коэффициент сопротивления дороги на подъемах с заданным i= 0,36;
ƒ – коэффициент сопротивления качению;
i – продольный уклон дороги.
ψ = 0,050 + 0,36= 0,410
ψ = 0,014 + 0,36= 0,374
Сила сопротивления движению АТС на горизонтальном участке дороги:
Рс = РВ + ma · g · ƒ; (2.11)
где РВ – сила сопротивления воздуха, Н;
ma – полная масса АТС, кг;
g – ускорение силы тяжести, м/с2;
ƒ – коэффициент сопротивления качению.
Рс = 5,36 + 2800 · 9,8 · 0,050 = 1377,36 Н
Рс = 5,36 + 2800 · 9,8 · 0,014= 389,52 Н
Сила сопротивления движению АТС на подъеме с заданным уклоном:
Рсп = РВ + ma · g· ψ (2.12)
где РВ – сила сопротивления воздуха, Н;
ma – полная масса АТС, кг;
g – ускорение силы тяжести, м/с2;
ψ – коэффициент сопротивления дороги на подъемах.
Рсп = 5,36 + 2800 · 9,8 · 0,410 = 11255,8 Н
Рсп = 5,36 + 2800 · 9,8 · 0,374= 10267,9 Н
Динамический фактор:
D = (Рт - РВ)/ma · g(2.13)
где Рт – сила тяги ведущих колес, Н;
РВ – сила сопротивления воздуха, Н;
ma – полная масса АТС, кг;
g – ускорение силы тяжести, м/с2.
D = (10527,26 - 5,36)/2800 · 9,8 = 0,3834
Ускорение:
J= (D - ƒ) · g/δ (2.14)
где D – динамический фактор;
ƒ – коэффициент сопротивления качению;
g – ускорение силы тяжести, м/с2;
δ – коэффициент учета вращающихся масс.
J= (0,3834- 0,050) ·9,8/1,32 = 2,47 м/с2
J= (0,3834- 0,014) ·9,8/1,32 = 2,74 м/с2
Динамический фактор по сцеплению (данное выражение рассчитаем при φ = 0,1;
φ = 0,25; φ = 0,9 ):
Dφ = (Rzв · φ - PB )/ma·g (2.15)
где φ – коэффициент сцепления;
РВ – сила сопротивления воздуха, Н;
ma – масса груженого АТС, кг;
g – ускорение силы тяжести, м/с2.
Dφ= (15190 · 0,1 - 5,36)/2800 · 9,8= 0,055
Dφ= (15190 · 0,25 - 5,36)/2800 · 9,8= 0,138
Dφ= (15190 · 0,9 - 5,36)/2800 · 9,8= 0,498
Таблица 2.2 - Результаты расчета тяговой и динамической характеристик, графика ускорений.
Параметр |
Размерность |
Результаты расчета |
|||||||||||||||
Частота вращения коленчатого вала , ne |
об/мин |
1000 |
1500 |
2000 |
2500 |
3000 |
3500 |
4000 |
4500 |
5000 |
|||||||
Эффективный крутящий момент,Me |
Н·м |
190 |
220 |
234 |
235 |
230 |
228 |
220 |
198 |
185 |
|||||||
Передача №1: uкп = 4,05; δ = 1,32 |
|||||||||||||||||
Скорость подвижного состава, Va |
м/с |
1,79 |
2,69 |
3,59 |
4,49 |
5,38 |
6,28 |
7,18 |
8,08 |
8,97 |
|||||||
км/ч |
6,44 |
9,68 |
12,92 |
16,16 |
19,37 |
22,61 |
25,85 |
29,09 |
32,29 |
||||||||
Сила тяги ведущих колес, Рт |
H |
10527 |
12189 |
12965 |
13020 |
12743 |
12632 |
12189 |
10970 |
10250 |
|||||||
Сила сопротивления возд., Рв |
H |
5,36 |
12,05 |
21,42 |
33,48 |
48,21 |
65,62 |
85,71 |
108,5 |
133,9 |
|||||||
Коэффициент сопротивления качению, ƒ |
ƒо=0,050 |
0,050 |
0,050 |
0,050 |
0,051 |
0,051 |
0,051 |
0,052 |
0,052 |
0,053 |
|||||||
ƒо=0,014 |
0,014 |
0,014 |
0,014 |
0,014 |
0,014 |
0,014 |
0,014 |
0,015 |
0,015 |
||||||||
Коэффициент сопротивления дороги, ψ |
0,410 |
0,410 |
0,410 |
0,411 |
0,411 |
0,411 |
0,412 |
0,412 |
0,413 |
||||||||
0,374 |
0,374 |
0,374 |
0,374 |
0,374 |
0,374 |
0,374 |
0,375 |
0,375 |
|||||||||
Сила сопротивления движению на горизонте, Рс |
H |
1377,36 |
1390,7 |
1405,21 |
1423,88 |
1446,7 |
1473,7 |
1504,8 |
1540,1 |
1579,53 |
|||||||
389,52 |
398,07 |
408,88 |
422,79 |
439,78 |
459,87 |
483,05 |
509,3 |
538,67 |
|||||||||
Сила сопротивления движению на подъеме, Рсп |
H |
11255,8 |
11269,1 |
11283,6 |
11302,3 |
11325,1 |
11352,1 |
11383,2 |
11418,5 |
11457,9 |
|||||||
10267,9 |
10276,5 |
10287,3 |
10301,2 |
10318,2 |
10338,3 |
10361,4 |
10387,7 |
10417,1 |
|||||||||
Динамический фактор, D |
0,383 |
0,444 |
0,472 |
0,473 |
0,463 |
0,458 |
0,441 |
0,396 |
0,369 |
||||||||
Динамический фактор по сцеплению, Dφ |
φ=0,1 |
0,055 |
0,055 |
0,055 |
0,054 |
0,054 |
0,053 |
0,052 |
0,051 |
0,050 |
|||||||
φ=0,25 |
0,138 |
0,138 |
0,138 |
0,137 |
0,137 |
0,136 |
0,135 |
0,134 |
0,134 |
||||||||
φ=0,9 |
0,498 |
0,498 |
0,497 |
0,497 |
0,496 |
0,496 |
0,495 |
0,494 |
0,493 |
||||||||
Ускорение, j |
м/с2 |
2,47 |
2,92 |
3,13 |
3,14 |
3,06 |
3,02 |
2,89 |
2,55 |
2,35 |
|||||||
2,74 |
3,19 |
3,40 |
3,41 |
3,33 |
3,30 |
3,17 |
2,83 |
2,63 |
|||||||||
Передача №2: uкп = 2,34; δ = 1,12 |
|||||||||||||||||
Скорость подвижного состава, Va |
м/с |
3,11 |
4,66 |
6,21 |
7,77 |
9,32 |
10,87 |
12,43 |
13,98 |
15,53 |
|||||||
км/ч |
11,20 |
16,78 |
22,36 |
27,97 |
33,55 |
39,13 |
44,75 |
50,33 |
55,91 |
||||||||
Сила тяги ведущих колес, Рт |
H |
6081,6 |
7041,8 |
7489,9 |
7521,9 |
7361,9 |
7297,9 |
7041,8 |
6337,6 |
5921,5 |
|||||||
Сила сопротивления возд., Рв |
H |
16,04 |
36,10 |
64,18 |
100,2 |
144,4 |
196,5 |
256,7 |
324,9 |
401,1 |
|||||||
Коэффициент сопротивления качению, ƒ |
ƒо=0,050 |
0,050 |
0,051 |
0,051 |
0,052 |
0,053 |
0,054 |
0,055 |
0,057 |
0,058 |
|||||||
ƒо=0,014 |
0,014 |
0,014 |
0,014 |
0,015 |
0,015 |
0,015 |
0,015 |
0,016 |
0,016 |
||||||||
Коэффициент сопротивления дороги, ψ |
0,410 |
0,411 |
0,411 |
0,412 |
0,413 |
0,414 |
0,415 |
0,417 |
0,418 |
||||||||
0,374 |
0,374 |
0,374 |
0,375 |
0,375 |
0,375 |
0,375 |
0,376 |
0,376 |
|||||||||
Сила сопротивления движению на горизонте, Рс |
H |
1396,87 |
1427,9 |
1471,5 |
1527,4 |
1595,9 |
1676,7 |
1769,9 |
1875,7 |
1993,8 |
|||||||
402,68 |
425,83 |
458,24 |
499,90 |
550,8 |
611,02 |
680,46 |
759,17 |
847,13 |
|||||||||
Сила сопротивления движению на подъеме, Рсп |
H |
11275,3 |
11306,4 |
11349,9 |
11405,9 |
11474,3 |
11555,1 |
11648,4 |
11754,1 |
11872,3 |
|||||||
10281,1 |
10304,2 |
10336,6 |
10378,3 |
10429,2 |
10489,4 |
10558,9 |
10637,6 |
10725,5 |
|||||||||
Динамический фактор, D |
0,221 |
0,255 |
0,271 |
0,270 |
0,263 |
0,259 |
0,247 |
0,219 |
0,201 |
||||||||
Динамический фактор по сцеплению, Dφ |
φ = 0,1 |
0,055 |
0,054 |
0,053 |
0,052 |
0,050 |
0,048 |
0,046 |
0,044 |
0,041 |
|||||||
φ = 0,25 |
0,138 |
0,137 |
0,136 |
0,135 |
0,133 |
0,131 |
0,129 |
0,127 |
0,124 |
||||||||
φ = 0,9 |
0,498 |
0,497 |
0,496 |
0,495 |
0,493 |
0,491 |
0,489 |
0,486 |
0,484 |
||||||||
Ускорение, j |
м/с2 |
1,49 |
1,79 |
1,92 |
1,91 |
1,84 |
1,79 |
1,68 |
1,42 |
1,25 |
|||||||
1,81 |
2,11 |
2,24 |
2,24 |
2,17 |
2,13 |
2,03 |
1,78 |
1,62 |
|||||||||
Передача №3: uкп = 1,395; δ =1,06 |
|||||||||||||||||
Скорость подвижного состава, Va |
м/с |
5,21 |
7,82 |
10,42 |
13,03 |
15,63 |
18,24 |
20,84 |
23,45 |
26,05 |
|||||||
км/ч |
18,76 |
28,15 |
37,51 |
46,91 |
56,27 |
65,66 |
75,02 |
84,42 |
93,78 |
||||||||
Сила тяги ведущих колес, Рт |
H |
3625,4 |
4197,8 |
4464,9 |
4484,1 |
4388,7 |
4350,5 |
4197,9 |
3778,1 |
3530,1 |
|||||||
Сила сопротивления возд., Рв |
H |
45,15 |
101,59 |
180,61 |
282,20 |
406,37 |
553,12 |
722,44 |
914,34 |
1128,8 |
|||||||
Коэффициент сопротивления качению, ƒ |
ƒо=0,050 |
0,051 |
0,052 |
0,054 |
0,056 |
0,058 |
0,061 |
0,064 |
0,068 |
0,073 |
|||||||
ƒо=0,014 |
0,014 |
0,015 |
0,015 |
0,016 |
0,016 |
0,017 |
0,018 |
0,019 |
0,020 |
||||||||
Коэффициент сопротивления дороги, ψ |
0,411 |
0,412 |
0,414 |
0,416 |
0,418 |
0,421 |
0,424 |
0,428 |
0,433 |
||||||||
0,374 |
0,375 |
0,375 |
0,376 |
0,376 |
0,377 |
0,378 |
0,379 |
0,380 |
|||||||||
Сила сопротивления движению на горизонте, Рс |
H |
1441,9 |
1529,5 |
1651,9 |
1809,5 |
2001,9 |
2229,4 |
2491,9 |
2789,4 |
3121,9 |
|||||||
436,27 |
501,41 |
592,60 |
709,85 |
853,16 |
1022,52 |
1217,94 |
1439,41 |
1686,94 |
|||||||||
Сила сопротивления движению на подъеме, Рсп |
H |
11320,4 |
11407,9 |
11530,4 |
11687,8 |
11880,3 |
12107,8 |
12370,3 |
12667,7 |
13000,2 |
|||||||
10314,7 |
10379,8 |
10471,0 |
10588,2 |
10731,5 |
10900,9 |
11096,3 |
11317,8 |
11565,3 |
|||||||||
Динамический фактор, D |
0,130 |
0,149 |
0,156 |
0,153 |
0,145 |
0,138 |
0,127 |
0,104 |
0,088 |
||||||||
Динамический фактор по сцеплению, Dφ |
φ = 0,1 |
0,054 |
0,052 |
0,049 |
0,045 |
0,041 |
0,035 |
0,029 |
0,022 |
0,014 |
|||||||
φ = 0,25 |
0,137 |
0,135 |
0,132 |
0,128 |
0,124 |
0,118 |
0,112 |
0,105 |
0,097 |
||||||||
φ = 0,9 |
0,497 |
0,495 |
0,492 |
0,488 |
0,483 |
0,478 |
0,472 |
0,465 |
0,457 |
||||||||
Ускорение, j |
м/с2 |
0,736 |
0,899 |
0,948 |
0,901 |
0,804 |
0,715 |
0,575 |
0,333 |
0,138 |
|||||||
1,075 |
1,245 |
1,305 |
1,272 |
1,191 |
1,121 |
1,004 |
0,788 |
0,621 |
|||||||||
Передача №4: uкп = 1.0; δ =1,04 |
|||||||||||||||||
Скорость подвижного состава, Va |
м/с |
7,27 |
10,90 |
14,54 |
18,17 |
21,81 |
25,44 |
29,08 |
32,71 |
36,35 |
|||||||
км/ч |
26,17 |
39,24 |
52,34 |
65,41 |
78,52 |
91,58 |
104,69 |
117,76 |
130,86 |
||||||||
Сила тяги ведущих колес, Рт |
H |
2598,9 |
3009,3 |
3200,8 |
3214,5 |
3146,1 |
3118,7 |
3009,3 |
2708,4 |
2530,5 |
|||||||
Сила сопротивления возд., Рв |
H |
87,86 |
197,70 |
351,47 |
549,17 |
790,81 |
1076,39 |
1405,89 |
1779,34 |
2196,71 |
|||||||
Коэффициент сопротивления качению, ƒ |
ƒо=0,050 |
0,052 |
0,054 |
0,057 |
0,061 |
0,066 |
0,072 |
0,078 |
0,086 |
0,094 |
|||||||
ƒо=0,014 |
0,014 |
0,015 |
0,016 |
0,017 |
0,018 |
0,020 |
0,022 |
0,024 |
0,026 |
||||||||
Коэффициент сопротивления дороги, ψ |
0,412 |
0,414 |
0,417 |
0,421 |
0,426 |
0,432 |
0,438 |
0,446 |
0,454 |
||||||||
0,374 |
0,375 |
0,376 |
0,377 |
0,378 |
0,380 |
0,382 |
0,384 |
0,386 |
|||||||||
Сила сопротивления движению на горизонте, Рс |
H |
1508,2 |
1678,4 |
1916,8 |
2223,2 |
2597,8 |
3040,4 |
3551,2 |
4130,1 |
4777,1 |
|||||||
485,56 |
612,31 |
789,77 |
1017,92 |
1296,77 |
1626,33 |
2006,58 |
2437,54 |
2919,20 |
|||||||||
Сила сопротивления движению на подъеме, Рсп |
H |
11386,6 |
11556,8 |
11795,2 |
12101,6 |
12476,2 |
12918,8 |
13429,6 |
14008,5 |
14655,4 |
|||||||
10363,9 |
10490,7 |
10668,2 |
10896,3 |
11175,2 |
11504,7 |
11884,9 |
12315,9 |
12797,6 |
|||||||||
Динамический фактор, D |
0,092 |
0,102 |
0,104 |
0,097 |
0,086 |
0,074 |
0,058 |
0,034 |
0,012 |
||||||||
Динамический фактор по сцеплению, Dφ |
φ = 0,1 |
0,052 |
0,048 |
0,043 |
0,035 |
0,027 |
0,016 |
0,004 |
-0,009 |
-0,025 |
|||||||
φ = 0,25 |
0,135 |
0,131 |
0,126 |
0,118 |
0,110 |
0,099 |
0,087 |
0,074 |
0,058 |
||||||||
φ = 0,9 |
0,495 |
0,491 |
0,485 |
0,478 |
0,469 |
0,459 |
0,447 |
0,433 |
0,418 |
||||||||
Ускорение, j |
м/с2 |
0,375 |
0,457 |
0,441 |
0,340 |
0,188 |
0,027 |
-0,186 |
-0,488 |
-0,771 |
|||||||
0,726 |
0,823 |
0,828 |
0,754 |
0,635 |
0,513 |
0,344 |
0,093 |
-0,133 |
|||||||||
Передача №5: uкп = 0,849; δ = 1,03 |
|||||||||||||||||
Скорость подвижного состава, Va |
м/с |
8,56 |
12,84 |
17,12 |
21,40 |
25,68 |
29,97 |
34,25 |
38,53 |
42,81 |
|||||||
км/ч |
30,82 |
46,22 |
61,63 |
77,04 |
92,45 |
107,89 |
123,3 |
138,71 |
154,12 |
||||||||
Сила тяги ведущих колес, Рт |
H |
2206,5 |
2554,9 |
2717,5 |
2729,2 |
2671,1 |
2647,9 |
2554,9 |
2299,5 |
2148,5 |
|||||||
Сила сопротивления возд., Рв |
H |
121,90 |
274,28 |
487,61 |
761,90 |
1097,13 |
1493,32 |
1950,46 |
2468,56 |
3047,60 |
|||||||
Коэффициент сопротивления качению, ƒ |
ƒо=0,050 |
0,052 |
0,055 |
0,060 |
0,065 |
0,072 |
0,080 |
0,089 |
0,099 |
0,111 |
|||||||
ƒо=0,014 |
0,015 |
0,016 |
0,017 |
0,018 |
0,020 |
0,022 |
0,025 |
0,028 |
0,031 |
||||||||
Коэффициент сопротивления дороги, ψ |
0,412 |
0,415 |
0,420 |
0,425 |
0,432 |
0,440 |
0,449 |
0,459 |
0,471 |
||||||||
0,375 |
0,376 |
0,377 |
0,378 |
0,380 |
0,382 |
0,385 |
0,388 |
0,391 |
|||||||||
Сила сопротивления движению на горизонте, Рс |
H |
1560,9 |
1797,1 |
2127,8 |
2552,9 |
3072,6 |
3686,7 |
4395,2 |
5198,3 |
6095,8 |
|||||||
524,84 |
700,68 |
946,86 |
1263,38 |
1650,24 |
2107,43 |
2634,97 |
3232,84 |
3901,04 |
|||||||||
Сила сопротивления движению на подъеме, Рсп |
H |
11439,3 |
11675,5 |
12006,2 |
12431,3 |
12950,9 |
13565,1 |
14273,6 |
15076,7 |
15974,2 |
|||||||
10403,2 |
10579,1 |
10825,3 |
11141,7 |
11528,6 |
11985,8 |
12513,3 |
13111,2 |
13779,4 |
|||||||||
Динамический фактор, D |
0,076 |
0,083 |
0,081 |
0,072 |
0,057 |
0,042 |
0,022 |
-0,006 |
-0,033 |
||||||||
Динамический фактор по сцеплению, Dφ |
φ = 0,1 |
0,051 |
0,045 |
0,038 |
0,028 |
0,015 |
0,001 |
-0,016 |
-0,035 |
-0,056 |
|||||||
φ = 0,25 |
0,134 |
0,128 |
0,121 |
0,111 |
0,098 |
0,084 |
0,067 |
0,048 |
0,027 |
||||||||
φ = 0,9 |
0,494 |
0,488 |
0,480 |
0,470 |
0,458 |
0,444 |
0,427 |
0,408 |
0,387 |
||||||||
Ускорение, j |
м/с2 |
0,224 |
0,263 |
0,204 |
0,061 |
-0,139 |
-0,360 |
-0,638 |
-1,005 |
-1,369 |
|||||||
0,583 |
0,643 |
0,614 |
0,508 |
0,354 |
0,187 |
-0,028 |
-0,324 |
-0,608 |
|||||||||
Тяговую характеристику АТС представляют графиком, используя получение значения (табл. 2.2) Va, Рт, Рс, Рсп на всех передачах переднего хода.
Рисунок 2.1 – График тяговой характеристики автомобиля ГАЗ 2310: кривые 1…5 – сила тяги соответственно на 1…5 передачах; кривые Рсп и Рсг – сила сопротивления движению соответственно на заданном подъеме (α = 20 град.) и горизонтальном участке ( f = 0,050 и f = 0,014).
В заданных дорожных условиях диапазон реализуемой АТС силы тяги Рт составляет:
Рт max = 13020 Н (1 передача), Pт min = 2148,5 Н (5 передача).
Диапазон силы сопротивления движению в заданных дорожных условиях:
Рспmax = 15974,20 Н (5 передача), Рспmin = 10267,9 Н (1 передача).
Динамическую характеристику представляют графиком, используя (табл 2.2) значения Va, D, Dφ, ƒ, ψ.
Рисунок 2.2 – График динамической характеристики автомобиля ГАЗ 2310: кривые 1…5 – динамический фактор по крутящему моменту соответственно на 1…5 передачах;
Dф – динамический фактор по сцеплению соответственно для φ=0,1, φ=0,25, φ=0,9;
f и ψ – коэффициенты сопротивления качению и дороги.
Расчет максимально преодолеваемого уклона рассчитаем по следующей формуле:
Dmax= ƒ+ i, (2.16)
imax= Dmax- ƒ (2.17)
1) f=0,050 и φ = 0,1:
По сцеплению: По крутящему моменту:
1передача: imax= 0,055– 0,050 = 0,005(0,29º); 1передача: imax= 0,473– 0,050=0,423 (25º);
2передача: imax= 0,055– 0,050 = 0,005(0,29º); 2передача: imax=0,271– 0,050=0,221 (12,8º); 3передача: imax= 0,054– 0,050 = 0,004(0,23º); 3передача: imax=0,156– 0,050=0,106 (6,1º);
4передача: imax= 0,052– 0,050 = 0,002(0,11º); 4передача: imax= 0,104– 0,050=0,054 (3,1º);
5передача: imax= 0,051– 0,050 = 0,001(0,06º); 5передача: imax= 0,083– 0,050=0,033 (1,9º);
2)f= 0,050 и φ = 0,25:
По сцеплению: По крутящему моменту:
1передача: imax= 0,138- 0,050=0,088 (5,05º); 1передача: imax=0,473– 0,050=0,423 (25º);
2передача: imax= 0,138 – 0,050=0,088 (5,05º); 2передача: imax=0,271– 0,050=0,221 (12,8º);
3передача: imax= 0,137 – 0,050=0,087 (4,99º); 3передача: imax=0,156– 0,050=0,106 (6,1º);
4передача: imax= 0,135 – 0,050=0,085 (4,88º); 4передача: imax= 0,104– 0,050=0,054 (3,1º);
5передача: imax= 0,134 – 0,050=0,084 (4,82º); 5передача: imax= 0,083– 0,050=0,033 (1,9º);
3) f=0,050 и φ = 0,9:
По сцеплению: По крутящему моменту:
1передача: imax= 0,498– 0,050 = 0,448(26,6º); 1передача: imax= 0,473– 0,050=0,423 (25º);
2передача: imax= 0,498– 0,050 = 0,448(26,6º); 2передача: imax=0,271– 0,050=0,221 (12,8º); 3передача: imax= 0,497– 0,050 = 0,447(26,5º); 3передача: imax=0,156– 0,050=0,106 (6,1º);
4передача:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.