Технічні дані автомобіля: відстань по горизонталі від центру ваги до передньої осі b = 1,7 м; відстань по горизонталі від центру ваги до задньої осі a = 1,6 м; вага, що припадає на задні колеса, G2 = 16000H; робочий радіус колеса rк = 0,4 м.
Рішення завдання. Користуючись схемою, складаємо рівняння моментів всіх сил щодо осі, що з'єднує точки опори передніх коліс:
то після перетворення маємо:
Завдання №3. динаміка і тяговий розрахунок автомобіля
У завдання включені завдання, що дозволяють розрахунковим шляхом визначити показники динамічної характеристики автомобіля, якщо відомі його основні конструктивні параметри. До таких показників відносяться: швидкості руху на різних дорогах з різними навантаженнями; величини підйомів, які може подолати автомобіль в заданих дорожніх умовах при русі без причепа і з причепом.
У цьому ж завданні наведені завдання, вирішення яких дозволяє оцінити прийомистість автомобіля, його гальмівні якості, а також методи вибору основних параметрів автомобіля.
При вирішенні завдань необхідно використовувати наступні основні залежності і співвідношення.
1. Динамічний фактор:
2. Прискорення автомобіля:
3. Баланс потужності автомобіля:
а) при рівномірному русі по горизонтальному шляху без причепа:
б) те саме, з причепом:
в) під час руху автомобіля на підйом з несталим режимом без причепа:
4. Максимальний кут підйому, який може подолати автомобіль, що рухається рівномірно по динамічної характеристиці:
Приймається cos α 1.
5. Час руху на перегоні:
6. Максимальне значення негативного прискорення:
а) при гальмуванні коліс задньої осі:
б) при гальмуванні всіх коліс:
7. Максимальне значення негативного прискорення:
8. Мінімальний гальмівний шлях при дії гальм на всіх колесах:
а) без урахування опору повітря:
б) з урахуванням опору повітря:
9. Мінімальний гальмівний шлях автопоїзда:
де n- число причепів;
nт- число причепів, що мають гальма;
mт- коефіцієнт перерозподілу навантаження для гальмують коліс причепа;
Gφ- зчіпний вагу, який припадає на які гальмують колеса причепа.
10. Потужність двигуна, що забезпечує подолання заданих опорів при рівномірному русі автомобіля:
3.1. Як зміниться динамічний фактор автомобіля при збільшенні швидкості з 50 до 90 км / год на прямій передачі? При вирішенні використовувати швидкісну характеристику двигуна (рис. 5).
Технічні дані автомобіля: G = 1835 кг; радіус колеса
rк = 0,344 м; передавальне число головної передачі i0 = 5,125; механічний к. п. д. трансмісії ηм = 0,92; фактор опору повітря kF = 0, 076 кг · с 2 / м 2.
Мал. 5. Швидкісна (зовнішня) характеристика автомобільного двигуна
3.2. Користуючись наведеною на рис. 5. динамічною характеристикою автомобіля при різних ступенях використання його вантажопідйомності, знайти граничну швидкість руху по заданому відсотку використання вантажопідйомності автомобіля і заданої дорозі.
Рішення завдання. Знайшовши на осі абсцис точку a. показує заданий відсоток використання вантажопідйомності, проводимо з неї вертикаль до перетину з похилою лінією, відповідної заданому коефіцієнту сумарного дорожнього опору. Від отриманої точки b проводимо горизонталь до перетину з кривою динамічного фактора. Далі, проектуючи отриману точку з на вісь абсцис, визначаємо значення швидкості, відповідне точці d.
Мал. 6. Динамічна характеристика автомобіля при різних ступенях використання його вантажопідйомності
3.3. Знайти максимальну вагу вантажу, що перевозиться автомобілем при швидкості υ = 30 км / год по дорозі, яка характеризується коефіцієнтом сумарного дорожнього опору ψ = 0,08. Номінальна вантажопідйомність автомобіля Gн = 25000Н.
При вирішенні завдання використовувати динамічну характеристику автомобіля (рис. 6) для умов руху на третій передачі.
3.4. Визначити максимально можливе прискорення автомобіля на четвертій передачі при русі зі швидкістю υ = 45 км / год по дорозі, яка характеризується коефіцієнтом сумарного дорожнього опору ψ = 0,025.
Мал. 7. Динамічна характеристика автомобіля
При вирішенні завдання використовувати динамічну характеристику автомобіля, наведену на рис. 7.
Використовуючи умови задачі 3.4, визначити максимально можливе прискорення при русі на другій передачі зі швидкістю
υ = 20 км / год.
Коефіцієнт обліку обертових мас автомобіля прийняти
β1г = 1,6.
3.5. На рис. 8 наведено графік прискорень автомобіля на одній передачі. Знайти час розгону автомобіля з швидкості υ1 км / год до швидкості υ2 км / ч.
Мал. 8. Графік прискорень автомобіля на одній передачі
Рішення завдання. Весь інтервал швидкостей, в межах яких відбувається розгін автомобіля, розбиваємо на ряд окремих ділянок з різницею в швидкості 5 км / год.
Час розгону на окремій ділянці визначаємо наближено з виразу:
де швидкості υ1 відповідає j1 прискорення, а швидкості υ2 - прискорення j2. Для розглянутого випадку визначаємо час розгону на шести ділянках і, підсумувавши його, знаходимо час розгону в заданому інтервалі швидкостей від 30 до 60 км / ч. Воно дорівнюватиме Т = 13,3 с.
Використовуючи умови задачі 3.5, знайти час розгону автомобіля зі швидкістю 40 км / год до швидкості 80 км / ч.