Реферат Тяговый расчет автомобиля 3
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
| Исходные данные для расчета: Вар.7. Грузоподъемность: 40кН. Назначение автомобиля: самосвал. Наличие регулятора: есть регулятор или ограничитель. Колесная формула: 4×2. Число передач:4. Максимальная скорость на высшей передаче при Ψ=0,03-0,035: 25 м/с. Наличие демультипликатора: нет. Номер прямой передачи: 4. Тип двигателя: карбюраторный. Удельный расход топлива: 325 г/эк·Вт·ч. Максимальный динамический фактор (на 1 п.): 0,35. Длина пути: 250. Расстояние между остановками: АВ=60 км, ВС=70 км, СД=60 км, ДЕ=60 км. Время стоянки в пунктах: В=4 мин, С=5 мин, Д=3 мин. Длина участка с одинаковым коэффициентом сопротивления дороги: Ψ1=0,20 на 85км, Ψ2=0,08 на 65 км, Ψ3=0,22 на 100км. Допустимая скорость движения на отдельных участках: Ψ1—без ограничения, Ψ2=25 м/с, Ψ3—без ограничения. Степень загруженности при движении между пунктами: АВ=1, ВС=0,8, СД=1,4, ДЕ=1,2. | |||||||||||||||||
| | | | | | К.Р.31.030.00.000.ПЗ | ||||||||||||
| | | | | | |||||||||||||
| Изм | Лист | № докум. | Подпись | Дата | |||||||||||||
| Разраб. | Ефремцев | | | Исходные данные | Лит. | Лист | Листов | ||||||||||
| | У | | 1 | 1 | |||||||||||||
| Провер. | Жутов | | | ||||||||||||||
ВГСХА М-42 | |||||||||||||||||
| Зав.отд. | | | | ||||||||||||||
| Н.контр | | | | ||||||||||||||
| Утв. | | | | ||||||||||||||
Раздел I Тяговый расчет автомобиля. 1. Определение веса автомобиля. Полный вес автомобиля Gа рассчитывается по формуле: Gа= G0+ Gе+(g1+g2)·nн , где Gе — номинальная грузоподъемность автомобиля; Go — собственный вес автомобиля; g1 — вес одного человека, принимаемый равным 750Н; g2 — вес багажа (200—250Н), учитывается при расчете пассажирского автомобиля; nн — число пассажиров. Gа=40000+40000+750·2=81500 Н. 2. Выбор шин и определение радиуса ведущего колеса. Выбор шин для автомобилей производится по величине наибольшей статической нагрузки G на одно колесо при полностью загруженном автомобиле. Распределение веса по осям автомобиля зависит от его базы и продольной координаты центра тяжести. Для двухосного автомобиля веса, приходящиеся на переднюю и заднюю оси, определяются по следующим формулам: G1=λn·Ga; G2=λk·Ga , где G1 и G2 — веса, приходящиеся на переднюю и заднюю оси; λn и λk — коэффициенты нагрузки передних и задних. G1=0,3·81500=24450 Н, G2=0,7·81500=57050 Н. G1/2=13725 Н –на колесо, G2/2=32025 Н—на колесо. Учитывая, что при работе нагрузка на колеса может увеличиваться, максимальная расчетная нагрузка на шину берется на 10—30% больше статической. Выбираем шину по данным расчета. Обозначение: 220-508 Р(7,50R-20). Статический радиус: 440 мм. | |||||||||||||||||
| | | | | | К.Р.31.030.00.000.ПЗ | ||||||||||||
| | | | | | |||||||||||||
| Изм | Лист | № докум. | Подпись | Дата | |||||||||||||
| Разраб. | Ефремцев | | | Раздел I Тяговый расчет автомобиля | Лит. | Лист | Листов | ||||||||||
| | У | | 1 | 5 | |||||||||||||
| Провер. | Жутов | | | ||||||||||||||
ВГСХА М-42 | |||||||||||||||||
| Зав.отд. | | | | ||||||||||||||
| Н.контр | | | | ||||||||||||||
| Утв. | | | | ||||||||||||||
| | 3. Определение параметров двигателя Сначала нужно найти мощность двигутслч Nv , необходимую для движения автомобиля с заданной максимальной скоростью в заданных дорожных условиях. Nv=0,001(Gа·Ψv+k·F·V2max)Vmax/ηm , кВт, где Vmax— максимальная скорость движения на высшей передаче, м/с; Ψv — соответствующее значение приведенного коэффициента дорожных сопротивлений; F — площадь лобового сопротивления, m2; к — коэффициент обтекаемости, кг/м3; ηm — коэффициент полезного действия трансмиссии. Чтобы автомобиль мог преодолевать небольшие подъемы с максимальной скоростью и двигаться без ухудшения экономичности, величину Ψv берут равной (1,4—1,6) f, где f — коэффициент сопротивления качению по хорошей дороге. ηm=η12·η21·η32 , где η1 = (0,985—0,99) — КПД цилиндрической пары шестерен; η2 = (0,975—0,98) — КПД конической пары; η3= (0,99—0,995) — КПД карданной передачи; ηm=0,9852·0,9751·0,992=0,927. Nv=0,001(81500*1,5*0,04+0,587*3*252)25/0,927=161,57 кВт. Для построения приближенной характеристики двигателя должны быть известны его максимальная мощность Nmax и частота вращения пм коленчатого вала при максимальной мощности. Nmax=Nv/am+bm2+cm3 , m=nv/nN , где m — отношение частоты вращения коленчатого вала nv при максимальной скорости к частоте вращения nN при максимальной мощности. Для карбюраторных двигателей без ограничителя m=1,10— 1,25, для карбюраторных двигателей с ограничителем и для дизелей m = 0,8—0,9; a=b=c=1 — для карбюраторных двигателей; а = 0,53; b = 1,56; с = 1,09 — для дизелей. Nmax=161,57/1*1,15+1,152-1,153=169,8 кВт | ||||||||||||||||
| | | | | | | К.Р.31.030.00.000.ПЗ | Лист | ||||||||||
| 2 | |||||||||||||||||
| | | | | | | ||||||||||||
| | Изм | Лист | № докум | Подп | Дата | ||||||||||||
| |  Для установления связи между частотой вращения коленчатого вала двигателя и скоростью движения автомобиля следует задаться коэффициентом оборотности ηn , равным отношению частоты n, об/мин, вращения коленчатого вала двигателя к соответствующей скорости Va, м/с, автомобиля ηn= n/ Va. Для дизельных грузовых ηn =70—100. Тогда частота вращения коленчатого вала при Nmax nN=Vmax· ηn/m=25*150/1,15=3260 об/мин Для построения скоростной характеристики по известным значениям Nmax и nN рассчитываются величины Nmax, и Ме во всем диапазоне частот вращения (не менее 8—10 точек, включая точку перегиба кривой Ме). ,Me= ,где Ne — текущее значение мощности, кВт; Ме— текущее значение крутящего момента, Нм; nе — текущее значение частоты вращения коленчатого вала, об/мин. При наличии ограничителя или регулятора в зависимости от их чувствительности максимальная частота вращения превышает номинальную на 100—200 об/мин. 1800 об/мин. Ne= =151,1 кВт; Ме= =586,6 Нм. | ||||||||||||||||
| | | | | | | К.Р.31.030.00.000.ПЗ | Лист | ||||||||||
| 3 | |||||||||||||||||
| | | | | | | ||||||||||||
| | Изм | Лист | № докум | Подп | Дата | ||||||||||||
| | m= nv/nN, nv=m· nN=1,15*3260=3749 об/мин. 4. Определение передаточных чисел трансмиссии Передаточное число главной передачи находится по уравнению I0= ,где rK — расчетный радиус ведущих колес; in — передаточное число на высшей передаче, равное 1, если это прямая передача; I0=3749*0,44/9,55*25*1=6,9. Передаточное число трансмиссии на первой передаче I1= где Dmax — максимальный динамический фактор. Mmax — максимальный крутящий момент двигателя, Нм; ηm — КПД трансмиссии на первой передаче/ I1= =3,3Передаточные числа промежуточных ступеней для коробки с n ступенями, не считая ускоряющую и передачу заднего хода, находятся по формуле: in=1; ip= ,где р — порядковый номер рассчитываемой передачи; n — порядковый номер прямой передачи. i2= =2,2=1,98,i3= =1,5=1,35, | ||||||||||||||||
| | | | | | | К.Р.31.030.00.000.ПЗ | Лист | ||||||||||
| 4 | |||||||||||||||||
| | | | | | | ||||||||||||
| | Изм | Лист | № докум | Подп | Дата | ||||||||||||
| | Для улучшения динамичности автомобиля при движении по хорошим дорогам следует уменьшать соотношения между передаточными числами (на 10—15%) по мере приближения к высшей передаче так, чтобы i1/i2> i2/ i3> in-1/ in , 3,3/1,98>1,98/1,35>1,35/1, 1,7>1,43>1,35 . –условие выполняется. | ||||||||||||||||
| | | | | | | К.Р.31.030.00.000.ПЗ | Лист | ||||||||||
| 5 | |||||||||||||||||
| | | | | | | ||||||||||||
| | Изм | Лист | № докум | Подп | Дата | ||||||||||||
| Раздел II ДИНАМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ АВТОМОБИЛЯ 1. Расчет и построение динамической характеристики автомобиля Используя уравнение м/с,где р — порядковый номер передачи. Определяют скорость движения автомобиля, м/с, на всех передачах при некоторых частотах вращения коленчатого вала. Например, при частотах, выбранных при построении скоростной характеристики. Соответствующие значения силы Рw , Н, сопротивления воздуха находятся по формуле: Рw=к·F·V2. При тех же частотах вращения коленчатого вала определяются касательные силы тяги Рк на всех передачах. Соответствующие значения Ме берутся из скоростной характеристики Рк= ; V1= =5 м/с,Рw=0,587*3*5 2=44,03Н, Рк= =28140,5 Н,D= ==0,34Полученные в результате расчетов величины V, Рw , Рк и D сводятся в таблицу. | |||||||||||||||||
| | | | | | К.Р.31.030.00.000.ПЗ | ||||||||||||
| | | | | | |||||||||||||
| Изм | Лист | № докум. | Подпись | Дата | |||||||||||||
| Разраб. | Ефремцев | | | Раздел II Динамическая характеристика и расчет параметров движения автомобиля | Лит. | Лист | Листов | ||||||||||
| | У | | 1 | 10 | |||||||||||||
| Провер. | Жутов | | | ||||||||||||||
ВГСХА М-42 | |||||||||||||||||
| Зав.отд. | | | | ||||||||||||||
| Н.контр | | | | ||||||||||||||
| Утв. | | | | ||||||||||||||
| | | ||||||||||||||||
| | | | | | | К.Р.31.030.00.000.ПЗ | Лист | ||||||||||
| 2 | |||||||||||||||||
| | | | | | | ||||||||||||
| | Изм | Лист | № докум | Подп | Дата | ||||||||||||
| | На основании данных таблицы строится динамическая характеристика, представляющая графическое изображение зависимости динамического фактора от скорости движения при различных включенных передачах. Величина динамического фактора при прочих равных условиях зависит от передаточного числа трансмиссии и веса автомобиля. Если зависимость D от передаточного числа непосредственно выражается в соответствии каждой передаче отдельной кривой динамического фактора, то для получения графической зависимости D от веса необходимы специальные построения. Из формулы для определения динамического фактора следует, что его величина обратно пропорциональна весу автомобиля. Чтобы не вычислять величину D при каждом изменении нагрузки, динамическую характеристику строят сначала для автомобиля с исходным весом Gа, а затем преобразуют ее в универсальную, используя выражение Dx= ,где Gx — измененный вес автомобиля с грузом; Dx — новое значение динамического фактора; kr — коэффициент загрузки автомобиля. αх=arctg kr α(1)= arctg1=450, α(0,8)= arctg0,8=390, α(1,4)= arctg1,4=540, α(1,2)= arctg1,2=500. Пусть известен динамический фактор при движении автомобиля весом Ga со скоростью V' по дороге, характеризуемой величиной приведенного дорожного сопротивления Ψ'. Для определения динамического фактора Dx груженого автомобиля весом Gx, движущегося с той же скоростью по той же самой дороге, необходимо из точки R динамической характеристики провести прямую, параллельную, оси абсцисс; до пересечения с лучом, соответствующим выбранному коэффициенту загрузки. Перпендикуляр, опущенный из точки пересечения на ось абсцисс, определит Dx — новое значение динамического фактора. 2. Определение времени движения и средней технической скорости С помощью универсальной динамической характеристики можно решить такой важный для эксплуатации автомобиля вопрос, как определение времени движения. Время движения на отдельных участках определяется по формулам: t1=S1/V1; t2=S2/V2… Общее время движения: T= t1+ t2+… | ||||||||||||||||
| | | | | | | К.Р.31.030.00.000.ПЗ | Лист | ||||||||||
| 3 | |||||||||||||||||
| | | | | | | ||||||||||||
| | Изм | Лист | № докум | Подп | Дата | ||||||||||||
| | Определим общее время теоретически: Т=60000/7,5+25000/10,7+45000/20,3+20000/14,3+40000/6,7+60000/6,7=23690 с. Определим общее время: t1=mt·l=70·33=2300 c, t2=70·47=32910 с, t3=70·86=6020 с, t4=70·114=7980 с, tост=720 с. Т=Σt+Σtост=25878 с. Vср=ΣS/T=250000/23690=10,55 м/с. 3. Определение ускорения, времени и пути разгона автомобиля Приемистость автомобиля принято характеризовать ускорением, временем, в течение которого автомобиль развивает заданную скорость и длиною пути, проходимого при этом. Чем выше ускорение автомобиля ja при прочих равных условиях, тем выше его средняя скорость и лучше тяговые качества. ja= ,где g — ускорение свободного падения; δ — коэффициент учета вращающихся масс; δ=1,03+0,07·i2кр, iкр=ip δ1=1,03+0,07*4,42=2,39; δ2=1,03+0,07*2,72=1,54; δ3=1,03+0,07*1,892=1,28; δ4=1,03+0,07*1,32=1,15; δ5=1,03+0,07*12=1,1. ja=(0,33-0,03)*9,8/2,39=1,23 м/с2; Остальные jn вычисляются аналогично. 1/ ja=0,81 с2/м; Остальные 1/jn вычисляются аналогично. | ||||||||||||||||
| | | | | | | К.Р.31.030.00.000.ПЗ | Лист | ||||||||||
| 4 | |||||||||||||||||
| | | | | | | ||||||||||||
| | Изм | Лист | № докум | Подп | Дата | ||||||||||||
| | Время разгона на участках: t1=∆1/mv·m1/j=207/10·50=0,41 c; t=Σ∆/ mv·m1/j; mt=1/ mv·m1/j=0,002 c/мм2; ∆2=243 мм2; t2=0,9 c; ∆6=1408мм2; t6=8,298 c; ∆3=525 мм2; t3=1,95 с; ∆7=2322 мм2; t7=12,942 c; ∆4=600 мм2; t4=3,15 с; ∆8=3120 мм2; t8=19,2c; ∆5=1166 мм2; t5=5,482 с; t= Σ∆· mt =9591·0,002=19,2 с. Полученный график времени разгона автомобиля можно использовать для построения кривой пути разгона. С этой целью весь интервал, соответствующий времени разгона, разбивается на ряд участков. | ||||||||||||||||
| | | | | | | К.Р.31.030.00.000.ПЗ | Лист | ||||||||||
| 6 | |||||||||||||||||
| | | | | | | ||||||||||||
| | Изм | Лист | № докум | Подп | Дата | ||||||||||||
| | S1=∆1/mv·mt; S2=(∆1+∆2)/ mv·mt; Sn=Σ∆t/ mv·mt. ms=1/mv·mt=0,011 м/мм2 S1=165/10*9,09=1,83 мм; S=Σ∆t· ms S2=425/90,9=4,67 мм; S3=875/90,9=9,62 мм; S4=1865/90,9=20,52 мм; S=27623·0,011=303,88 мм. S5=4505/90,9=49,56 мм; S6=7885/90,9=86,74 мм; S7=15233/90,9=167,56 мм; S8=27623/90,9=303,88 мм. 4. Расчет и построение экономической характеристики автомобиля Оценка и анализ экономических качеств автомобиля производится с помощью экономической характеристики, представляющей графическое изображение зависимости расхода топлива в литрах на 100 км пути от скорости при равномерном движении и от коэффициента дорожных сопротивлений. Экономическая характеристика строится, отдельно для каждой передачи. Курсовым заданием предусматривается построение экономической характеристики для автомобиля с полной нагрузкой при движении на прямой передаче по дорогам с тремя различными значениями коэффициента сопротивления движению Ψ :0,02, 0,035 и 0,05. Расход топлива Qs, л, на 100 км пути можно определить либо экспериментально, либо с помощью формулы | ||||||||||||||||
| | | | | | | К.Р.31.030.00.000.ПЗ | Лист | ||||||||||
| 7 | |||||||||||||||||
| | | | | | | ||||||||||||
| | Изм | Лист | № докум | Подп | Дата | ||||||||||||
| | Qs= ,где Ne — мощность, развиваемая двигателем автомобиля при работе в рассматриваемых условиях, кВт; ge — удельный эффективный расход топлива при работе двигателя на данном режиме, равный 0,218—0,252 кг/(э. кВт• ч )для дизельных двигателей и 0,291—0,321 кг/(э. кВт•ч)— для карбюраторных двигателей; γ — плотность топлива, равная 0,75 кг/л для бензина и 0,86 кг/л для дизельного топлива; — время, ч., требуемое для прохождения 100 км пути со скоростью Vа , м/с.Величина gе не является независимой переменной. Она меняется с изменением частоты вращения коленчатого вала и степени использования мощности двигателя. При отсутствии экспериментальных данных удельный расход топлива можно определить по эмпирической формуле gе=gN·Kоб·Ku, где gе — удельный расход топлива при Nmах ; Kоб — коэффициент, учитывающий изменение gе в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя; Ku — коэффициент, учитывающий изменение gе в зависимости от u — степени использования мощности. Величины Kоб и Ku выбираются с помощью графиков. u=Ne/Nвн , где Ne= мощность, необходимая для равномерного движения автомобиля в заданных условиях; NBH — мощность, развиваемая двигателем при той же частоте вращения по скоростной (внешней) характеристике. | ||||||||||||||||
| | | | | | | К.Р.31.030.00.000.ПЗ | Лист | ||||||||||
| 8 | |||||||||||||||||
| | | | | | | ||||||||||||
| | Изм | Лист | № докум | Подп | Дата | ||||||||||||
| | Если при расчете окажется, что мощности двигателя недостаточно для движения по дороге с заданным значением коэффициента Ψ, то характеристику нужно строить для дорог с меньшими значениями Ψ. | ||||||||||||||||
| | | | | | | К.Р.31.030.00.000.ПЗ | Лист | ||||||||||
| 9 | |||||||||||||||||
| | | | | | | ||||||||||||
| | Изм | Лист | № докум | Подп | Дата | ||||||||||||
