Определение сил сопротивления при движении ттм и построение тягового баланса

 

Последовательность решения задачи:

На основании справочных данных и коэффициентов сопротивления качению колес определяются значения силы сопротивления качению по формуле:

 

(2.6)

 

где P_f - значение силы сопротивления качению, Н;

G_a - вес машины, Н;

f - коэффициент сопротивления качению.

P_f = 180749,25*0,017=3072,7 Н.

 

При движении колесной машины на подъемах и спусках она испытывает дополнительное сопротивление, которое зависит от крутизны подъема и рассчитывается по формуле:

 

(2.7)

 

где a - значение угла подъема (спуска), град;

i_под - величина уклона, которая определяется как отношение величины превышения к величине заложения.

Значение силы сопротивления подъема рассчитываем для значений угла подъема от 0 до 30 град с интервалом в 5 градусов. Полученные значения заносятся в табл. 2.3.

Таблица 2.3

α, (град)
Ph, (Н)	15753,4	31386,7	46781,3	61819,8	76387,9	90374,6

 

Далее определяем значения сил сопротивления воздушной среды P_w для различных скоростей движения с интервалом в 10 км/час. Указанные значения определяются по следующей формуле:

 

(2.8)

 

где K_w = 0,68 - коэффициент сопротивления воздуха, Нс²/м⁴;

F_a = 5,328 - лобовая площадь машины, м²;

V_a - скорость движения машины, м/с.

 

Полученные значения заносятся в табл. 2.4.

Таблица 2.4

Результаты расчета силы сопротивления воздушной среды

Va (м/c)	2,7	5,5	8,3	11,1	13,8	16,6	19,4	22,2		27,7
Va (км/ч)
Pw (H)	26,41	109,5	249,6	446,4	689,9	998,3	1363,5	1785,5	2264,4	2779,9

 

На основании полученных данных строится график силы сопротивления воздушной среды.

Расчет силы сопротивления разгону P_j производим для каждой из передач коробки передач и высшей передачи раздаточной коробки при значении ускорения машины j_a = 1 м/с². Значения силы P_j определяются по формуле:

(2.9)

 

где P_j - суммарная сила сопротивления разгону, Н;

G_a - вес машины, Н;

j_a - ускорение машины, м/с²;

d_а - коэффициент учета вращающихся масс;

При этом, значение коэффициента учета вращающихся масс определяется по эмпирической формуле:

 

(2.10)

 

где I_к - передаточное число коробки передач.

Для первой передачи 3,8

Для второй передачи 1,8

Для третьей передачи 1,3

Для четвертой передачи 1,1

Для пятой передачи 1,09

Для задней передачи 3,5

 

Результаты расчета силы сопротивления разгону P_j заносятся в табл. 2.5.

 

Таблица 2.5

Результаты расчета суммарной силы сопротивления разгону

№ передачи

продолжение табл. 2.5

	6,38	3,8
	3,29	1,8
	2,04	1,3	23952,5
	1,25	1,1	20267,5
	0,81	1,09	20083,25
3х	6,02	3,5	64487,5

 

На основании данных расчетов сил сопротивления строится график тягового баланса. Для построения графика тягового баланса определяется значение силы сопротивления движения Р_сум для рассматриваемых значений скоростей движения машины по формуле:

 

, (2.11)

 

Значения в формулу 2.11 подставляются из табл. 2.3, 2.4. По результатам расчетов заполняется таблица 2.6 и строится график тягового баланса.

Таблица 2.6

Результаты расчета силы сопротивления движения машины

(км/час)	(H)
	3099,11	18852,51	34485,8	49880,4
	3182,2	18935,6	34568,9	49963,5
	3322,3	19075,7		50103,6
	3519,1	19275,5	34905,8	50300,4

продолжение табл. 2.6

	3762,6		35149,3	50543,9
		19824,4	35457,7	50852,3
	4436,2	20189,6	35822,9	51217,5
	4858,2	20611,6	36244,9	51639,5
	5337,1	21090,5	36723,8	52118,4
	5852,6		37239,3	52633,9

 

Баланс мощностей автомобиля

 

Значения тяговой мощности определяются на основании данных расчета силы тяги на колесе и скорости движения ТТМ по формуле:

 

(2.12)

 

где Р_к - значение силы тяги на колесе, Н;

V_а - скорость движения ТТМ, м/с.

 

Полученные значения заносятся в табл. 2.7.

Таблица 2.7

Результаты расчета значений тяговой мощности автомобилей

Первая передача

n (об/мин)
Nк (кВт)	25,1	62,1	79,3		162,6

 

Вторая передача

n (об/мин)
Nк (кВт)	25,4	61,9		139,7	165,9

 

Третья передача

n (об/мин)
Nк (кВт)	24,6	62,2	83,1	141,9	165,8

 

Четвертая передача

n (об/мин)
Nк (кВт)	24,9	62,8	81,2	141,8	166,1

 

Пятая передача

n (об/мин)
Nк (кВт)	25,5		83,9	142,3	124,9

 

На начальном этапе определяются значения мощности, затрачиваемой на преодоление сопротивления качению для различных скоростей движения с интервалом в 10 км/час. Указанные значения определяются по формуле:

 

(2.13)

 

Значения мощности сопротивления воздушной среды для различных скоростей движения также находятся с интервалом в 10 км/час. Указанные значения определяются по формуле:

 

(2.14)

 

где K_w - коэффициент сопротивления воздуха, Нс²/м⁴;

Полученные значения заносятся в табл. 2.8.

Таблица 2.8

Результаты расчета значений мощности, затрачиваемой на преодоление сопротивлений движению машины

	8,2	0,07
	16,8	0,6
	25,5	2,07
	34,1	4,9
	42,4	9,52
		16,5
	59,6	26,45
	68,2	39,6
	76,8	56,6
	85,1

 

Значение максимального угла подъема автомобиля на каждой передаче при максимальном числе оборотов коленчатого вала определяется по формуле:

(2.15)

где f – коэффициент сопротивления качению.

 

Значение мощности, затрачиваемой на преодоление сопротивления качению и подъему, в данном случае может быть определено по формуле:

 

(2.16)

 

=162,26 ;

=163,83 ;

=156,28 ;

=126,5 ;

=68,3 ;

 

Результаты расчета максимального угла подъема на каждой передаче заносятся в табл. 2.9.

Таблица 2.9

Результаты расчета максимального угла подъема на различных передачах

№ передачи
a (град)	12,2	6,1	3,5	1,5	0,7

 

На основании данных табл.2.7 и табл.2.8 строится график зависимости мощности, затрачиваемой на преодоление дорожных сопротивлений движению машины для горизонтального участка дороги.