3.2 Анализ тяговых свойств по тяговой характеристике

Анализ тяговых свойств автопоезда заключается в решении конкретных задач по определению возможности движения автопоезда в различных условиях, определению преодолеваемых уклонов, развиваемых при движении ускорений, и.т.д.

Задача №1: Определить передачи, на которых возможно движение автопоезда в заданных условиях:

а) в груженом состоянии;

б) в порожнем состоянии.

Тяговая характеристика автопоезда

Движение возможно на тех передачах, которые лежат выше суммарной силы сопротивления:

а) 1,2,3,4 передачи

б) на всех передачах.

Задача №2: Определить скорость, при которой груженый автопоезд будет равномерно двигаться при полной подаче топлива в цилиндры.

Эта скорость определяется в точке пересечения суммарных сил сопротивления и тяговой характеристики.

V=59.4 км/ч

Задача №3: Определить уклон, преодолеваемый автопоездом при движении: а) с грузом на 3-й передаче;

б) без груза на 4-й передаче.

Определяем по графику, на сколько касательная сила тяги превышает силу сопротивления движению, запас силы тяги расходуется на преодоление уклона

С грузом на третьей передаче:

Pi = 7.2 кН

Без груза на четвертой передаче:

Рi =4.6 кН

Задача №4: Определить максимальное ускорение, развиваемое автопоездом при движении:

а) с грузом на 2-й передаче;

б) без груза на 3-й передаче.

Определяем по графику, на сколько касательная сила тяги превышает силу сопротивления движению, запас силы тяги расходуется на создание ускорения

– с грузом на 2-й передаче

Рj=15 кН

– без груза на 3-й передаче

Pj=9.46 кН

3.3 Анализ тяговых свойств по динамической характеристике

Задача №3: Определить уклон, преодолеваемый автопоездом при движении

а) с грузом на 3-й передаче;

б) без груза на 4-й передаче.

Универсальная динамическая характеристика автопоезда

На динамической характеристике на шкалах динамического фактора при движении автопоезда без груза и динамического фактора при движении автопоезда с грузом находим значение коэффициента сцепления f=0.03.

Для определения запаса динамического фактора вычитаем из динамического фактора, который соответствует максимальной силе тяги для данной передачи, значение коэффициента сцепления. Полученное значение запаса динамического фактора в данном случае, тратится на преодоление уклона.

– с грузом на 3-й передаче

imax=0.056–0.02=36%

– без груза на 4-й передаче

imax=0.073–0.02=53%

Задача №4: Определить максимальное ускорение, развиваемое автопоездом при:

а) с грузом на 2-й передаче;

б) без груза на 3-й передаче.

Для определения запаса динамического фактора вычитаем из динамического фактора, который соответствует максимальной силе тяги для данной передачи, значение коэффициента сцепления. Полученное значение запаса динамического фактора тратиться на создание ускорения.

– с грузом на 2-й передаче

– без груза на 3-й передаче

Таблица 3.2 Результаты анализа тяговых свойств автопоезда по тяговой и динамической характеристике

4. Анализ эксплуатационных свойств

Анализ эксплуатационных свойств автопоезда включает в себя анализ топливной экономичности, мощностной баланс, анализ движения автопоезда при повороте, расчет и анализ показателей торможения и разгона.

4.1 Топливная экономичность и мощностной баланс

Для анализа топливной экономичности и мощностного баланса выбраны следующие режимы движения:

– движение с номинальной нагрузкой на 4-й передаче;

– движение с номинальной нагрузкой на 3-й передаче;

– движение без груза на 5-й передаче.

На каждом из анализируемых режимов необходимо нанести минимум 5 точек, крайние из которых означают минимальную и максимальную скорость на анализируемом режиме. Остальные точки равномерно распределяются между ними. Пользуясь построенными графиками, для каждой точки необходимо определить силу сопротивления движению, скорость автопоезда, крутящий момент на коленчатом валу, частоту вращения коленчатого вала, удельный расход топлива ge. Имея значения крутящего момента и частоту вращения коленчатого вала, необходимо для каждой точки рассчитать значение мощности по формуле

По полученным данным строим график мощностного баланса (лист 2).

По полученным значениям мощности и удельного расхода топлива для каждой точки необходимо рассчитать часовой расход топлива:

, л/ч

Зная скорость движения и удельный вес топлива  (для дизельного топлива), можно определить расход топлива на единицу пути:

, л/100 км

При проведении расчётов мощности результаты сводим в таблицу 4.1.

Таблица 4.1 – Результаты расчёта мощностного баланса и топливной экономичности

График зависимости Qкм от V (характеристика топливной экономичности) для каждого из трёх случаев строим в правом нижнем углу второго листа.

4.2 Устойчивость движения автопоезда на повороте

При движении автопоезда на повороте и увеличении скорости движения возможны два события: автопоезд или опрокинется, или сползет юзом в кювет.

Критическая скорость по опрокидыванию определяется по формуле

, км/ч

Критическая скорость по заносу:

, км/ч

Затем следует определить, при каком коэффициенте сцепления φсц опрокидывание занос будут равновероятны:

В-ширина колеи автомобиля

h – высота расположения центра тяжести гружёного автомобиля, м

R – минимальный радиус кривой (R=20 м)

 – минимальный коэффициент сцепления (=0,3)

 км/ч

 км/ч

Скорость заноса меньше скорости опрокидывания и поэтому занос автопоезда более. вероятен.

При этом значении скорость возрастает до скорости опрокидывания и события опрокидывание и занос станут равновероятными.

4.3 Расчет и анализ показателей торможения

Показатели торможения рассчитываются для рабочей тормозной системы и горного тормоза.

Для рабочей тормозной системы рассчитывается тормозной и остановочный путь автопоезда при его торможении с определенной скорости до полной остановки с грузом и без груза.

Тормозной путь:

, м

GT – вес приходящийся на тормозные оси

VT – скорость в начале торможения (VT=30 км/ч)

 – коэффициент сцепления при торможении (=0,4)

sinα2 – величина спуска дороги при торможении (sinα2=0,05)

Полный остаточный путь в груженом состоянии

, м

t1, t2 – время реакции водителя и срабатывания привода тормозов соответственно (t1=1 с, t2=0,7 с).

Определяем тормозной путь автопоезда в гружёном и в порожнем состояниях:

м

м

Определяем полный остановочный путь в груженом

 м

Наивысшую передачу, на которой возможно равномерное движение гружёного лесовозного автопоезда на затяжном спуске без использования колёсных тормозов, можно определить из формулы:

 – обратный К.П.Д. трансмиссии для полно приводных автомобилей (=0,85)

МТ – тормозной момент двигателя

, н*м

Из формулы выражаем iкпп и находим его:

Вывод: Передаточное отношение соответствует второй передаче (iкпп2=2.86), поэтому на спуске желательно спускаться на второй передаче.

4.4 Показатели разгона автопоезда

Для анализа показателей разгона автопоезда принят режим его движения с грузом на 3-й передаче со скоростью, равной половине максимальной скорости на данной передаче (0,5Vmax3). В этих условиях устанавливается максимальная подача топлива, производится разгон автопоезда до максимальной скорости на 3-й передаче Vmax3.

Среднее ускорение для всего диапазона разгона считаем одинаковым, для его подсчёта пользуемся формулой:

, м/с2

Dгр – максимальный динамический фактор автопоезда с грузом на 3-й передаче; – коэффициент учёта вращающихся масс

Следовательно, среднее ускорение равно:

 м/с2

Общее время разгона определяется по формуле:

Vmax – максимальная скорость на третьей передаче (выбираем из таблицы 2.3. Vmax=28.85 км/ч).

 с

Пройденный путь за время разгона:

 м

Список использованных источников

1.    Лесовозный автопоезд: Методические указания по выполнению курсового проекта для студентов специальности «Машины и оборудование лесного комплекса» / сост. Н.А. Иванов, Д.А. Шаморов. – Хабаровск: Изд-во Тихоокеан.гос. ун-та, 2007. – 36 с

2.    Лесные машины: Учебник для ВУЗов /Анисимов Г.М., Жендаев С.Г., Жуков А.В. – М.:Лесная промышленность, 1989 – 512 с.

3.    Автомобильный справочник: НИИАТ.

Страницы: 1, 2, 3