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

75603. МЕТОДЫ УЛУЧШЕНИЕ ВИЗУАЛЬНОГО КАЧЕСТВА ИЗОБРАЖЕНИЙ 1.67 MB
  MTLB предоставляет средства интерактивной работы с изображениями в различных графических форматах включая: Изменение масштаба изображения; Изменение яркости и контрастности; Поворот изображения; Многие виды фильтрации; Конвертирование графического формата...
75604. СРЕДСТВА ИДЕНТИФИКАЦИИ ОБЪЕКТОВ НА ИЗОБРАЖЕНИЯХ 1.07 MB
  Hассмотрен классический подход к решению задачи обнаружения сигнала приведенный ниже. либо сумму детерминированного сигнала Vt и шума. Будем считать что факт наличия сигнала Vt тоже случаен. Для решения вопроса о наличии сигнала в данный момент можно принять правило: сигнал присутствует если...
75605. ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМ ЦОС. ВЫБОР АЦП 231.5 KB
  В системе ЦОС содержащей АЦП производится переход от непрерывного сигнала к числовому массиву с учетом шага квантования по уровню DX и шага дискретности по времени Dt. Выбор шага квантования по уровню Выбор шага квантования по уровню производится из условия достижения необходимой точности восстановления значений непрерывного измеряемого сигнала в ЭВМ по дискретным отсчетам. Количество уровней квантования N АЦП в диапазоне изменения входного сигнала Xmin Xmx равно а количество разрядов выходного кода n=log2N Расчет интервала дискретности по...
75606. ОС. Реализация на ПЛИС и ЦСП 524 KB
  Реализация на ПЛИС и ЦСП Современные алгоритмы ЦОС: пути реализации и перспективы применения http: www. Последние годы характеризуются резким ростом плотности упаковки элементов на кристалле многие ведущие производители либо начали серийное производство либо анонсировали ПЛИС с эквивалентной емкостью более 1 миллиона логических вентилей. Цены на ПЛИС к сожалению только лишь в долларовом эквиваленте неуклонно падают...
75607. Сигналы. Электрический сигнал в радиотехнике 390 KB
  Сигнал это информационная функция несущая сообщение о физических свойствах состоянии или поведении какойлибо физической системы объекта или среды а цель обработки сигналов извлечение сведений которые отображены в этих сигналах и преобразование этой информации в форму удобную для восприятия и использования. Для выявления общих свойств сигналов их классифицируют по ряду признаков рис. По возможности предсказания мгновенных значений сигналов в любые моменты времени различают сигналы детерминированные и случайные. Информативным...
75608. РАЗЛОЖЕНИЕ ФУНКЦИЙ В РЯДЫ 259.5 KB
  Ортонормированный базис Для представления одномерных величин достаточно одного параметра. Возникает вопрос нельзя ли ввести ортонормированную систему в пространство функций так же как она вводится для векторного пространства Иначе говоря нельзя ли ввести множество взаимно перпендикулярных единичных функций Если это возможно то рассматриваемую функцию можно выразить в виде линейной комбинации таких функций. Рассмотрим некоторое множество функций семейство функций. Если число этих функций невелико можно...
75609. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ СИГНАЛА. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОДОБИЯ СИГНАЛОВ. КОРРЕЛЯЦИЯ 136 KB
  Элемент из этого числового набора называется компонентом вектора. Это означает что анализ вектора f аналогичен анализу функции непрерывного сигнала ft если она не имеет точек разрыва. Для этого необходимо определить понятия: расстояния между векторами скалярное расстояние норма вектора...
75610. РАЗЛОЖЕНИЕ ФУНКЦИЙ В ДЕЙСТВИТЕЛЬНЫЙ РЯД ФУРЬЕ 282.5 KB
  В последнем соотношении колебание самого большого периода, представленное суммой cost и sint, называют колебанием основной частоты или первой гармоникой. Колебание с периодом, равным половине основного периода, называют второй гармоникой
75611. РАЗЛОЖЕНИЕ ФУНКЦИЙ В КОМПЛЕКСНЫЙ РЯД ФУРЬЕ 60.5 KB
  Это и есть разложение в комплексный ряд Фурье. Коэффициенты Сk называются комплексными коэффициентами Фурье и, подобно действительным коэффициентам Фурье, вычисляются как скалярные произведения