Построение динамической характеристики автомобиля Урал-5323

Тип работы:
Курсовая
Предмет:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Построение динамической характеристики автомобиля Урал-5323

Содержание

1. Введение

2. Исходные данные

3. Методика расчета тягово-скоростных свойств автомобиля

4. Заключение

5. Приложение 1 (Результаты расчетов)

6. Приложение 2 (Диаграмма динамической характеристики)

1. 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.

2. 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

3. МЕТОДИКА Расчета тягово-скоростных свойств автомобиля

3.1 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 = ѓ(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;

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.

3.2 Уравнение движения автомобиля, динамический фактор

Уравнение движения автомобиля

РцРкР+Рw+Рj, (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

3.3 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)

где 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

,, H (4б)

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 ,

где 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.

3.4 Расчет скоростей движения автомобиля на передачах

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

, км/ч (5)

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

При n1 на первой передаче в КП получим

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.

3.5 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

3.6 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)

автомобиль двигатель тяговый скоростной

Результаты расчетов вносим в табл. 6.

3. 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 1

Результаты расчетов

Таблица 1

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

Таб. 2

r0

определение свободного радиуса колеса

0,5588

0,53 086

определение силы тяги на колесе

Таблица 3

определение скорости движения Таблица 4

n i500

n i1100

n i1500

n i2100

900

1900

2500

3200

Рк 1; 1

70 551,36

62 844,23

63 517,49

58 624,31

Vк 1; 1

1,47 565

3,1153

4,099

5,2467

Рк 2; 1

50 380,79

44 877,12

45 357,9

41 863,67

Vк 2; 1

2,6 644

4,3625

5,7401

7,3473

Рк 3; 1

35 960,2

32 031,86

32 375,02

29 880,95

Vк 3; 1

2,89 511

6,1119

8,042

10,294

Рк 4; 1

25 555,47

22 763,76

23 007,63

21 235,19

Vк 4; 1

4,7 383

8,6003

11,316

14,485

Рк 5; 1

9126,955

8129,913

8217,01

7583,998

Vк 5; 1

11,4067

24,081

31,685

40,557

Рк 1; 2

33 595,89

29 925,82

30 246,42

27 916,34

Vк 1; 2

3,9 885

6,542

8,6079

11,018

Рк 2; 2

23 990,85

21 370,06

21 599

19 935,08

Vк 2; 2

4,33 952

9,1612

12,054

15,429

Рк 3; 2

17 123,91

15 253,26

15 416,68

14 229,03

Vк 3; 2

6,7 973

12,835

16,888

21,617

определение силы сопротивления движению

Таблица 5

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

определение динамического фактора

Таблица 6

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