ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 158
Скачиваний: 1
2. |
У |
с к о р е н н о е д в и ж е н и е |
(неустановившийся режим, |
5—30 сек). |
На данной стадші скорость |
автосамосвала возрастает |
до 12—14 км/ч. Величина крутящего момента уменьшается, ее колебания определяют неустановившийся режим работы двигателя н находятся в пределах 17—38% от средней. Переключение передач с I на II осуществляется при неустановившемся движении авто самосвала, п только при достижении скоростп 14—15 км/ч режим работы БелАЗ-540 стабилизируется. В это время скорость вращения вала двигателя увеличивается до 1200—1350 об/мин при уменьшении величины М кр до 118—140 кгс • м.
Рис. 69. Регрессионная зависимость крутящего момента от скоростп движе ния автомобиля п уклона автодороги
3. У с т а н о в и в ш е е с я д в и ж е н и е . Продолжительность разгона автосамосвала в груженом состоянии, как правило, не пре вышает 29—35 сек. Затем наступает стадия установившегося дви жения. На магистральных подъемах автосамосвал движется в уста новившемся режиме. Величина мощности двигателя определяется фактическим значением М к р и зависит от продольного уклона дороги (рис. 69). Характер эмпирической линии регрессии отражает за траты мощности на преодоление подъемов различной крутизны. Движение автосамосвала БелАЗ-540 с рациональной технологической скоростью на подъемах в 2—4% обеспечивается при величине М к Р в пределах 125—137 кгс-м. При увеличении крутизны подъема до 4—7% М кр возрастает до 152 кгс-м. Дальнейшее возрастание величины подъема дороги до 8—9% вызывает увеличение М к р до 160 кгс-м и более.
168
Величина М к Р при движении порожнего автосамосвала БелАЗ-540 по дорогам с усовершенствованным покрытием ие является опре деляющей при расчете мощности двигателя. В этих условиях мощ
ность двигателя используется лишь на 25,8—56,4% |
(табл. |
67). |
||||
Пиковые значения М к р при трогании автосамосвала |
с |
места |
не |
|||
превышают 131 кгс-м. |
|
|
Т а б л и ц а |
67 |
||
|
|
|
||||
Крутящий момент двигателя автосамосвала БелАЗ-540 |
|
|
||||
при движении порожняком (по результатам эксперпмента) |
|
|||||
|
|
Скорость |
Крутящ ий момент |
|
||
|
Скорость |
двигателя, |
кгс*м |
|
||
|
вращения |
|
||||
Тип автодороги |
|
|
|
|
||
движения, |
вала двига |
при ускорен |
при устано |
|||
|
км/ч |
теля, |
||||
|
|
об/мип |
ном движе- |
|
вившемся |
|
|
|
|
шти |
|
движении |
|
Асфальтовое покрытие |
10—15 |
1050—1150 |
113-119 |
|
77—80 |
|
Магистральная автодорога со |
22--28 |
1380—1520 |
75—81 |
|
44-52 |
|
12—14 |
1140—1230 |
131—140 |
|
83—96 |
||
щебеночным покрытием |
16—20 |
1250—1440 |
122—131 |
|
54—67 |
Другим методом оценки динамичности автомобилей является метод аналитического описания и математического моделирования движения автомобиля при помощи ЭВМ.
Аналптіріеский метод оценки динамических качеств. Этот метод основаи на непосредственном интегрировании дифференциального уравнения движения автомобиля, получаемого после подстановки развернутых значений сил в уравнение тягового баланса,
С,-, |
( /д - г ^ н ) ^тПт |
dcOn |
I |
ч |
du = |
Ш |
м |
ігГ]г |
8 |
ч |
dat |
|
dt |
|
“Р RK |
||
|
— Ga(/ cos Од ± sin ад) — X„Fv2, |
|
(109) |
|||||
где /д — момент инерции |
вращающихся |
масс |
|
|
двигателя; к н — |
коэффициент, учитывающий неустановившийся режим работы дви гателя в период разгона автомобиля; 2 / к — сумма моментов инерции
колес; |
іт — передаточное число |
трансмиссии |
к |
к - й |
передаче; г|т — |
|||
к. п. д. |
трансмиссии; |
соп, сог — скорость вращения |
соответственно |
|||||
входного и выходного вала силовой передачи; |
ад — угол наклона |
|||||||
автодороги. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Время tp и путь |
Ір |
разгона |
автосамосвала |
можно представить |
||||
в виде |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
°к |
|
rrij du |
|
|
|
|
t |
-- |
( |
г'т^ІТ |
|
|
(HO) |
|
|
|
|
|
|||||
|
1Р |
4 |
|
|
|
|||
|
|
ч |
|
|
|
|
||
|
|
ѴК |
|
m j u du |
|
|
|
|
|
1 р— 1 |
|
М]т |
|
|
(H i) |
||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
ч |
Ga («-o — 0 |
XnFv- |
|
169
гДе V,, — начальная скорость разгона; г’к — конечная скорость разгона;
(112)
Для получения расчетных формул времени п пути разгона ав томобиля выразим М кр через мощность N e п скорость вращения /гдв коленчатого вала двигателя:
і¥кр = 9,57 • ІО3- |
9,57ітЛ'| |
(ИЗ) |
|
N c — определяется по формуле Лейдермана
^ = ^Гтах(Г |
|
* Д п |
(И4) |
"N |
нЗ |
||
|
"лг |
|
где іѴтах — максимальная мощность двигателя; y', ß', а ' — по стоянные коэффициенты, характеризующие тип двигателя; п у —
скорость вращения коленчатого вала двигателя при максимальной мощности.
После соответствующих преобразований и интегрирования по лучим
|
Ір |
тj dv |
|
|
"4__1 |
2flit’+bi И—А °н _ |
(И5) |
||||
|
—a±v-f- |
-f-Ci |
\ ~ДУ |
|
2ЯЩ+6! )/ІГГ ѵк ' |
|
|||||
|
|
|
|
||||||||
|
= j |
|
= |
4 r |
К |
1,1 ( - fliy2 + biv + Ci) - 4 = |
|
(116) |
|||
где |
A = —4a1c1 — b\ < |
0, |
что |
соответствует |
ускоренному движе |
||||||
нию |
автосамосвала, а |
коэффициенты |
имеют |
следующие |
значения: |
||||||
|
|
^ = 9 1 , 6 ^ - ^ |
+ ^ |
; |
|
|
(117) |
||||
|
|
|
|
|
|
■И К |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ь х = ЭДТгіДтР'; |
|
|
|
(118) |
|||
|
|
|
|
сі = ^іУ' — ш0Са; |
|
|
|
(119) |
|||
|
|
j |
__ 9,57 • і 0 3Лгт ахАѵПт»т |
|
|
( 120) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где kT — коэффициент снижения мощности двигателя, приходящейся на привод вспомогательных установок автомобиля.
Оптимальные скорости переключения с передачи на передачу (пределы интегрирования в уравнениях) определяются исходя из характера изменения ускорения в функции скорости с учетом со противления движению и величины полезной нагрузки.
Описанная методика может быть использована для расчетов как без машины, так и с применением ЭВМ.
170
Сравнение карьерных автомобилей с гидромеханической п элек трической трансмиссией показывает, что дпзель-электрпческне авто мобили обладают более высокими динамическими качествами (рис. 70, 71). Производственные испытания автосамосвалов БелАЗ-540 и БелАЗ-548 на Ипгулецком карьере (расстояние транспорти рования 3—3,3 км, высота подъема горной массы 150 м) пока зали, что число переключений за время транспортного цикла достигает 15—20, что приводит к снижению средней скорости дви жения на 10—15%, увеличению продолжительности транспортного
Рнс. 70. Сравнительные областп измепешія показателей динамичности автосамосвалоп типа БелАЗ с гидромеханической и электри ческой трансмиссией (ОA B и OCD — гидроме ханическая трансмиссия, О А 'В ' и OC'D' — электрическая, О А В и О А 'В ' — область из менения скорости двпжепня; OCD и O C'D ' —
область изменения пути разгона)
Рпс. 71. Время и пути раз гона автосамосвала БелАЗ-540:
1 — при сопротивлении качению и-0 = 0,04; 2 — при и-o = 0,01; пунктирные линии — путь гру женого автосамоспала; сплош ные — порожнего
быть достигнуто повышением динамичности автомобиля путем при менения электрической трансмиссии, обеспечивающей бесступенчатое регулирование скорости в соответствии с изменением сопротивления движению.
Тяговые качества карьерных автомобилей. Тяговые качества зависят от совокупности конструктивных параметров большегрузного автомобиля, включающих мощность двигателя, количество передач и передаточные числа, тип трансмиссии, а также вес автомобиля с полной нагрузкой. Определяющим фактором является скоростная
171
Т а б л и ц а 6S
Влияние показателей динамичности автосамосвалов на продолжительность транспортного цикла
(для условий Ипгулецкого карьера)
|
|
|
|
|
|
В том число время |
||
|
|
|
|
|
|
неустановпвшегося |
||
|
Средняя |
|
Время |
|
Продол- |
движения, % |
||
Расстоя |
Время |
Общее |
житель- |
|
от про |
|||
ние тран |
скорость |
движе |
движе |
время |
ность |
от обще |
||
спортиро |
движе |
ния с гру |
ния по |
движе |
транс- |
должите |
||
вания, м |
ния, |
зом, сек |
рожня |
ния, |
портпого |
го прс- |
льности |
|
|
км /ч * |
|
ком, сек |
сек |
цикла, |
МСИ11 |
транспор |
|
|
|
|
|
|
сек |
движе |
тного |
|
|
|
|
|
|
|
ния |
цикла |
|
400 |
16 |
90 |
71 |
lei |
251 |
55,1 |
35,5 |
|
20 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
S00 |
17 |
170 |
135 |
305 |
395 |
31,7 |
23,8 |
|
21 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
J200 |
18 |
240 |
197 |
433 |
523 |
23,4 |
19.1 |
|
22 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
2000 |
20 |
358 |
25G |
614 |
704 |
22,2 |
19.2 |
|
28 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
3000 |
24 |
450 |
33S |
78S |
878 |
21,2 |
18,9 |
|
32 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
* В числителе для груженого автосамосвала, в знаменателе —для порожнего.
характеристика двигателя, основные параметры которой — кру тящий момент и величина мощности при известной скорости вращения коленчатого вала.
Одним п з характерных тяговых параметров является касательная
сила тяги, развиваемая на ободе ведущих колес автомобиля, которая может быть рассчитана по формуле
|
2' ^ е Вті1квЛэ, . |
|
(121) |
где г] э — коэффициент, |
учитывающий эксплуатационное |
снижение |
|
мощности по сравнению |
с номинальной (г|э = |
0,9 —^ 0,95). |
Наибольшие тяговые усилия необходимо развивать в тяжелых горнотехнических и дорожных условиях при больших сопротивле ниях движению (табл. 69). На горизонтальных участках тяговые усплия достигают наибольших величин на грунтовых дорогах, а также на забойных и отвальных дорогах, не имеющих покрытия. Так, например, величина тягового усплия автополуприцепа БелАЗ-548В-5272 на забойной укатанной дороге достигает 8,7 тс, что в 3 раза превышает силу тяги, развиваемую автополуприцепом на щебеночной дороге.
Сила тяги на крюке автомобиля определяется формулой |
|
^кР = ^к~ С сц(/± і). |
(122) |
где (?Сц — сцепной вес автомобиля.
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 69 |
|||
Зависимость тяговых усилии от типа и состояния автодороги |
|
||||||||||
|
|
|
Величина силы тяги (тс) при различном состоянии |
|
|||||||
|
|
|
|
|
дорожного покрытия |
|
|
|
|||
Тип автодороги |
|
БелАЗ-540 |
|
БелАЗ-548 |
БелАЗ-5 48В-52 72 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Сухое |
Мокрое |
Загряз ненное |
Сухое |
Мокрое |
Загряз ненное |
Сухое |
Мокрое |
Загряз ненное |
|
Щебеночная в хоро |
|
Маічістральные автодорсги |
|
|
|
||||||
35,0 |
23,3 |
18,6 |
47,8 |
31,5 |
25,2 |
25,2 |
16,8 |
13,4 |
|||
шем состоянии |
|||||||||||
Щебеночная в удо |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
влетворительном |
32,6 |
18,6 |
16,3 |
44,0 |
25,2 |
|
23,5 |
13,4 |
|
||
состоянии . . . |
22,0 |
11,8 |
|||||||||
Асфальтовая |
. . |
32,6 |
18,6 |
11,6 |
44,0 |
25,2 |
22,0 |
23,5 |
13,4 |
8,4 |
Бетонная . . . . |
32,6 |
21,0 |
14,0 |
44,0 |
28,4 |
18,9 |
23,5 |
15,1 |
10,1 |
Забойная на скаль |
|
Временньte автоцорогп |
|
|
|
|
|||
28,0 |
|
— |
37,8 |
28,4 |
— |
|
15,1 |
— |
|
ном основании |
21,0 |
20,2 |
|||||||
Отвальная укатан |
|
|
— |
28,4 |
15,7 |
— |
15,1 |
8,4 |
— |
ная ................... |
|
|
Чтобы обеспечивалось движение автомобиля без буксования,
должно выполняться условие |
|
<2СдФ S* FKSs wc, |
(123) |
где (?Сц cp — сила тяги автомобиля по условию сцепления; (?сц — сцепной вес, равный 0,55—0,7 полного веса автомобиля; для авто самосвалов Gcu = 0,7; для автополуприцепов Gcu = 0,6; ф — ко эффициент сцепления колес с дорогой.
Сцепной вес современных карьерных автосамосвалов в груженом состоянии равен, тс:
|
Порожнего |
Груженого |
БелАЗ-540 ................................... |
10,86 |
32,40 |
БелАЗ-548 ................................... |
14,80 |
45,40 |
БелАЗ-549 ................................... |
29,30 |
S8.00 |
Значения коэффициента сцепления, используемые при расчетах карьерного автомобильного транспорта, приведены в табл. 70.
Следует отметить, что на обледенелых дорогах, особенно во время нх таяння, коэффициент сцепления снижается до 0,15—0,19.
По экспериментальным данным, полученным на Сарбайском карьере, для автосамосвалов БелАЗ-540 коэффициент сцепления равен:
Магистральные щебеночные автодороги:
С ухи е.......................................................................... |
0,614 |
Влажные .................................................................. |
0,430 |
Забойные дороги в удовлетворительном состо |
0,546 |
янии ...................................................................... |
173