,23

3,24

2,08

2760

124,42

430,58

1,50

70493,99

10,53

70483,46

0,544

0,0180

2332,62

105,88

0,016

3,51

3,53

2,01

3000

129

410,7

1,64

67239,26

12,44

67226,82

0,519

0,0180

2332,93

109,78

0,020

3,82

3,84

1,92

1-я пе­ре­дача

1000

46,25

441,73

71,39

0,851

0,90

43728,04

3,78

43724,26

0,338

0,0180

2331,49

39,36

0,003

2,10

2,11

1,22

1220

57,9

453,29

1,10

44872,40

5,63

44866,77

0,346

0,0180

2331,80

49,27

0,006

2,56

2,57

1,26

1440

69,53

461,15

1,30

45650,48

7,84

45642,64

0,352

0,0180

2332,17

59,17

0,010

3,03

3,04

1,28

1660

80,87

465,31

1,50

46062,29

10,42

46051,87

0,356

0,0180

2332,60

68,82

0,016

3,49

3,51

1,29

1880

91,68

465,77

1,70

46107,83

13,36

46094,47

0,356

0,0180

2333,09

78,02

0,023

3,95

3,98

1,29

2100

101,69

462,52

1,89

45786,10

16,67

45769,43

0,353

0,0180

2333,64

86,54

0,032

4,42

4,45

1,28

2320

110,66

455,58

2,09

45099,09

20,35

45078,74

0,348

0,0180

2334,26

94,17

0,043

4,88

4,93

1,26

2540

118,32

444,93

2,29

44044,82

24,39

44020,43

0,340

0,0180

2334,93

100,69

0,056

5,35

5,40

1,23

2760

124,42

430,58

2,49

42624,27

28,80

42595,48

0,329

0,0180

2335,67

105,88

0,072

5,81

5,88

1,19

3000

129

410,7

2,70

40656,30

34,02

40622,28

0,314

0,0180

2336,54

109,78

0,092

6,32

6,41

1,13

2-я пе­ре­дача

1000

46,25

441,73

39,34

0,851

1,64

24096,49

12,45

24084,04

0,186

0,0180

2332,94

39,36

0,020

3,82

3,84

1,10

1220

57,9

453,29

2,00

24727,09

18,53

24708,56

0,191

0,0180

2333,95

49,27

0,037

4,66

4,70

1,13

1440

69,53

461,15

2,36

25155,86

25,81

25130,04

0,194

0,0180

2335,17

59,17

0,061

5,50

5,56

1,15

1660

80,87

465,31

2,72

25382,79

34,30

25348,48

0,196

0,0180

2336,59

68,82

0,093

6,35

6,44

1,16

1880

91,68

465,77

3,08

25407,88

44,00

25363,88

0,196

0,0181

2338,21

78,02

0,135

7,19

7,33

1,16

Продолжение таблицы 3.1.

 

ni, мин-1

Ne, кВт

Mк, Н*м

UT

ηТ

V, м/с

PТ, H

PВ, H

PСВ, H

D

fф

PК, H

NК, кВт

NВ, кВт

NД, кВт

NД+NВ, кВт

i, м/с2

2-я пе­ре­дача

2100

101,69

462,52

39,34

0,851

3,44

25230,59

54,90

25175,69

0,194

0,0181

2340,03

86,54

0,189

8,04

8,23

1,15

2320

110,66

455,58

3,80

24852,01

67,00

24785,01

0,191

0,0181

2342,05

94,17

0,254

8,89

9,14

1,13

2540

118,32

444,93

4,16

24271,05

80,31

24190,74

0,187

0,0181

2344,28

100,69

0,334

9,74

10,08

1,10

2760

124,42

430,58

4,52

23488,25

94,83

23393,42

0,181

0,0181

2346,70

105,88

0,428

10,60

11,03

1,06

3000

129

410,7

4,91

22403,79

112,04

22291,76

0,172

0,0181

2349,58

109,78

0,550

11,53

12,08

1,01

3-я пе­ре­дача

1000

46,25

441,73

20,71

0,851

3,11

12686,09

44,91

12641,18

0,098

0,0181

2338,36

39,36

0,140

7,27

7,41

0,67

1220

57,9

453,29

3,79

13018,09

66,85

12951,24

0,100

0,0181

2342,03

49,27

0,253

8,88

9,13

0,69

1440

69,53

461,15

4,48

13243,82

93,13

13150,69

0,102

0,0181

2346,42

59,17

0,417

10,50

10,92

0,70

1660

80,87

465,31

5,16

13363,29

123,76

13239,53

0,102

0,0182

2351,54

68,82

0,639

12,13

12,77

0,71

1880

91,68

465,77

5,84

13376,50

158,74

13217,76

0,102

0,0182

2357,38

78,02

0,928

13,77

14,70

0,70

2100

101,69

462,52

6,53

13283,16

198,07

13085,09

0,101

0,0183

2363,95

86,54

1,293

15,43

16,72

0,70

2320

110,66

455,58

7,21

13083,85

241,74

12842,11

0,099

0,0183

2371,25

94,17

1,743

17,10

18,84

0,68

2540

118,32

444,93

7,89

12777,99

289,77

12488,23

0,096

0,0184

2379,27

100,69

2,287

18,78

21,07

0,66

2760

124,42

430,58

8,58

12365,88

342,14

12023,74

0,093

0,0184

2388,02

105,88

2,935

20,48

23,42

0,62

3000

129

410,7

9,32

11794,94

404,22

11390,71

0,088

0,0185

2398,40

109,78

3,769

22,36

26,13

0,58

4-я пе­ре­дача

1000

46,25

441,73

11,57

0,886

5,56

7378,69

143,91

7234,78

0,056

0,0182

2354,90

40,98

0,801

13,10

13,90

0,34

1220

57,9

453,29

6,79

7571,78

214,19

7357,59

0,057

0,0183

2366,64

51,30

1,454

16,06

17,52

0,35

1440

69,53

461,15

8,01

7703,08

298,41

7404,67

0,057

0,0184

2380,72

61,60

2,391

19,07

21,46

0,35

1660

80,87

465,31

9,23

7772,57

396,55

7376,01

0,057

0,0185

2397,11

71,65

3,662

22,14

25,80

0,35

1880

91,68

465,77

10,46

7780,25

508,63

7271,62

0,056

0,0187

2415,84

81,23

5,320

25,27

30,59

0,34

2100

101,69

462,52

11,68

7725,96

634,64

7091,33

0,055

0,0188

2436,89

90,10

7,414

28,47

35,88

0,33

2320

110,66

455,58

12,91

7610,04

774,57

6835,47

0,053

0,0190

2460,28

98,04

9,997

31,75

41,75

0,31

2540

118,32

444,93

14,13

7432,14

928,44

6503,70

0,050

0,0192

2485,99

104,83

13,119

35,13

48,25

0,28

2760

124,42

430,58

15,35

7192,44

1096,24

6096,20

0,047

0,0194

2514,02

110,24

16,832

38,60

55,43

0,25

3000

129

410,7

16,69

6860,36

1295,17

5565,18

0,043

0,0197

2547,26

114,29

21,616

42,51

64,13

0,21

Окончание таблицы 3.1.

 

ni, мин-1

Ne, кВт

Mк, Н*м

UT

ηТ

V, м/с

PТ, H

PВ, H

PСВ, H

D

fф

PК, H

NК, кВт

NВ, кВт

NД, кВт

NД+NВ,

кВт

i, м/с2

5-я пе­ре­дача

1000

46,25

441,73

9,02

0,851

7,13

5528,02

236,54

5291,48

0,041

0,0183

2370,38

39,36

1,687

16,91

18,59

2,07

1220

57,9

453,29

8,70

5672,69

352,06

5320,63

0,041

0,0185

2389,68

49,27

3,063

20,79

23,86

2,12

1440

69,53

461,15

10,27

5771,05

490,48

5280,57

0,041

0,0186

2412,81

59,17

5,037

24,78

29,82

2,16

1660

80,87

465,31

11,84

5823,11

651,80

5171,31

0,040

0,0188

2439,76

68,82

7,717

28,89

36,60

2,18

1880

91,68

465,77

13,41

5828,87

836,01

4992,85

0,039

0,0191

2470,54

78,02

11,210

33,13

44,34

2,19

2100

101,69

462,52

14,98

5788,19

1043,12

4745,07

0,037

0,0193

2505,15

86,54

15,623

37,52

53,14

2,17

2320

110,66

455,58

16,55

5701,34

1273,13

4428,21

0,034

0,0196

2543,58

94,17

21,066

42,09

63,15

2,14

2540

118,32

444,93

18,12

5568,06

1526,03

4042,03

0,031

0,0200

2585,84

100,69

27,645

46,84

74,49

2,08

2760

124,42

430,58

19,68

5388,48

1801,83

3586,65

0,028

0,0203

2631,92

105,88

35,469

51,81

87,28

2,01

3000

129

410,7

21,40

5139,69

2128,82

3010,87

0,023

0,0207

2686,55

109,78

45,549

57,48

103,03

1,92