Рассчет и анализ тягово-скоростных свойств КамАЗ 5513

Цель работы: Рассчитать и проанализировать тягово-скоростные свойства КамАЗ 5513.

Задачи:

1.  Рассчитать и проанализировать тяговую, динамическую характеристики и график ускорений.

2.  Рассчитать и проанализировать скоростную характеристику.

Воспользовавшись прежними источниками, и первой практической работой составляем массив исходных данных.

Массив исходных данных для анализа тягово-скоростных свойств

Внешняя скоростная характеристика двигателя (Ме = f(ne))
ne, об/мин	1000	1200		1400		1600		1800		2000	2200
Ме, Н·м	840	845		850		840		825		800	775
∆ne	- шаг изменения частоты, об/мин										200
Jм	- момент инерции маховика двигателя, кг·м2
Jк	- момент инерции колеса АТС, кг·м2										6,690
rк	- статический радиус колеса АТС, м										0,490
uгп	- передаточное число главной передачи										5,43
Передаточные числа коробки передач (uкп):
№ передачи	1	2	3		4		5		заднего хода
uкп	7,82	4,03	2,50		1,53		1		7,38
ηтр	- КПД трансмиссии										0,97
mа	- фактическая масса груженого АТС, кг										23200
mав	- масса, приходящаяся на ведущие колеса АТС, кг										17700
RZв	- нормальные реакции дороги на ведущих колесах, Н										150000
СХ	- коэффициент аэродинамического сопротивления										0,8
Fa	- лобовая площадь АТС, м										7,3
fo	- коэффициент сопротивления качению										0,014
φ	- коэффициент сцепления										0,9
i	- продольный уклон дороги										0,04
ρ	- плотность воздуха (при tв =20°С), кг/м										1,205
Коэффициент учета вращающихся масс δ
№ передачи	1	2	3		4		5		заднего хода
δ	1,4	1,11	1,04		1,02		1,01		1,37

Коэффициент учета вращающихся масс б рассчитывают для каждой передачи коробки по формуле  

=1+(6,690*19,25/(23200*0,49*0,49))=1,04

где J_тp - момент инерции трансмиссии; ZK - число вращающихся колес.

2.1. Расчет и анализ тяговой и динамической характеристик, графика ускорений

Тяговую и динамическую характеристики, Т.е. зависимости силы тяги и динамического фактора от скорости автотранспортного средства, рассчитывают, используя данные внешней характеристики ДВС, а также конструктивные и эксплуатационные параметры АТС и дороги.

В частности, для каждого значения частоты п_е; вращения коленчатого вала ДВС и соответствующего ей значения эффективного крутящего момента M_ei, последовательно определяют следующие параметры:

Скорость подвижного состава (с учетом размерности п_е - об/мин)

V=(2(uтр*60)=(2*3,14*0,49*1000)/(7,82*60)=1,21 м/с

Сила тяги ведущих колес

=840*7,82*5,43*0,97/0,49=70609,24 Н

Сила сопротивления воздуха

=0,8*1,205*7,3*1,21^2/2=5,13 Н

=(150000*0.4-5,13)/23200*9.81=0.31

где Rzn - нормальные реакции дороги, действующие на ведущие (тяговые) колеса.

Ускорение АТС рассчитывают лишь для тех передач и скоростей движения, которые реализуют условие (Рт≥Рс) на горизонтальных участках дороги:

j = (D -f).g/δ=(0.31-0.014)*9.81/1,4=2,08 м/

Результаты анализа динамической характеристики

Показатель	Номер передачи
	1	2	3	4	5
Макс. возможная скорость: Va max при i=0, м/с	2,66	5,16	8,31	13,58	22,2
Макс. возможная скорость: Va max при i=iзад, м/с	2,66	5,16	8,31	12,2	-
Скорость при максимальном D: VD max, м/с	2,17	3,75	4,53	8,64	9,45
Макс. преодолеваемый уклон imax при fзад=0,02 и φзад=0,4	0,285	0,14	0,06	0,04	0,02
Макс. преодолеваемый уклон imax при fзад =0,02 и φ=0,1	0,08	0,08	0,06	0,04	0,02
Макс. преодолеваемый уклон imax при fзад =0,02 и φ=0,8	0,88	0,88	0,88	0,86	0,84

Результаты анализа графика ускорений

Показатель	Номер передачи
	1	2	3	4	5
Пределы изменения ускорения (Jнач…Jкон), м/с2	2,08.. 1,91	1,29.. 1,17	0,63.. 0,56	0,44.. 0,36	0,23.. 0,12
Максимальное ускорение Jmax, м/с2	2,10	1,30	0,64	0,44	0,23
Скорость момента переключения передач Vп, м/с	1,69	3,28	5,29	8,64	-

Результаты анализа ДХ представим в табл. 3.3 значениями максимально возможной скорости V_{a max} на горизонтальной дороге и на подъеме с заданными значениями f и i, скорости V_Dmax,  обеспечивающей максимальную силу тяги, уклона i_max, который может преодолевать АТС при заданном f.

График ускорений, то есть зависимость, строим во всем диапазоне положительных значений, соответствующих условию на горизонтальном участке дороги. При построении графика допускают, что в период буксирования сцепления при строгании автомобиля скорость возрастает по линейному закону в диапазоне скорости 0…V_min ,тогда время разгона до скорости V_тin будет равно

Анализ тяговой характеристики:

1.  В заданных дорожных условиях диапазон реализуемой КамАЗ 5513 силы тяги Рт составляет (Ртmax=71449H; Ртmin=8330H)

2.  В заданных дорожных условиях диапазон силы сопротивления движению Рс состовляет (Рсmin=3191H; Рсmax=5618H)

3.  Сила сопротивления воздуха Рв увеличивает Рс на: -горизонтальной