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

6 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

25175. К.Леві-Стросс – один з найвизначніших представників структуралізму 29.5 KB
  Подібні спроби вчинялися до нього Проппом при аналізі казки але саме ЛевіСтросс вкорінив інваріантні форми структуру не у емпіричній реальності а у самій людині в несвідомих структурах розуму. нова дисципліна яка виникає як результат обєднання ЛевіСтросом соціальної антропології і етнологічної дисципліни. Недоліки вчення ЛевіСтросса: поглинання свободи індивіда обєктивними закономірностями переоцінка ролі позасвідомого недооцінка ролі історії.
25176. Взаємовплив науки і філософії 27.5 KB
  Співвідношення філософії і науки можна показати на прикладі міркувань Патнема. тобто тут висловлюється думка сама про взаємовплив науки і філософії. Філософія створює для науки ціннісно нормативну сферу і в свою чергу беручи за цінності результати отримані наукою.
25177. «ПОВСТАННЯ МАС» як проблема історії ХХ ст.. (Х. Ортега-і-Гассет) 24.5 KB
  Маса за ОртегоюіГасеттом це середня людина без обличчя загальний тип. Маса це кожен хто сприймає себе як усіх інших тобто маса поглинає особистість тому залишається посередність. Маса завжди має жагу до відновлення переходить до насилля це є одичавінням процес розпаду у розумінні ортегаіГассета тому маса переходить до прямих форм дії губить духовні форми. Маса ненавидить тих хто до неї не входить.
25178. Філософія позитивізму та неопозитивізму 29.5 KB
  Філософія позитивізму та неопозитивізму 1. Класичний позитивізм Конт Спенсер Міль 1й позитивізм Наука не пояснює а описує явища. позитивізм переживає кризу викликану прогресом природничонаукового знання. Адже прогрес науки заперечував і знецінював ті синтетичні узагальнення що розглядалися позитивізмом як вічні і незаперечні істини.
25179. «Ідеологія і утопія» (К. Манхейм) 26 KB
  Манхейм Системна спроба дослідження ідеології була зроблена К. Марксу надмірно широке розуміння ідеології. Подруге німецький соціолог виокремив таку важливу характеристику ідеології як систематизованість саме тому ідеологія претендувала на науковість. За цими ознаками виокремлюють два основні різновиди відкриті і тоталітарні ідеології.
25180. Предмет історико-філософської думки 88 KB
  Пригадайте ще років 1520 тому історії філософії відводили місце на крайній периферії у табелі про ранги філософських дисциплін. Головними вважали дослідження з діамату істмату філософських проблем природознавства етики та естетики а історія філософії розташовувалася десь за ними. Приблизно такий самий статус зберігався і в системі викладання: справа зводилася до короткого історикофілософського вступу якому присвячували двітри лекції і на тому історію філософії забували. Є підстави констатувати докорінну зміну статусу історії...
25181. Києво-Могилянська Академія та її роль у формуванні української філософії 25.5 KB
  КиєвоМогилянська Академія та її роль у формуванні української філософії Заснована Петром Могилою у 1632 р. В академії вперше для східних слов'ян почалося систематичне викладання філософії. Викладання філософії передбачало: діалектику логіку фізику математику та метафізику. Про це свідчить хоча б те що кожен професор філософії повинен був виробити собі свій оригінальний курс.
25182. Cимволізм культури. Сутність символу 28 KB
  Зміст поняття символу розкривається через суміжні до нього поняття знаку і образу. Усвідомлення сутності символу неможливе без співвіднесення його з образом. Образ не є уявленням він скоріше предмет уявлення. Будьякий смисл є образом і будьякий образ є хоча б певною мірою символом.
25183. Буття-в-собі і буття-для-себе в параці Ж.-П.Сартра Буття і ніщо 26.5 KB
  Буттявсобі і буттядлясебе в параці Ж.Сартра Буття і ніщо. Буття не створене ніким і нічим воно просто є воно не активне не пасивне не імманенте. Буття є те що воно є це позитивність неповязана з часом.