98503

Тяговый и динамический расчёт автомобилей

Курсовая

Логистика и транспорт

Определение массы автомобиля. Полная масса автомобиля состоит из собственной массы и массы номинальной подлинной нагрузки. При расчетах собственная масса автомобиля находиться в зависимости от полезной нагрузки. Мощность двигателя соответствует максимальной скорости автомобиля на прямой передачи и определяется из выражения: G=mg=95409.

Русский

2015-11-04

82.84 KB

5 чел.

Приднестровский государственный университет им. Т.Г. Шевченко

Кафедра: «Технических систем и электрооборудования в АПК»

Курсовой проект

На тему: «Тяговый и динамический расчёт автомобилей»

Выполнил студент 402 группы                                              Толоченко А.П.

«Механизация с/х»

Принял доцент                                                                           Чернобрисов С.Ф.

Тирасполь 2015 г.

Исходные данные: Зил 157-КД  (6х6)

Собственная масса 5540 кг (5800 кг)

В т.ч. на переднюю ось 2400 кг заднюю 3140 кг

Полная масса 8690 кг (9000кг)

На переднюю ось 2680 кг, заднюю 6010 кг

Максимальная скорость 60 км/ч

Максимальный приведенный коэффициент сопротивления дороги  Ψ=0,04

Приведенный коэффициент дороги при максимальной скорости 0,025

Полезная нагрузка 4000 кг

Продольная база 3975 мм

Высота кабины 2480 мм

Число колес 6+1

Шины 12,00-18

Давление воздуха в шинах; передние 3,5 кгс/см- задние 3,5 кгс/см-Коэффициент обтекаемости К=0,06

Двигатель Зил-157 КД карбюраторный; 4-тактный; 6-цилиндровый; нижнеклапанный

Диаметр цилиндра и ход поршня 100*114,3 Рабочий объем 5,38л Степень сжатия 6,5

Порядок работы цилиндров 1-5-3-6-2-4

Максимальная мощность при 2800 об/мин л.с.-110 (кВт-80,9) Максимальный крутящий момент при 1800-2000 об/мин кГс-41 м-402 Передаточные числа коробки передач 7,44;4,10;2,29; 1,47; 1,00

Главная передача 6,67

2.1 Определение массы автомобиля.

Полная масса автомобиля состоит из собственной массы и массы номинальной подлинной нагрузки.

т = тсн

Где:

тс - собственная масса слагается из конструктивной массы, смазки, топлива, охлаждающей жидкости, запасного колеса и дополнительного оборудования.

Грузоподъемность складывается из номинальной полезной нагрузки массы, водителя и пассажиров в кабине.

При расчетах собственная масса автомобиля находиться в зависимости от полезной нагрузки.

тс =

Где:

- коэффициент грузоподъемности. 6x6 – 0.8

=5000

Для дальнейших расчётов принимаем m=9540

r0 = + 304.8 = 533.4

Определяем динамический радиус колеса.

Под действием, приходящимся на колеса нагрузки шина подвергается деформации, поэтому динамический радиус будет отличаться от номинального.

rk = [0,5d + (1 - k) * b] * 1СГ3 мм

rk = 0.254[0.5d + (1 - k)b] дюймы

Где:

k- коэффициент радиальной деформации шины 0,1... 0,16 (0,12)

rk = [0.5 * 457,2 + (1 - 0.12) * 304,8] * 10~3 = 0.497м = 497мм

2.2 Определение мощности двигателя и построения скоростной характеристики.

Мощность двигателя соответствует максимальной скорости автомобиля на прямой передачи и определяется из выражения:

G=m*g=9540*9.8=93587,4 Н

Ψ - привлеченный коэффициент сопротивления дороги при максимальной скорости автомобиля- коэффициент сопротивления качению.

- шоссе-0,02... 0,025

- сельская местность -0,03 5... 0,045 (0,04)

Pw max —сила сопротивления воздуха при максимальной скорости

=  *  = 0,983 * 0,97 = 0,912

Определение центра тяжести

а * G = L * Уп

Ширина задних колес (В) -1820, а высота (Н) -2480.

F=B*H=1755*2915=5,1 м

v =60 км/ч =16,6 м/с

= 0.06 * 5.1 * 16.62 = 84.32 Н

2.3 Определяем частоту вращения двигателя.

Где:

𝜼-коэффициент оборотности двигателя 125... 160 (160)

2.4 Определение максимальной мощности двигателя.

Где:

α - отношение частоты вращения при максимальной скорости к частоте вращения соответствующей максимальной мощности.

      

2.5 Определяем частоту вращения вала двигателя соответствующей максимальной скорости.

2.6 Определение точки кривой мощности.

nx- 500; 1000; 1500...

2.7 Определяем кривую крутящего момента.

2.8 Определение передаточного числа главной передачи.

У автомобилей высокой проходимости и предлагаемых для работы в с/х для улучшения динамических качеств передаточное число назначают на 10-20 % больше чем у базовых моделей

2.9 Определяем передаточное число 1 передачи КПП

Чтобы буксование не происходило, необходимо, чтобы максимальная касательная сила, подводимая к ведущим колесам, была бы равна или меньше максимальной касательной силы тяжести по сцеплению.

Где:

- коэффициент сцепления (сухой грунт) шин с дорогой 0,4.. .0,6 (0,5) -коэффициент нагрузки ведущих колес автомобиля. Это та часть массы авто, которая приходится на ведущие колеса   ()

Определение числа передач и передаточных чисел.

Для определения передаточного числа КПП находим знаменатель

геометрической прогрессии.

3. Построение динамической характеристики автомобиля. 3.1 Определение динамического фактора.

Касательная сила тяги Рк на ведущих колесах при движении автомобиля расходует на преодоление внешних сил сопротивления.

Pk=Pf±Pa±Pj+P<o

Где:

-сила сопротивления качения;

Ра-сила сопротивления движения на подъем « + », а на спуск « - »;

 -сила соответствует ускорению движения или замедлению;

-сила сопротивления воздуха.

В теории автомобиля принято - сумма сил сопротивления качению и сопротивления подъему заменить одной общей силой - суммарным сопротивлением дороги.

Запишем формулу в развернутом виде:

Где:

-коэффициент учета вращения масс;

j- ускорение автомобиля, м/с2;

К- коэффициент обтекаемости; F-площадь лобового сопротивления, м2;

V2- максимальная скорость, м/с.

Перенесем силу сопротивления воздуха из левой части в правую.

Разница представляет собой избыточную тяговую силу, которая может быть использована

для преодоления сопротивления дороги и увеличения скорости движения.

Для оценки тяговых качеств автомобиля предложен динамический фактор (Чудаковым).

Динамический фактор выражается избыточной тяги силы и полному весу автомобиля. Будучи безразмерным параметром, динамический фактор позволяет производителю сравнивать оценку динамических качеств по проходимости в различных дорожных условиях, с различными мысовыми и конструкционными показателями. Максимальный динамический фактор на первой передачи для современных автомобилей лежит в пределах 0,25...0,35.

Передачи

Расчётная

формула

Частота вращения, об/мин

500

1000

1500

2000

2500

2800

Крутящий момент двигателя, Н/м

1

0.43

0.87

1.3

1.73

2.17

2.43

34230.17

36696.03

37269.24

35934.14

32696.9

29844.24

0.0566

0.2316

0.5171

0.9158

1.4409

1.8069

0.3658

0.3921

0.3982

0.384

0.3494

0.3189

2

0.71

1.42

2.13

2.84

3.55

3.98

20876.98

22382.61

22732.28

21917.89

19943.35

18203.38

0.1542

0.617

1.388

2.4681

3.8564

4.8472

0.223

0.239

0.242

0.234

0.213

0.194

3

1.16

2.33

3.5

4.66

5.83

6.53

12863.27

13790.96

14006.38

13504.63

12288.02

11215.94

0.4118

1.6612

3.7485

6.645

10.4006

13.0481

0.137

0.147

0.149

0.144

0.131

0.119

4

1.91

3.82

5.73

7.65

9.56

10.71

7766.21

8326.3

8456.36

8153.43

7418.9

6771.63

1.1163

4.4653

10.0469

17.9079

27.9664

35.0995

0.083

0.089

0.09

0.087

0.079

0.072

5

3.13

6.27

9.4

12.54

15.68

17.56

4736.79

5078.4

5157.734

4972.96

4524.96

4130.17

2.998

12.03

27.038

48.119

75.2339

94.3562

0.05

0.054

0.055

0.053

0.047

0.043

Передачи

Скорость

J, м/с

1/j, м/  

1

0.326

0.3521

0.3582

0.344

0.31

0.2789

3.592

0,89

0,96

0,977

0,938

0,845

0,76

1,123

1,04

1,02

1,06

1,18

1,31

2

0.183

0.199

0.202

0.194

0.173

0.154

1.9645

0,913

0,992

1,007

0,967

0,863

0,768

1,095

1,008

0,993

1,034

1,158

1,302

3

0.097

0.107

0.109

0.104

0.091

0.079

1.3589

0,699

0,771

0,786

0,75

0,656

0,569

1,43

1,29

1,272

1,3

1,52

1,75

4

0.043

0.049

0.05

0.047

0.039

0.032

1.1335

0,371

0,423

0,432

0,406

0,337

0,276

2,69

2,36

2,31

2,46

2,96

3,62

5

0.01

0.014

0.015

0.013

0.007

0.003

1.0497

0,093

0,1307

0,14

0,12

0,065

0,028

10,75

7,65

7,14

8,3

15,38

35,71

Построение графика ускорения. Разгон автомобиля.

Ускорение которое может развивать автомобиль в значительной мере характеризует динамические качества автомобиля.

Чем больше ускорение автомобиля, тем выше его разгонные качества. Его средняя скорость, а следовательно его производительность.

Ускорение автомобиля при разгоне зависит от разности, а так же от величины коэффициента учета вращающихся масс.

Для нахождения значения (Д - Ψ) на динамической характеристики по оси

ординат в масштабе динамического фактора отложить значения приведенные

коэффициентом сопротивления дороги.

И через эту точку провести прямую параллельную абсцисс.

Для выбранных скоростей для каждой передачи найти разность

3.2 Определение времени разгона.

Время разгона автомобиля определяется по графику ускорения. Ускорение есть 1ая производная по времени.

График кривых обратных ускорений необходимо разбить на ряд отдельных участков, в которых происходит разгон автомобиля с постоянным средним ускорением.

Площадь ∆ ограничена кривой 1/j осью абсцисс и 2мя ординатами определяет в известном масштабе время, затраченное на разгон.

Масштаб:

Скорость

авто

№ площадки

Величина

площадок

Масштаб

времени

Время разгона, с

2

1

75

0,026

1,95

4

2

75

3,9

6

3

105

6,63

8

4

142

10,322

10

5

195

15,392

12

6

555

29,822

14

7

675

47,372

16

8

1050

74,672

18

9

1500

113,672

3.3 Определение пути разгона .

График пути разгона, так же как и график времени разгона служит для характеристики приемистости автомобиля. Если известно время разгона автомобиля, то по этому графику можно найти путь разгона. График пути разгона строится из графика времени согласно следующему:

Этот интеграл не может быть решен аналитически ввиду отсутствия зависимости между скоростью и временем.

Его можно решить графически с учетом, что площадь соответственно от t, до tn разбить на ряд отдельных участков ограниченную кривой и 2мя ординатами, дает путь разгона за бесконечно малое приращение времени.

№ площадки

Величина

площадки, мм

Масштаб

пути

Путь разгона, м

1

700

0,065

45,5

2

1400

136,5

3

1700

247

4

1900

370,5

5

2100

507

6

2200

650

7

2300

799,5

8

2400

955,5

9

2500

1118

10

2600

1287

11

2700

1462,5

12

1350

1550,25

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КР.2015.402.268.ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КР.2015.402.268.ПЗ 

     ЧернобрисовС.Ф.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

47617. ГРУЗОВЫЕ ПЕРЕВОЗКИ 1.82 MB
  Результаты расчетов производственной программы по эксплуатации необходимо свести в таблицу. Результаты расчетов необходимо свести в таблицу. Цель работы: найти кратчайшие расстояния между пунктами транспортной сети и заполнить ими соответствующую таблицу; найти кратчайшие пути проезда между пунктами и отразить их на соответствующем рисунке.
47618. Измерение сопротивлений изоляции и защитного заземления. Методические указания 898 KB
  Измерение сопротивлений изоляции и защитного заземления: методические указания к лабораторной работе составители Лустгартен Т. В методических указаниях содержатся краткие теоретические сведения об измерении сопротивления изоляции и защитного заземления методика измерения сопротивления. преподаватель Рассмотрено и рекомендовано к изданию редакционноиздательским советом КГТУ Костромской государственный технологический университет 2009 Введение Для безопасной и безаварийной работы электроустановок промышленных предприятий...
47619. Исследование параметров вибрации. Методические указания 951.5 KB
  Букалов ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВИБРАЦИИ Методические указания к выполнению лабораторной работы Кострома 2008 УДК 677 Сусоева И. Исследование параметров вибрации И. Лабораторная работа Исследование параметров вибрации соответствует учебным планам по дисциплине Безопасность жизнедеятельности для студентов вузов всех специальностей и факультетов. Требования безопасности во время работы Включать источник вибрации только после полного уяснения порядка работы с прибором и только на время замеров.
47620. UML Основы. Краткое руководство 20.23 MB
  В книге описаны все главные типы диаграмм UML, рассказано, для чего они предназначены и какие нотации применяются при их создании и чтении. Это диаграммы классов, последовательности, объектов, пакетов, развертывания, прецедентов, состояний, деятельности, составных структур, компонентов, обзора взаимодействия, коммуникационные и временные
47621. МАТЕМАТИЧНІ МЕТОДИ ДОСЛІДЖЖЕННЯ ОПЕРАЦІЙ. НАВЧАЛЬНИЙ ПОСІБНИК 831 KB
  Ускладнення процесів управління сучасним підприємством та необхідність оперативного реагування на зміни зовнішніх факторів, що впливають на діяльність підприємства, вимагають застосування математичних методів, зокрема методів дослідження операцій, динамічного програмування, сіткового планування і управління, для обґрунтування економічної ефективності управлінських рішень, що приймаються
47622. Проектирование и создание базы данных в MS Access 684 KB
  Проектирование и создание базы данных в MS ccess. Учебное пособие предназначено для изучения раздела информатики по теме Системы управления базами данных студентами экономических специальностей. Настоящее пособие является первым этапом в изучении этого материала здесь изложены основные понятия и терминология этой области этапы проектирования и разработки баз данных реляционного типа создание структуры и заполнение баз данными.
47623. Методичні вказівки. Теорія автоматичного керування 283 KB
  Включают работы по исследованию объектов управления методами активного эксперимента а также исследованию влияния различных параметров автоматических систем управления на их качественные показатели. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТАТИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ И КРИВОЙ РАЗГОНА ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ 1. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ Студенты должны изучить методику экспериментального определения и обработки статических характеристик и кривых разгона объектов управления. На основании результатов эксперимента определить параметры...