Определение сил, действующих на автомобиль при его движении и торможении

3 Определение сил, действующих на автомобиль при его движении и торможении

Цель работы:

- Научиться определять величину сил, действующих на автомобиль при его движении.

- Научиться определять величину сил, действующих на автомобиль при его торможении.

- Научится определять основные измерители тормозных качеств автомобиля.

- Научится пользоваться расчетными таблицами.

3.1 Ход работы

3.1.1 Данные для расчета

Определить силы действующие на автомобиль при его движении и торможении, если вес автомобиля G_a =       т; имеет задний привод и движется со скоростью           км/ч в гору; угол уклона _g =      ; база автомобиля L =     м; максимальная высота автомобиля Н =      м.

3.1.2 Расчетная база

3.1.3 Тяговая сила, действующая на автомобиль.

F_k = G₂ · ƒ =                                                                                                                Н

где G2 = ¹/₃ G_а =          Н - вес автомобиля, приходящийся на ведущие колёса ƒ = 0,5 ... 0,8 - коэффициент сцепления

3.1.4 Сила сопротивления качению.

F_f = G_a · f =                                                                                                                                          H

где f = 0,018 - коэффициент сопротивлению качению

3.1.5 Лобовая площадь автомобиля.

А = В₁ · Н =                                                                         м²

где В₁ =     м - колея колёс,

Н =       м - наибольшая высота автомобиля.

3.1.6 Сила сопротивления воздуха.

F_w = R_w · А · V_a² =                                                                        Н

где R_w =      Нс² - коэффициент обтекаемости автомобиля,

V_a =        м/с - скорость автомобиля в м/с

3.1.7 Сила сопротивления подъему

F_h = G_a · j_g =                                                                                        Н

где j_g = tga_g =             - уклон дороги

3.1.8 Сила инерции

Равна нулю, т.к. автомобиль движется равномерно.

3.1.9 Нормальная реакция, действующая на задние колёса автомобиля

Х₂ = G_a · a cosα_g/L – f · h_a =                                                                                H

где cosα_g = cos    ⁰ =

f =      - коэффициент сцепления с дорогой

h_a =      м - высота центра массh_g

а = ¹ / ₃  L =          м , где L =        м - база автомобиля

3.1.10 Нормальная реакция, действующая на передние колёса автомобиля.

Х₂ = G_a · a cosα_g  =                                                    H

3.1.11 Нормальные реакции (в статическом состоянии на горизонтальной плоскости)

X₁^| = G_ab/L =                                                                                                        H

 X₁^| = G_aa/L =                                                                                                       H

3.1.12 Коэффициенты продольного распределения нагрузки

m₁ = x₁/ x₁^| =                                         

m₂ = x₂/ x₂^| =                                         

Основные измерители движения автомобиля при разгоне.

3.1.13 Задаёмся коэффициентом суммарного сопротивления Ψ =         ; принять динамический фактор D =

3.1.14 Коэффициент учёта влияния вращающихся масс

 S_Bp = 1 + 0,007i_k² =                                   

где i_k = 4 - передаточное число коробки передач

3.1.15 Ускорение автомобиля

J_a =   g =                                                                                           м/с²

3.1.16 Время разгона

t_p = V_t/1,8 · j_a =                                                                                                      c

3.1.17 Путь разгона

S_p = V_ср · t_p/1,8 =                                                                                                                                                        м

где V_ср  = V_t + V₀/2 =          м/с – средняя скорость автомобиля при разгоне

Силы и реакции, действующие на автомобиль при его торможении

3.1.18 Максимальная тормозная сила

F_тоp = f · G_a=                                                                                                                                                                  Н

3.1.19 Нормальная реакция, действующие на передние колёса.

X ₁^тор =  G_aa-F_mophg/L=                                                                                   H

3.1.20 Нормальная реакция, действующие на задние колёса.

X ₂^тор =  G_ab-F_mophg/L=                                                                                   H

Основные измерители тормозных качеств автомобиля (рассматриваем процесс торможения при максимальном использовании тормозной силы на горизонтальной дороге, пренебрегая сопротивлением воздуха.

3.1.21 Ускорение при торможении

j_тор = f · g =                                                                                                           м/с²

3.1.21 Путь торможения

S_тор = V_a²/254f =                                                                                                     м

где V_a - 90 км/ч - скорость автомобиля

3.1.23 Время торможения

t_тор = V_a/f · g =                                                                                                          с

3.1.24 Дистанция безопасности

Д.Б. = S_тоp + S_р.в. + S_п =

где S_тоp =       м - величина тормозного пути;

S_р.в. =         м - путь пройденный автомобилем за время реакции водителя;

S_п =         м - путь пройденный автомобилем за время срабатывания привода.

3.2 протокол выполнения работы

Таблица 3.2.1 - Силы, действующие на автомобиль при его движении

Таблица 3.2.2 – Силы действующие на автомобиль при его торможении

Таблица 3.2.3 – Основные измерительные качества автомобиля

Вывод:

Контрольные вопросы:

- Какие силы действуют на автомобиль при его движении?

- Что такое дистанция безопасности?

- Как определять ускорение, время, путь при его движении автомобиля?

- Как определить суммарный коэффициент сопротивления дороги?

- Как определить динамический фактор автомобиля?

- Как определить нормальные реакции на колесах автомобиля при его движении и торможении?

- Как определить коэффициенты продольного распределения нагрузки?