Файл: Фиделев А.С. Автотракторный транспорт в строительстве учеб. пособие.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 20.07.2024

Просмотров: 100

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Определим в общем виде коэффициент учета вращающихся масс. При этом учитываются только маховик двигателя и колеса, так как влияние остальных вращающихся масс весьма мало.

Тогда сила инерции, которую надо преодолеть автомобилю при разгоне (или сопротивление разгону)

 

W7/ = ——2.ур кгс

(дан),

(15)

где g — ускорение силы тяжести, м/сек2;

 

/ — ускорение автомобиля, м/сек2.

крутящий момент,

Как известно

из теоретической

механики,

необходимый для

разгона тела при

вращении его вокруг своей оси,

£ II О)

асила, необходимая для разгона,

М/е

Р= 'о = V

(16)

(17)

где I — момент инерции тела; е— угловое ускорение; г0 — радиус вращения.

Обозначим момент инерции маховика / м,а колеса / к и, соответственно, угловые ускорения маховика и колеса ем и ек.

Тогда, приводя

крутящий момент маховика / мем к оси

колес, полу-

чим

 

 

 

 

 

 

 

 

п

,

^мемгк* О^Т + S^K£K

(18)

 

1 в —

 

 

г

 

В свою очередь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(19)

Однако, поскольку

 

 

 

 

 

(20)

 

 

Вм =

^к^'к^О

 

из ^18) и (20),

получим

 

 

 

 

^/кек

 

 

п

 

/ мек гк ‘ о',1 т +

(21)

 

 

—

 

 

• г

 

 

 

 

 

 

 

Тогда из (14), (19) и (21)

получим коэффициент учета враща-

ющихся масс:

 

 

 

 

 

 

 

"

п 1 ,

р

-

,

1

Т"

(22)

 

Р — 1 +

1 +

G

 

 

г п

 

 

 

аг2

 

 

 

 

 

 

 

—— Г'

 

 

 

 

 

 

 

g

 

В тех случаях, когда моменты инерции неизвестны, можно под­ считывать р по приближенной формуле акад. Е. А. Чудакова

Р =

1 + аі\ ,

(23)

где величина а для грузовых

автомобилей

равна 0,05—0,07.

55

§ 6. Динамическая характеристика автомобиля

Динамический фактор. В развернутом виде уравнение тягового баланса (6) будет иметь вид

Рк = Ga (/ ± і) + Ww+ Ga j кгс (дан).

(24)

Представим это уравнение таким образом, чтобы величины, ха­ рактеризующие автомобиль и двигатель как машину, были в левой части уравнения, а величины, характеризующие дорожные усло­ вия и разгон автомобиля — в правой.

Тогда

f ± i + \ і .

(25)

Левая часть уравнения представляет собой удельное свободное тяговое усилие, которое может развить данный автомобиль. Это тя­ говое усилие определено акад. Е. А. Чудаковым и названо им динамическим фактором (D).

Таким образом,

PK- W w

(26)

Ga

 

В свою очередь

 

D = f ± i + l j ,

(27)

а при равномерном движении автомобиля

(/ = 0)

D = f ± i .

(28)

Из формул (5), (1) и (2) следует, что величина Рк зависит как от чис­

ла оборотов двигателя, так и от переда­

точного числа

коробки передач, _иными

словами, Рк может быть представлена

как функция

скорости движения авто­

мобиля.

 

 

 

 

 

 

Сопротивление

воздуха

Ww также

 

 

 

 

 

функционально зависит от ѵ.

 

 

 

 

 

 

Динамическая

характеристика.

 

 

 

 

 

Если величину динамического фактора

 

 

 

 

 

на каждой передаче отложить на гра­

 

 

 

 

 

фике в зависимости от скорости ѵ, то

 

 

 

 

 

получим динамическую характеристи­

 

 

 

 

 

ку автомобиля

(рис. 50). Число кривых

 

0

10

20 30 40 ІО

60 70

на этой передаче равно числу передач.

 

Скорость транспортирования к.ни/и

При

составлении динамической

ха­

Рис. 50. Динамическая харак­

рактеристики

автомобиля

исходят

из

внешней характеристики двигателя

(см.

теристика бортового автомобиля

рис. 48) и формул (1), (3), (5), (13) и (26).

грузоподъемностью 3 т. Переда­

чи:

I

=

6,60), II (ік =

3,74),

Как правило, динамическую характери­

III

(/к =

1,84), ІѴ(«К =

1,0)

стику

составляет

завод-изготовитель.

56

С помощью динамической характе­ ристики весьма просто решается боль­ шинство тяговых задач, а именно:

1. Определяется установившаяся скорость движения автомобиля при из­ вестных дорожных условиях, т.е. при

известных / и /, так

как £> = / + і;

2.

Определяется

максимальный

подъем по двигателю при известной

установившейся скорости п и / так

как

i = D - f ;

автомо­

3. Определяется ускорение

биля при заданной скорости ѵ,

так

как

/ — ~{D — і — f) м/сек?.

Рис. 51. Динамическая характеристика автомо­ биля со шкалой его нагрузки

При подсчете ускорений следует помнить, что коэффициент ß

имеет различные значения на различных

передачах

(см.

форму­

лу 23).

 

 

 

динамической

характеристике

Решим указанные три задачи по

трехтонного автомобиля (см. рис. 50).

 

 

 

 

 

П е р в а я

з а д а ч а — определение скорости движения груженого

автомобиля

при / = 0,02 и і = 0,060,

т. е. при D = 0,08.

Решение

этой задачи

показано на рис. 50. Как следует из рисунка, в

этих

дорожных условиях автомобиль будет двигаться

на

III

передаче

и развивать

скорость ѵ ~ 32 км/ч.

 

максимального

подъема

при

В т о р а я

з а д а ч а — определение

скорости

V = 50 км/ч и / = 0,02. Так

как

при этой скорости

D =

= 0,05 (см. рис. 50), то, следовательно, і =

0,05 — 0,02 =0,03.

 

Т р е т ь я

з а д а ч а — определение ускорения автомобиля

при за­

данной скорости движения и = 5 км/ч на подъеме t =0,15

при / =

= 0,02. Включается II передача, т. е. на заданной скорости D = 0,225

(см. рис.

50). Тогда коэффициент учета вращающихся масс ß =

1 +

+ ail =

1 +

0,06 - 3,742 = 1,84;

 

 

 

 

 

 

 

/ = у (£> — г —/) = щ - (0,225 -

0,15 -

0,02) =

0,3 м/сек\

 

Учет нагрузки автомобиля. Из

формулы (26) следует,

что

при

неизменных величинах Рк и Ww динамический фактор обратно про­

порционален весу

автомобиля, состоящему из полезной

нагрузки

и собственного веса машины.

 

Следовательно,

если вес порожнего автомобиля G0, то динами­

ческий фактор порожнего автомобиля

 

 

G п

(29)

 

Do = - f .

 

ио

 

Поэтому в одном и том же отрезке ординаты D теперь, при по­ рожнем автомобиле, большей будет величина D0 или, другими сло­ вами, масштаб ординаты динамического фактора при порожнем авто­

мобиле следует уменьшить в соотношении

> 1.

 

üo

57

На рис. 51 показана ордината D, соответствующая 100%-ной нагрузке автомобиля, и Do, соответствующая порожнему автомобилю, т. е. нулевой нагрузке. Кроме того, проведены ординаты, соответ­ ствующие 20, 40, 60 и 80% нагрузки автомобиля. Таким образом, динамическая характеристика, приведенная на рис. 51, позволяет ре­ шать тяговые задачи при любой нагрузке автомобиля.

Вотносительно легких дорожных условиях применяют автомо­ били с прицепами. Пользуясь динамическими характеристиками, можно определить, какие установившиеся скорости будет развивать груженый автомобиль с прицепами.

Вэтом случае окружная сила на шинах колес груженого авто­

мобиля

Рк = (tiQo +

Ga) (/ ±

і) -f Ww кгс (дан),

(30)

где п — количество прицепов;

(дан).

 

Qo— вес груженого прицепа, кгс

 

' Тогда

 

 

 

Z ) = ^ L = _ ^

= ( „ | + i) ( / ±0>

(31)

Пример определения скорости движения сдвумя прицепами (п = 2),

весом каждого

с грузом Q0 = 3000 кгс при f — 0,02 и і = 0,06, пока­

зан на рис. 50.

Учитывая что вес груженого автомобиля Ga = 6200 кгс,

по формуле (31) получим

D = р ш г + 1) ( ° . ° 2 + ° - 0 6 ) ~ о . 16.

и согласно динамической характеристике автомобиль с прицепами будет двигаться на II передаче со скоростью и = 15 км/ч.

§ 7. Проходимость автомобиля

Проходимость (вездеходность) автомобиля характеризует возмож­ ность его надежного движения по неровным и скользким дорогам. Движение автомобиля обеспечивается двумя условиями: достаточной мощностью двигателя и достаточным сцеплением шин с дорогой. Или, выражая эти условия аналитически, получим

Р * > Ш < Р СЦ,

(32)

где РСц — сила сцепления шин с дорогой.

Сцепление шин автомобиля с дорогой. Сила сцепления шин с доро­

гой

Дсц = ?Яв ,

(33)

где RB— нагрузка

от ведущих колес на дорогу;

 

<р— коэффициент сцепления, характеризующий прочность контак­

та колеса

с опорной поверхностью. На дорогах

с твердым

покрытием эта прочность определяется силой трения между колесом и поверхностью дороги.

Коэффициент сцепления зависит от типа и состояния дороги, конструкции и состояния шин и давления в камере шины.

58

Рис. 52. Схема к расчету проходимости автомобиля:

а — на горизонтальной дороге» б — на наклонной

При сухой щебеночной дороге и рифленом протекторе коэффи­ циент сцепления порядка 0,5—0,6, а при влажной загрязненной ще­ беночной дороге коэффициент сцепления 0,2—0,3.

Нагрузка от колес на дорогу, У неподвижного автомобиля, стоя­ щего на горизонтальной площадке, нагрузка от колес на дорогу или равные им по абсолютной величине нормальные реакции дороги на колеса являются величинами постоянными. Например, у двухосно­ го автомобиля (рис. 52, а):

Ä l - G . f10;

(34)

І?2 = О Л .

(35)

‘о

 

При движении автомобиля возникают дополнительные силы и мо­ менты, разные в различных условиях движения (движение на подъем, разгон, торможение автомобиля).

Рассмотрим движение неравномерное, например, ускоренное (рис. 52, б).

Равнодействующую Ww сил сопротивления воздуха будем счи­ тать приложенной к центру парусности, находящемуся на расстоя­ нии hwот плоскости дороги. Моменты сопротивления качению передних

и задних колес

обозначим

и Л12. Тогда сумма моментов отно­

сительно центра

тяжести автомобиля

 

Rid -piVw (hw— hg) -p Alj "P M2 ~P Tihg “p T ihg— R^h — 0.

(36)

Сумма проекций сил на

плоскость, перпендикулярную к плоско­

сти дороги,

R 1 “р ^?2 — Ga cos а.

(37)

 

Далее для двухосного автомобиля с задними ведущими колесами находим нормальную реакцию на эти колеса, определяющую силу сцепления. Для этого примера

Тг =

Я2ср;

(38)

Тх =

RJ.

(39)

59

Смотрите также файлы