Побудова графіків прискорень, часу та шляху розгона автомобіля

 

Мета роботи — вивчити методику побудови графіків прискорень, часу та шляху розгону автомобіля. Графіком прискорень автомобіля називається залежність: j = f (v). Графіком часу та шляху розгону автомобіля називається залежність: t_p = f (v) та S_p = f (v).

Порядок виконання роботи

1. Прискорення автомобіля визначається за формулою з рівняння силового балансу сил:

де: g = 9,8 м/с² - прискорення вільного падіння;

= 1,04+0,04 - коефіцієнт, що враховує інерцію обертових мас автомобіля при розгоні;

- коефіцієнт сумарного опору дороги ( = f ± i), приймається

= 0,02.

Для розрахунків значення прискорення при і-ій швидкості та j-ій передачі скористуємось значеннями отриманими в розрахунковій роботі №3 швидкості та динамічного фактора тим самим спростив розрахункову формулу:

де: - стала величина, при j-ій передачі.

Всі розрахункові значення прискорень зводимо до таблиці №1.

Таблиця №1 Розрахункові величини для побудови графіка прискорень автомобіля

Передача КПП	Відносна швидкість xi
0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1.0	1.1	1.2
1-ша
2-га
n-на

Використовуючи данні таблиці № 1 будуємо графік прискорень автомобіля (мал. 1):

Мал.1. Графік прискорень автомобіля j = f (v).

 

Швидкісні характеристики розгону, тобто графіки часу t_p = f (v) та шляху розгону S_Р = f (v) будують за графіком прискорень автомобіля графоаналітичним методом. 3 цією метою кожну з кривих графіка прискорень ділять на декілька інтервалів, на кожному з яких криву можна б було замінити прямою. Межі інтервалів позначають: v₁, j₁, v₂, j₂,….v_n, j_n. Час ,та шлях розгону в кожному з інтервалів визначають за виразом:

V_i – весь спектр швидкості автомобиля от 0 до V_max

.

Розраховані величини заносять до таблиці 2:

Таблиця 2

Результати розрахунків часу та шляху розгону автомобіля

Величини	Інтервал швидкості
Швидкість наприкінці інтервалу , м/с
Прискорення наприкінці інтервалу , м/с^2
Час розгону в межах інтервалу , с
Сумарний час розгону , с
Шлях розгону в межах інтервалу , м
Сумарний шлях розгону , м	-

При розрахунках треба мати на увазі, що кінець останньої ділянки попередньої передачі є початком ділянки наступної передачі, тобто за віссю швидкості автомобіля розподіл ділянок повинно бути неперервним та без дублювання.

За даними таблиці №2 будують швидкісну характеристику розгону автомобіля (мал.2):

Мал. 2. Швидкісна характеристика розгону автомобіля

Розрахункова робота № 5

Визначення динамічної характеристики автомобіля з електромеханічною трансмісією

Мета роботи - опанувати методику визначення динамічної характеристики кар'єрних автомобілів-самоскидів з електромеханічною трансмісією.

 

Для автомобіля з електромеханічною трансмісією потужність, яка передається від дизельного двигуна на ведучі колеса визначається:

,

де N_k - потужність на ведучіх колесах, кВт; N_e - ефективна потужність дизельного двигуна, кВт; - коефіцієнт, який враховує витрати потужності дизельного двигуна на привід допоміжного обладнання; - коефіцієнт корисної дії (ККД) електричної мережі; - ККД тягового двигуна; - ККД редуктора мотор-колеса; N_r, J_г, U_r - потужність, сила току та напруга тягового генератора; — ККД генератора; - ККД випрямлювача.

З теорії експлуатаційних властивостей автомобіля відомо, що потужність на ведучих колесах також можна визначити і за такою формулою:

N_k=0,272*10^-3*P_k*V,

де P_k - тягове зусилля на ведучих колесах, V - швидкість руху автомобіля, км/г.

Після того, як прирівняти обидва вирази отримаємо залежність P_k=f(V)

,

 

Визначена залежність тягової характеристики P_k=f(V) має вид гіперболи, що обумовлює широкі можливості по динамічності та плавності руху автомобіля. Ці можливості реалізуються завдяки особливостям механічної характеристики тягового електродвигуна, які дозволяють електромеханічній передачі автоматично пристосовуватись до змінних умов руху автомобіля.

 

Динамічна характеристика автомобіля D=f(V), як і тягова характеристика P_k=f(V) має аналогічний вид гіперболи. З урахуванням того, що потужність яка потребується тяговими електродвигунами еквівалентна потужності, яку віддає генератор, динамічна характеристика визначається:

де N_tg - максимальна потужність тягового електродвигуна, кВт; n - кількість тягових електродвигунів; К - коефіцієнт лобового опору повітря; F - лобова площа автомобіля; G_a - сила тяжіння автомобіля.

 

Для практичного використання визначеної динамічної характеристики D=f(V) доцільно зробити приближення одержаної кривої. Приближення кривої D=f(V) з точністю доцільно зробити по гіперболі виду:

D=A/(B+C*V),

де А, В, С - емпіричні константи для конкретного автомобіля - самоскида, які визначаються із умов, що одержана крива повинна співпадати з приближеною кривою у трьох точках: D_max(V=V₀), D_cp(V=V_cp), та D_min(V=V_max). Розв'язання системи рівнянь.

 

Дає змогу одержати емпіричні константи

 

 

Таблиця 2.

 

Вихідні дані для розрахунку динамічної характеристики автомобіля з електромеханічною трансмісією.

 

Показники	Ум. поз	Варіанти
Вантажопідйомність, т	Q
Власна маса автомобіля, т	G
Ширина автомобіля, м	S	5,3	5,4	5,5	5,7		6,1	6,9	6,1	5,4	5,5
Висота автомобіля, м	Н	4,7	4,8	4,7	4,8	4,9	5,1	5,7	5,2	4,8	4,8
Потужність тягового електродвигуна, кВт	N
ККД електродвигуна	С1	0,92	0,94	0,95	0,94	0,95	0,93	0,93	0,93	0,94	0,92
ККД редуктора мотор - колеса	С2	0,94	0,93	0,95	0,96	0,96	0,92	0,95	0,94	0,95	0,95

 

 

Розрахункова робота №6