Определение коэффициента учета вращающихся масс автомобиля

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

CИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

(СФУ)

ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

Кафедра «Автомобили и двигатели»

Техника транспорта, обслуживание и ремонт

Лабораторная работа №2

Определение коэффициента учета вращающихся масс автомобиля

Выполнил:

Ст-т гр. АТ55-1

Попова А. В.

Проверил:

С. А. Катаев

Красноярск 2007

Определение коэффициента учета вращающихся масс автомобиля

Цель работы: экспериментальное определение коэффициента учета вращающихся масс автомобиля и оценка его влияния на силы сопротивления движению.

Оборудование:

1)устройство системы НАМИ для определения момента инерции,

2) секундомер электронный,

3) весы,

4) узлы автомобиля.

Таблица 1- Протокол испытаний по определению моментов инерции узлов автомобиля

Узел	Масса, кг	№ опыта	Время 10 полных колебаний, с	период колебаний, с	момент инерции узла, кг·м2
Маховик	10,5	1	42	3,96	0,0451
		2	40
		3	37
Колесо	15,5	1	61	6,23	0,534
		2	63
		3	63

Для расчетов нам необходимы следующие данные:

1.  L=2 м;

2.  a=0,103 м;

3.  η_t=0,98;

4.  m_a=1300 кг;

5.  r_k=0,265 м;

6.  i₀=3,9;

7.  i₁=3,636;

8.  i₂=1,95;

9.  i₃=1,357;

10.  i₄=0,94;

11.  i₅=0,781.

Момент инерции рассчитывается по формуле:

, где     а - расстояние между нитями, м;

t - период колебаний детали, с;

g - ускорение свободного падения, м/с²;

m_д - масса детали, кг;

L - длина нитей, м.

По данной формуле рассчитаем моменты инерции испытуемых узлов:

Коэффициент учета вращающихся масс определяется по выражению:

, где     J_e - момент инерции вращающихся масс двигателя и сцепления, J_e=J_{МАХОВИК}=0,072 кг·м²;

J_k - суммарный момент инерции колес автомобиля, J_k=J_КОЛЕСО·k=0.263·4=1.052 кг·м², где k - количество колес автомобиля;

i₀ - передаточное число главной передачи;

i_k - передаточное число коробки передач;

η_t - коэффициент мощностных потерь (КПД) трансмиссии;

r_k - радиус колеса автомобиля, м;

m_a - масса автомобиля, кг.

Рассчитаем значение коэффициента учета вращающихся масс на 1-й передачи в трансмиссии данной модели:

На 2-й передаче:

На 3-й передаче:

На 4-й передаче:

На 5-й передаче:

Построим график зависимости коэффициента учета вращающихся масс от передаточных чисел трансмиссии:

Рисунок 1 - График зависимости коэффициента учета вращающихся масс от передаточных чисел трансмиссии

Далее определим силу инерции поступательно движущихся масс автомобиля по следующей формуле:

 (1)

где     j_a - ускорение автомобиля.

Приведенная сила инерции вращающихся масс определяется из выражения:

 (2).

Используя выражения 1 и 2 рассчитаем значения составляющих сил инерции автомобиля в диапазоне ускорений от 0 до 3 м/с² с интервалом 0,5 м/с².

Сила инерции поступательно движущихся масс автомобиля:

 

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        

Рассчитаем приведенную силу инерции вращающихся масс автомобиля на первой передаче:

Приведенная сила инерции вращающихся масс автомобиля на второй передаче:

Приведенная сила инерции вращающихся масс автомобиля на третьей передаче:

Приведенная сила инерции вращающихся масс автомобиля на четвертой передаче:

Приведенная сила инерции вращающихся масс автомобиля на пятой передаче:

 

Построим график зависимости силы инерции поступательно движущихся масс автомобиля от ускорения:

Рисунок 2 - График зависимости силы инерции поступательно движущихся масс автомобиля от ускорения

Построим график зависимости приведенной силы инерции вращающихся масс автомобиля от ускорения:

Рисунок 3 - График зависимости приведенной силы инерции вращающихся масс автомобиля от ускорения

Выводы

В данной лабораторной работе нами был экспериментально определен коэффициент учета вращающихся масс, а также момент инерции колеса и маховика автомобиля.

Определенные нами моменты инерции колеса и маховика соответствуют рабочим показателям. При увеличении значения ускорения автомобиля возрастает сила инерции поступательно движущихся масс.

При увеличении значения ускорения также наблюдается возрастание силы инерции вращающихся масс автомобиля. Однако в зависимости от передачи движения автомобиля происходит изменение в степени возрастания силы инерции вращающихся масс автомобиля.

Список использованных источников информации:

1) Испытания автомобилей и их систем: Метод. указания к выполнению лабораторных работ для студентов укрупненной группы направления подготовки специалистов 190000 - «Транспортные средства» (спец. 190201.65, 190701.65, 190702.65) / Сост. С. Н. Городецкий, А. С. Муромцев. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2005. 24с.