Определение коэффициента учета вращающихся

МАСС АВТОМОБИЛЯ

Коэффициент учета вращающихся масс влияет, как известно, на динамику автомобилей при их разгоне и торможении. Для его определения в курсе "Теория автомобилей" выведено уравнение

,  (8)

 где δ - коэффициент учета вращающихся масс; r_k- радиуc качения ведущих колес, м; G_a - полный вес автомобиля, кН;     - передаточные числа: главной передачи, раздаточной коробки и КПП (коробки переключения передач);  - КПД трансмиссии; Z - число колес; J_m - момент инерции маховика двигателя и связанных с ним деталей, кН*мс²; J_k - момент инерции одного колеса, кН*мс²; g-ускорение свободного падения, м/с².

В то время, как входящие в уравнение (8) значения G_a, , , Z - дляотечественных автомобилей можно отыскать в справочной литературе, то моменты инерции вращающихся деталей, таких как маховик со сцеплением и колес (моментами инерции ос­тальных вращающихся деталей: валов, шестерен и т.д. - пренебре­гаем, ввиду их малого влияния), необходимо определить экспери­ментально, в лабораторных условиях.

Приборы и оборудование

1. Секундомер.

2. Балка-консоль с подвесом на трех нитях.

3. Колесо для испытаний.

4. Маховик в сборе со сцеплением и коленчатым валом.

5. Весы циферблатные с пределом измерения до 50 кг.

6. Мерная линейка.

7. Микрокалькулятор.

8. Уровень пузырьковый.

Порядок выполнения работы

Если жесткой системе, подвешенной на нитях таким образом, чтобы плоскость вращения испытуемой детали была горизонтальна, сообщить небольшое угловое перемещение и дать ей возможность затем совершать колебательные движения вокруг своей горизонтальной оси, то период одного колебания может быть определен уравнением:

τ = ,              (9)

где τ -период колебания детали, с; G₀ - вес детали, кН; r - рас­стояние от оси колебания до любой нити подвеса, м; J- момент инерции детали, кН*мс²; l-длина нитей подвеса, м.

 

Уравнение (9) позволяет определить момент инерции детали:

В том случае, когда деталь подвешена на трех нитях, отстоящих на одинаковом расстоянии: r от оси качения детали и равноуда­ленных друг от друга на расстояние а (рис.2) формульное выра­жение для момента инерции детали преобразуется к виду:

(10)

Таким образом, для вычисления коэффициента вращающихся масс ав­томобиля δ по уравнению (8) необходимо выполнить следующие ра­боты:

 

- взвесить деталь (маховик в сборе со сцеплением или шину), момент инерции которой будет определяться при помощи циферблатных весов с точностью до 0,1 Н;

- прикрепить к детали нити подвеса на равном расстоянии друг от друга;

- подвесить деталь на нитях к балке-консоли;

- отрегулировать длины всех нитей таким образом, чтобы площадь вращения детали была горизонтальна, при этом используют уро­вень и регулировочные винты на концах нитей;

- при перемещении верхних концов нити в радиальных пазах верх­него закрепления добиться того, чтобы нити подвеса были па­раллельны и отстояли друг от друга на одинаковом расстоянии;

- замерить длину l нитей подвеса и расстояние между ними (с точностью до I мм);

- подвешенную деталь повернуть двумя руками вокруг своей оси на небольшой угол (до 15°) и отпустить, дав ей возможность со­вершать свободные колебания в горизонтальной плоскости, не допуская её раскачивания;

- определяют период одного колебания τ   в секундах, для бо­лее точного его определения засекают время, в течение которого деталь совершает несколько колебаний (например 10) и делят это полученное время на их число;

- вычисляют среднее значение момента инерции детали, используя данные, занесенные в табл.2.1, по уравнению (10);

- работу проделывают для другой детали (колесо).

Таблица 2.1

 

Деталь	G0, kH	l, м	а, м	Число колебаний, h	Время колебаний, Στ, с	τ, с	J, kHмс^2
Маховик со сцеплением
Колесо с шиной и барабаном

 

Используя найденные средние значения моментов инерции ко­лес и маховика двигателя, вычисляют для заданной преподавателем модели автомобиля по уравнению (8) коэффициент учета вращающих­ся масс δ, для различных ступеней в коробке перемены пере­дач, используя табл.2.2 и справочные данные.

Таблица 2.2

 

Вес автомобиля Ga, kH	Радиус качения rk, м	КПД трансмиссии ηтр	i0	ip	ik	Число колёс Z	Jm ср	Jk ср	δi

 

 

 

Рис. 2 Схема определения коэффициента учета вращающихся масс

 

Лабораторная работа №3