3. Определение сил сопротивления при движении ттм и построение тягового баланса

На данном этапе исполнитель знакомится с зависимостями сил сопротивления при движении САТТО от скорости движения. Изучает методику построения тягового баланса специальной автомобильной техники и выполняет его построение.

Последовательность решения задачи:

На основании справочных данных и коэффициентов сопротивления качению колес определяются значения силы сопротивления качению по формуле:

Р_f = G_a * f , (3.1)

где Р_f - значение силы сопротивления качению, н;

G_a - вес машины, н

f - коэффициент сопротивления качению (задается в задании на курсовую работу).

При движении колесной машины на подъемах и спусках она испытывает дополнительное сопротивление, которое зависит от крутизны подъема и рассчитывается по формуле:

Р_h = G_a * sin a = G_a *i_под , (3.2)

a - значение угла подъема (спуска), град;

i_под - величина уклона, которая определяется как отношение

величины превышения к величине заложения.

Значение силы сопротивления подъема расчитываются для значений угла подъема от 0 до 30 град с интервалом в 5 градусов. Полученные значения заносятся в таблицу 3.1.

Таблица 3.1.

Результаты расчета cилы сопротивления подъему

a (град)	5	10	15	20	25	30
Рh, ( н )

Далее определяются значения сил сопротивления воздушной среды Р_w для различных скоростей движения с интервалом в 10 км/час. Указанные значения определяются по следующей формуле:

Р_w = К_w * F_a * (V_a)² , (3.3)

где К_w - коэффициент сопротивления воздуха, н*с²/м⁴;

F_a - лобовая площадь машины, м²;

V_a - скорость движения машины, м/с.

Коэффициент сопротивления воздуха К_w определяется на основании данных Приложения 2.

В свою очередь, лобовая площадь машины может быть определена по формуле:

F_a = B * H , (3.4)

где B - ширина колеи передних колес машины, м (принимается на оc-

новании справочных данных [ 4 ] );

H - габаритная высота машины, м (принимается на оcновании справочных данных [ 1, 2 или 3 ] ).

Полученные значения заносятся в таблицу 3.2.

На основании полученных данных строится график силы сопротивления воздушной среды.

Расчет силы сопротивления разгону P_j производится для каждой из передач коробки передач и высшей передачи раздаточной коробки при значении ускорения машины j_a = 1 м/с². Значения силы P_j определяются по следующей формуле:

P_j = G_a * j_a * δ_a / g , (3.5)

где P_j - суммарная сила сопротивления разгону, н;

G_a - вес машины, н;

j_a - ускорение машины, м/c²;

δ_a - коэффициент учета вращающихся масс;

g - ускорение силы тяжести, (g = 9,81 м/с²).

Таблица 3.2.

Результаты расчета cилы сопротивления воздушной среды

Va (км/час)	10	20	30	40	........	Vmax
Рw, ( н )

При этом значение коэффициента учета вращающихся масс определяется по эмпирической формуле:

δ_a = 1,05 + 0,07 * ( i_к )², (3.6)

где i_к - передаточное число коробки передач.

Полученные значения заносятся в таблицу 3.3.

Таблица 3.3.

Результаты расчета суммарной cилы сопротивления разгону

N передачи	iк	δa	Pj
1
2
......
высшая

На основании данных расчетов сил сопротивления строится график тягового баланса. Для построения графика тягового баланса определяется значение силы сопротивления движения Р_сум для рассматриваемых значений скоростей движения машины по формуле:

Р_сум = Р_f + Р_w + Р_h (3.7)

Значения в формулу 3.7. подставляются из таблиц 3.1, 3.2. По результатам расчетов заполняется таблица 3.4 и строится график тягового баланса.

Таблица 3.4.

Результаты расчета cилы сопротивления движения машины

Va (км/час)		10	20	30	........	Vmax
	a = 00
Рсум, ( н )	a = 50
	a = 100
	a = 150

По графику тягового баланса определяются максимальные скорости движения по условию силы тяги для горизонтального участка дороги ( a = 0) и подъемов с a = 5⁰, a = 10⁰ и a = 15⁰.

По результатам решения задачи в пояснительной записке отражаются:

1. Результаты расчетов сил сопротивления движению для соответствующих скоростей движения машины - таблицы 3.1, 3.2, 3.3.

2. График тягового баланса.

3. Значения максимальных скоростей движения, полученные на основе построения тягового баланса для заданных значений углов подъема.