Построение динамической характеристики автомобиля Урал-5323

Тип работы:
Контрольная
Предмет:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

http: ///

Построение динамической характеристики автомобиля Урал-5323

Содержание

Введение

Исходные данные

Методика расчета тягово-скоростных свойств автомобиля

Выбор и анализ необходимых исходных данных

Уравнение движения автомобиля, динамический фактор

Расчет силы тяги на ведущих колесах на передачах

Расчет скоростей движения автомобиля на передачах

Расчет силы сопротивления воздуха

Определение значений динамического фактора

Заключение

Приложение

ВВЕДЕНИЕ

Тягово-скоростные свойства автомобильной техники напрямую влияют на качество эксплуатации и общие эксплуатационные показатели. От этих показателей зависит, как эффективно мы сможем использовать тот или иной подвижной состав в определенных условиях. Для перевозки различных грузов в различных условиях всегда необходимо учитывать тягово-скоростные свойства автомобиля, его проходимость и т. д. Кроме того, данные показатели имеют влияние на безопасность использования автомобиля.

Данная работа направлена на приобретение навыков по расчету тягово-скоростных свойств грузовых автомобилей на примере автомобиля Урал-5323.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:

Марка автомобиля:

Урал -5423 (8×8)

Масса снаряженного автомобиля, кг

12 600

Полная масса автомобиля, кг

22 600

Ширина, м

2,55

Высота, м

3,19

Колея, м

2

Марка двигателя:

ЯМЗ-7511

Nmax, кВт

294

Частота врашения КВ при Nmax, мин -1

1900

Марка шин:

(КАМА-1260

Высота профиля шины, м

0,3048

Диаметр обода, м

0,508

Передаточные числа КП:

1 передачи

7,73

2 передачи

5,52

3 передачи

3,94

4 передачи

2,8

5 передачи

1

Передаточные числа РК:

1 передачи

2,1

2 передачи

1

Передаточное число Гл. передачи:

7,3

КПД трансмиссии

0,8

Коэффициент обтекаемости, Н

0,588

Вес автомобиля, Н

226 000

Для карбюраторных двигателей aN=bN=cN=1

Для дизельных двигателей aN=0,53 bN =1,56 cN=1,09

Методика расчета тягово-скоростных свойств автомобиля

Выбор и анализ необходимых исходных данных

Полная масса автомобиля, Gа, кг;

Масса прицепа с грузом, Gпр, кг;

Габаритные размеры: ширина, В, м;

высота, Н, м;

Максимальная мощность, Ne, кВт;

Максимальный крутящий момент, Мм, н·м;

Шины, размер.

Передаточные числа коробки передач:

первая передача, iк1; вторая передача, iк2; третья передача, iк3

четвертая передача, iк4.

Передаточные числа раздаточной коробки:

первая передача, iр1; вторая передача, iр2

Передаточное число главной передачи, iо;

Передаточное число бортовой передачи (колесного редуктора), iбп

Внешняя скоростная характеристика двигателя

Принимаем для расчета внешней характеристики (М = ?(п)) четыре точки при частотах вращения, мин-1 (рисунок 1):

минимальная устойчивая частота вращения коленчатого вала, n1;

частота вращения при Мм (Mmax), nм;

частота вращения, n2;

частота вращения при МN(Nе), nN;

автомобиль скорость сопротивление динамический

n1 nм n2 nN n, 1/мин

Рисунок 1. Внешняя характеристика двигателя

При отсутствии в литературе исходных данных расчет внешней скоростной характеристики двигателя может производится по эмпирической зависимости

Nеi = Nmax[a + b — c ], (кВт)

где Nеi — мощность двигателя в определяемых точках;

Nmax — номинальная мощность двигателя;

ni — частотах вращения коленчатого вала двигателя в определяемых точках;

nN — частота вращения коленчатого вала двигателя при номинальной мощности двигателя;

a, b, c — эмпирические коэффициенты, зависящие от типа двигателя, a=b=c=1 для бензинового двигателя, a=0,75, b=1,5, c=1,25 для дизеля.

Соответствующее значение крутящего момента коленчатого вала двигателя определяют по формуле

М= 9550*Ne/n, (н·м)

где Nе -значение мощности двигателя, кВт;

n — частота вращения коленчатого вала двигателя, мин-1.

Определить значения крутящего момента: М1, Мм, М2, МN при частотах вращения коленчатого вала двигателя: n1, nм, n2, nN

Определить радиус качения колеса rк. С точностью достаточной для выполнения расчета динамической характеристики автомобиля фактический радиус качения колеса rк определяется по эмпирической зависимости

rк = dк /2 + bк (1- hк), (м)

где dк — диаметр обода колеса; bк — высота профиля шины; hк —

коэффициент радиальной деформации шины; для торроидных и широкопрофильных шин hк = 0,1−0,16, для арочных шин hк = 0,2−0,3.

Можно принять rк = 0,95 · rо

где rо — свободный радиус.

Пример: Шина 14×00. 20. rо= (bк+ dк /2) = (14 + 20/2)·25,4 = 609,6 мм

rк = 0,95 · rо = 0,95 · 609,6 = 579,12 мм = 0,58 м

Данные по частотам вращения коленчатого вала и величинам момента внести в таблицу 2.

Уравнение движения автомобиля, динамический фактор

Уравнение движения автомобиля

РцРкР+Рwj, (1)

где Рц — сила тяги по сцеплению;

Рк — сила тяги на колесах;

Р — сила сопротивления движению;

Рw — сила сопротивления воздуха;

Рj — сила инерции автомобиля.

Динамический фактор:

Для одиночного автомобиля -- (2)

для автопоезда -- (3)

где , — масса тягача, прицепа

Расчет силы тяги на ведущих колесах на передачах

Расчет производится по формуле

, Н (4)

где Мj— крутящий момент двигателя, кгс м (М1, ММ, М2, МN,);

iki — передаточное число коробки передач (КП) на i-той передаче;

iP2 — передаточное число раздаточной коробки (РК) на 2-ой передаче;

io — передаточное число главной передачи;

rk — радиус качения колеса, м;

зm — КПД трансмиссии;

(i, j) — порядковые номера передач в КП и крутящего момента

Для полноприводного автомобиля можно принять зm = 0,85

Если выражение (4) преобразовать, то получим

Рk (i, j) = КP2 · Mj · iki, (4а)

КP2 =

Сила тяги на ведущих колесах на первой передаче в КП и второй передаче в РК при устойчивой минимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя n1 составит:

Рк (1,1) = КP2 · M1· ik1.

Данные расчета на остальных передачах КП (2-й передаче в РК) и частотах вращения коленчатого вала (nм, n2, nN) производится по выражению (4а) и вносится в таблицу 3.

Определить величину силы тяги на ведущих колесах при различных передачах в КП, частоте вращения коленчатого вала двигателя и первой передаче в РК по формуле

где iP1 — передаточное число раздаточной коробки (РК) на 1-ой передаче;

Сила тяги на ведущих колесах на первой передаче в КП и первой передаче в РК при минимальной устойчивой частоте вращения коленчатого вала двигателя n1 составит:

Рк (1, 1) = КP1 · M1· ik1 ,

КP1 =

Данные расчета на остальных передачах КП (1-й передаче в РК) и частотах вращения коленчатого вала (nм, n2, nN) производится по выражению (4б) и вносится в таблицу 3.

Расчет скоростей движения автомобиля на передачах

Скорости движения автомобиля на i-х передачах в КП и второй передаче в РК (Vi) определяются по формуле

где nд — частота вращения коленчатого вала (n1, nм, n2, nN)

При n1 на первой передаче в КП получим

где

Все данные расчета заносятся в табл. 4.

Подобным образом рассчитаем скорости на первой передаче в КП и первой передаче в РК при различных частотах вращения коленчатого вала (n1, nм, n2, nN)

(5а)

При n1 получим V1 = К2 пq 1, км/ч

Остальные данные заносятся в табл. 4.

Расчет силы сопротивления воздуха

Так как сопротивление воздуха проявляется при скоростях более 30 км/ч, то расчет выполним для 2-х высших передач в КП и второй передачи в РК.

(6)

где Vi — скорость движения, км/ч;

Kw — коэффициент обтекаемости (лобового сопротивления);

В- ширина автомобиля, м;

Н- высота автомобиля, м,

Можно принять для грузового автомобиля

Определение значений динамического фактора

На низших передачах Рw = 0.

На первой передаче в КП и второй — в РК при частоте вращения коленчатого вала n1 получим

(7)

Расчеты для остальных передач и частот вращения коленчатого вала, заносим в табл. 6.

При включенной первой передаче в РК и первой передаче в КП получим

(7а)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе были рассмотрены технические характеристики автомобиля Урал-5323. На их основе был произведен расчет тягово-скоростных свойств. Полученные данные сведены к табличному виду в приложении к работе. Так же был построена диаграмма зависимости динамического фактора от скорости автомобиля. Используя эту диаграмму и зная условия дорожного покрытия (коэффициент сопротивления качению) можно найти скорость движения в данных условиях на определенной передаче.

Приложение

Таблица 1 Результаты расчетов

a

b

c

n i

n max

Ni/nmax

Ni

Mi

0,53

1,56

1,09

900

3200

0,0116

37,2317

395,07

1900

0,0219

70,0139

351,912

2500

0,0291

93,1104

355,682

3200

0,0344

110

328,281

Таблица 2 определение свободного радиуса колеса

r0

0,5588

0,53 086

Таблица 3 определение силы тяги на колесе

n i500

n i1100

n i1500

n i2100

Рк 1; 1

70 551,36

62 844,23

63 517,49

58 624,31

Рк 2; 1

50 380,79

44 877,12

45 357,9

41 863,67

Рк 3; 1

35 960,2

32 031,86

32 375,02

29 880,95

Рк 4; 1

25 555,47

22 763,76

23 007,63

21 235,19

Рк 5; 1

9126,955

8129,913

8217,01

7583,998

Рк 1; 2

33 595,89

29 925,82

30 246,42

27 916,34

Рк 2; 2

23 990,85

21 370,06

21 599

19 935,08

Рк 3; 2

17 123,91

15 253,26

15 416,68

14 229,03

Таблица 4 определение скорости движения

900

1900

2500

3200

Vк 1; 1

1,47 565

3,1153

4,099

5,2467

Vк 2; 1

2,6 644

4,3625

5,7401

7,3473

Vк 3; 1

2,89 511

6,1119

8,042

10,294

Vк 4; 1

4,7 383

8,6003

11,316

14,485

Vк 5; 1

11,4067

24,081

31,685

40,557

Vк 1; 2

3,9 885

6,542

8,6079

11,018

Vк 2; 2

4,33 952

9,1612

12,054

15,429

Vк 3; 2

6,7 973

12,835

16,888

21,617

Таблица 5 определение силы сопротивления движению

n i500

n i1100

n i1500

n i2100

Pw 4; 2

Pw 4; 2

27,011

120,38

208,42

Pw 5; 2

Pw 5; 2

211,77

943,81

1634

Таблица 6 Определение динамического фактора

n i500

n i1100

n i1500

n i2100

D 1; 1

0,1723

0,3001

0,3115

0,2863

D 2; 1

0,1147

0,1998

0,2074

0,1906

D 3; 1

0,0826

0,1439

0,1494

0,1373

D 4; 1

0,0585

0,1019

0,1058

0,0973

D 1; 2

0,0493

0,0859

0,0892

0,0820

D 2; 2

0,0328

0,0571

0,0593

0,0545

D 3; 2

0,0236

0,0395

0,0398

0,0335

D 4; 2

0,0167

0,0261

0,0245

0,0165

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой