Смекни!
smekni.com

Тяговый расчет автомобиля ГАЗ 3307 (стр. 2 из 5)

, [Н]

ma = 7850 [кг] - масса полностью загруженного автомобиля;

g = 9,81 [м/с2] - ускорение свободного падения;

f - коэффициент сопротивления качению автомобильного колеса.

Величина коэффициента сопротивления качению колеса – f, зависит от скорости автомобиля. Для его определения используют выражение, предложенное Б.С. Фалькевичем:

Коэффициент сопротивления качению колеса автомобиля рассчитываем для двух типов дорог с асфальтобетонным покрытием и для грунтовой дороги.

f 0 = 0,018- коэффициент сопротивления качению колес автомобиля по асфальтобетону;

f 0 = 0,03 - коэффициент сопротивления качению колес автомобиля по грунтовой дороге.

Для расчета действующей на автомобиль силы сопротивления воздуха воспользуемся выражением вида:

, [Н]

Кв – коэффициент обтекаемости формы автомобиля;

Sx–площадь проекции автомобиля на плоскость перпендикулярную продольной оси, [м2].

При известном значении безразмерного коэффициента аэродинамического сопротивления Сх = 0,91 можно легко определить значение коэффициента обтекаемости Кв по выражению, предложенному академиком Е.А. Чудаковым:

Кв = 0,5 × Сх × r в, [кг/м3]

r в = 1,225 , [кг/м3] – плотность воздуха.

Кв = 0,5 × 0,91 × 1,225 = 0,557375 [кг/м3]

Для нахождения площади Миделя автомобиля Sx воспользуемся выражением:

Sx = 0,78 × Ва Н, [м2]

Ва = 1,630 [м] – колея передних колес

Н = 2,905 [м] - высота автомобиля.

Sx =1,630 × 2,905 = 4,73515 [м2]

Значение максимального значения скорости - Va max выбираем таким, чтобы оно было примерно на 10% больше наибольшего значения скорости, определенного для высшей передачи.

На графике тягового баланса должны быть нанесены линии, показывающие предельные величины сил сцепления ведущих колес, полностью загруженного автомобиля с дорогой, при следующих значениях коэффициента сцепления:

- = 0,8 - сухой асфальтобетон;

- = 0,6 - сухая грунтовая дорога;

- = 0,4 - мокрый асфальтобетон;

- = 0,2 - укатанная снежная дорога.

Значения предельных сил сцепления ведущих колес автомобиля с дорогой определяются по формуле:

Fсц = mк × g × j , [Н]

mк = 5815 [кг] - масса автомобиля, приходящаяся на заднюю ось.

Сила сцепления при ведущей задней оси:

Fсц, Н Коэффициент сцепления
45636,12 0,8
34227,09 0,6
22818,06 0,4
11409,03 0,2

График тягового баланса (Приложение) строим на основе данных, таблиц 4 и 5. На графике отмечаем два значения максимальных скоростей движения автомобиля Vamax. на дороге с асфальтобетонным покрытием для двух высших передач.


Таблица 5. Рассчитанные значения сил сопротивления движению заносим в таблицу 5.

Vа, [км/ч] 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
f1 0,018 0,01809 0,01836 0,01881 0,01944 0,02025 0,02124 0,02241 0,02376 0,02529 0,027 0,02889 0,03096 0,0332
Ff1, [H] 1386,1 1393,08 1413,87 1448,53 1497,04 1559,42 1635,66 1725,76 1829,72 1947,54 2079,23 2224,77 2384,18 2557,4
f2 0,03 0,03015 0,0306 0,03135 0,0324 0,03375 0,0354 0,03735 0,0396 0,04215 0,045 0,04815 0,0516 0,0553
Ff2, [H] 2310,2 2321,80 2356,46 2414,21 2495,07 2599,03 2726,10 2876,26 3049,53 3245,90 3465,38 3707,95 3973,63 4262,4
Fw, [H] 0 20,3646 81,4584 183,281 325,833 509,115 733,126 997,866 1303,33 1649,53 2036,46 2464,11 2932,50 3441,6
Fw+Ff1, [H] 1386,1 1413,44 1495,33 1631,81 1822,87 2068,53 2368,78 2723,62 3133,05 3597,07 4115,69 4688,89 5316,68 5999,0
Fw+Ff2, [H] 2310,2 2342,17 2437,91 2597,48 2820,9 3108,15 3459,22 3874,1 4352,87 4895,44 5501,84 6172,07 6906,14 7704

3. Динамический фактор автомобиля

Динамический фактор автомобиля представляет собой совокупность динамических характеристик, номограммы нагрузок автомобиля и графика контроля буксования его колес. Динамический фактор автомобиля дает представление о динамических свойствах автомобиля при заданных дорожных условиях и нагрузке автомобиля.

Динамическая характеристика - это зависимость динамического фактора автомобиля с полной нагрузкой от скорости его движения Di = f(Va). Графики динамического фактора строят для тех же условий движения, что и графики тягового баланса, т.е. для каждой передачи i. Динамическим фактором D автомобиля называется отношение разности силы тяги и силы сопротивления воздуха к весу автомобиля:

На графике динамической характеристики показываем также зависимость суммарного коэффициента сопротивления дороги y = f(Va), который в случае разгона автомобиля на ровной, горизонтальной поверхности дороги численно равен коэффициенту сопротивления качению:

y = f + tga, где a - угол подъема дороги.

Суммарный коэффициент сопротивления дороги в нашем случае равен коэффициенту сопротивления качения.

Полученные при расчетах динамического фактора автомобиля данные заносим в таблицу 6.


Таблица 6. Значения параметров динамического фактора автомобиля на 1,2,3,4-ой передачах

пер-чи nе, об/мин 500 800 1100 1400 1700 2000 2300 2600 2900 3200 3500 3800
1 Vа, км/ч 2,256 3,609 4,962 6,316 7,669 9,023 10,376 11,729 13,083 14,436 15,790 17,143
Fw, H 1,036 2,653 5,015 8,123 11,978 16,578 21,925 28,017 34,856 42,440 50,771 59,847
Di 0,252 0,264 0,273 0,277 0,278 0,275 0,267 0,256 0,241 0,222 0,199 0,172
2 Va, км/ч 4,781 7,650 10,519 13,388 16,257 19,126 21,994 24,863 27,732 30,601 33,470 36,339
Fw, H 4,656 11,919 22,534 36,501 53,820 74,491 98,514 125,89 156,61 190,69 228,12 268,91
Di 0,119 0,125 0,128 0,130 0,130 0,129 0,125 0,119 0,112 0,103 0,091 0,078
3 Va, км/ч 8,640 13,824 19,008 24,192 29,376 34,560 39,744 44,928 50,112 55,296 60,480 65,664
Fw, H 15,202 38,918 73,579 119,18 175,73 243,23 321,68 411,07 511,40 622,68 744,91 878,08
Di 0,066 0,069 0,070 0,071 0,070 0,069 0,066 0,062 0,056 0,050 0,042 0,034
4 Va, км/ч 14,774 23,639 32,504 41,369 50,233 59,098 67,963 76,827 85,692 94,557 103,42 112,28
Fw, Н 44,453 113,8 215,15 348,51 513,87 711,2 940,6 1202 1495,4 1820,8 2178,2 2567,6
Di 0,039 0,041 0,041 0,040 0,038 0,034 0,030 0,025 0,019 0,012 0,003 -0,006

Таблица 7. Значение коэффициентов суммарного сопротивления движению автомобиля

Va, км/ч 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
ψ1 0,018 0,018 0,018 0,019 0,019 0,020 0,021 0,022 0,024 0,025 0,027 0,029 0,031 0,033
ψ2 0,030 0,030 0,031 0,031 0,032 0,034 0,035 0,037 0,040 0,042 0,045 0,048 0,052 0,055

С изменением веса автомобиля динамический фактор изменяется, чтобы не пересчитывать при каждом изменении нагрузки автомобиля величину динамического фактора, динамическую характеристику дополняют номограммой нагрузок. Для этого мы должны на графике добавить еще одну шкалу D0 динамического фактора для автомобиля в снаряженном состоянии.