Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Тяговый расчет автомобиля. 2

Анотація

Курсова робота з дисципліни “Трактори й автомобілі” полягає в проектуванні автомобіля для роботи в конкретних умовах, обговорених індивідуальним завданням. Тяговий розрахунок автомобіля – виконується аналітичним способом. Розрахунки завершуються побудовою швидкісною характеристикою двигуна й динамічної характеристики автомобіля, по яких визначаються оптимальні параметри, які повинен мати автомобіль при роботі в заданих умовах, а також вирішуються конкретні завдання.

Обсяг курсової роботи становить 15 сторінки тексту розрахунково-пояснювальної записки з них: два аркуші ілюстрацій на папері формату А4 і три таблиці.

ЗМІСТ

Введення…………………………………………………………………….. 5

1 Тяговий розрахунок автомобіля…………………………………………. 6

1.1Визначення вагових параметрів автомобіля………………………… 6

1.2Визначення потужності двигуна……………………………………... 6

1.3Розрахунок швидкісної характеристики двигуна…………………… 7

1.4Визначення передаточних чисел трансмісії………………………… 9

1.5Розрахунок і побудова динамічної характеристики автомобіля…... 11

1.6Аналіз динамічної характеристики………………………………….. 13

Література…………………………………………………………………… 15

Введення

Метою тягового розрахунку автомобіля є визначення параметрів автомобіля, що могли б забезпечити отримання тягових і динамічних показників, установлених для нього по типажу і задовольняли б умовам, у яких буде працювати автомобіль.

При проведенні тягового розрахунку автомобіля визначають масу проектованого авто, потужність двигуна , передаточні числа трансмісії і динамічний фактор.

По закінченні тягового розрахунку автомобіля будують його динамічну характеристику, за допомогою якою можна вирішувати інженерні задачі, що виникають у процесі експлуатації.

1 ТЯГОВИЙ РОЗРАХУНОК АВТОМОБІЛЯ

Технічна характеристика автомобіля прототипу ВАЗ–2105

Тип автомобіля – легковий

Число місць – 5

Вантажопідйомність, кг – 50

Власна маса, кг – 995

Максимальна швидкість руху км/год – 145

Потужність двигуна номінальна, кВт – 47

Частота обертання двигуна номінальна, хв-1 – 5600

Число передач – 4

Розмір шин – 165/80R13

Габаритні розміри (ширина x висота), мм – 1620 x 1443

Колія передніх коліс, мм – 1365

Площа лобової поверхні, м2 – 1,81

1.1Визначення вагових параметрів автомобіля й вибір шин

Повна маса автомобіля ma, кг

ma = mo + mгр + mпас,

де =995 кг – власна маса автомобіля з характеристики прототипу

=50 кг – вантажопідйомність із характеристики прототипу

маса пасажирів, кг

де =5 – число пасажирів із завдання

кг

ma = 995 + 50 + 375 = 1420кг

Фактичне навантаження на шину , Н

де – коефіцієнт навантаження ведучих коліс, приймаємо

– число шин осі, приймаємо

Відповідно до розрахованого навантаження вибираємо шини автомобіля прототипу 175/70R13

1.2 Визначення потужності двигуна

Потужність двигуна при максимальній швидкості , кВт

де =150 км/год – максимальна швидкість руху із завдання

– механічний КПД трансмісії, приймаємо =0,9

=0,037 – наведений коефіцієнт опору для гарної дороги із завдання

k=0,3 – коефіцієнт опору повітря

F=1,81 м2 – площа лобової поверхні автомобіля прототипу

кВт

Максимальна потужність автомобіля , кВт

_____________________________________________,

де a – коефіцієнт залежний від співвідношення частот обертання вала двигуна при максимальній швидкості й при максимальній потужності

кВт

1.3 Розрахунок швидкісної характеристики двигуна

Частота обертання вала двигуна при максимальній швидкості , хв-1

де =5000 хв –1 – номінальна частота обертання із завдання

мін -1

Поточне значення потужності на зовнішній характеристиці , кВт

де – коефіцієнт, що залежить від співвідношення частот n/nн, визначається з таблиці 1.1

Номінальний крутний момент двигуна , Нм

Нм

Поточне значення крутного моменту на зовнішній характеристиці, Нм

де – коефіцієнт, що залежить від співвідношення частот , визначається з таблиці 1

Таблиця 1.1 – Значення коефіцієнтів ,

Співвідношення частот	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1	1,1
	0,495	0,625	0,744	0,847	0,928	0,98	1	0,98
	1,24	1,25	1,24	1,21	1,16	1,09	1	0,89

Для маємо

кВт

Нм

Результати розрахунку параметрів швидкісної характеристики зводяться в таблицю 1.2

Таблиця 1.2 - Параметри швидкісної характеристики

Співвідношення частот	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1	1,1
Частота обертання , хв –1	2000	2500	3000	3500	4000	4500	5000	5500
Потужність , кВт	22,79	28,77	34,25	38,99	42,72	45,11	46,03	45,11
Крутний момент , Нм	109	110	109	106	102	96	88	78

За даними таблиці 1.2 будуємо графік швидкісної характеристики двигуна

Рисунок 1.1 – Швидкісна характеристика двигуна

1.4 Визначення передаточних чисел трансмісії

Радіус кочення ведучих коліс , для марки 165/80 R13 буде дорівнювати:

rk =,

де d – діаметр обода шини, d = 13 · 25.4 = 330 мм

– коефіцієнт усадки шин

B = 165 мм– ширина профілю шини автомобіля прототипу

rk = = 0.3, м

Передаточне число головної передачі

= 4,97

Передаточне число першої передачі

де ψmax– сумарний коефіцієнт опору важкої дороги із завдання, ψmax = 0.32

Mmax – максимальний крутний момент із таблиці 1.2, Mmax = 110.

Перевірка умови зчеплення шин з дорогою

де – максимальний коефіцієнт зчеплення шин з дорогою

Умова забезпечення зачеплення:

ік1 ≤ ік1φ,

Тому як 2,73<2,99 то зчеплення шин з дорогою забезпечується

Передаточні числа проміжних передач коробки

де – порядковий номер передачі

– число передач

1.5 Розрахунок динамічної характеристики автомобіля

Динамічна характеристика це залежність динамічного фактора від швидкості руху , а динамічний фактор – це запас дотичній сили тяги розраховуючи на одиницю ваги машини.

Швидкість руху автомобіля по передачах V, км/год, визначається

де – поточна частота обертання вала двигуна з таблиці 1.2, хв -1;

ік – передаточне число коробки передач на відповідній передачі;

іо – передаточне число головної передачі.

Швидкість руху автомобіля на першій передачі при 2000 об/хв. Буде дорівнювати:

= 16,65

Дотична сила тяги на ведучих колесах , Н

де – поточне значення крутного моменту з таблиці 1.2, Нм

= 4442,4

Сила опору повітря , Н

=11,58

Динамічний фактор автомобіля по передачах

Для n = 2000 хв –1 і Mд = 109 Нм на першій передачі маємо

= 0,318

Результати розрахунків параметрів динамічної характеристики автомобіля зводимо в таблицю 1.3.

Таблиця 1.3 - Параметри динамічної характеристики автомобіля.

Частота обертання , хв –1	2000	2500	3000	3500	4000	4500	5000	5500
Крутний момент , Нм	109	110	109	106	102	96	88	78
1 передача
Швидкість руху V, км/год	16.65	20.81	24.98	29.14	33.30	37.46	41.63	45.79
Дотична сила тяги , Н	4442.4	44483.2	4442.4	4320.2	4157.2	3912.6	3586.6	3179.02
Сила опору повітря , Н	11.58	18.09	26.05	35.46	46.32	58.62	72.37	87.57
Динамічний фактор	0.318	0.321	0.317	0.308	0.295	0.277	0.252	0.222
2 передача
Швидкість руху V, км/год	23.31	29.14	34.97	40.79	46.62	52.45	58.28	64.10
Дотична сила тяги , Н	3173.2	3202.3	3173.2	3085.8	2969.4	27.94.7	2561.8	2270.7
Сила опору повітря , Н	22.70	35.46	51.07	69.51	90.78	114.90	141.85	171.64
Динамічний фактор	0.226	0.227	0.224	0.217	0.207	0.192	0.174	0.151
3 передача
Швидкість руху V, км/год	32.70	40.88	49.05	57.23	65.40	73.58	81.75	89.93
Дотична сила тяги , Н	2261.9	2282.6	2261.9	2199.6	2116.6	1992.1	1826.1	1618.6
Сила опору повітря , Н	44.67	69.79	100.50	136.79	178.67	226.12	279.17	337.79
Динамічний фактор	0.159	0.159	0.155	0.148	0.139	0.127	0.111	0.092
4 передача
Швидкість руху V, км/год	45.45	56.82	68.18	79.55	90.91	102	114	125
Дотична сила тяги , Н	1627.2	1642.2	1627.2	1582.5	1552.7	1433.2	1313.7	1164.4
Сила опору повітря , Н	86.3	134.8	194.1	264.2	345.2	436.8	539.3	652.6
Динамічний фактор	0.111	0.108	0.103	0.095	0.085	0.072	0.056	0.037

За даними таблиці 1.3 будується графік динамічної характеристики автомобіля

Рисунок 1.2 – Динамічна характеристика автомобіля

1.6 Аналіз динамічної характеристики автомобіля

Графік дає наочне подання про значення динамічного фактора при роботі автомобіля з різними швидкостями на різних передачах.

Відповідно числу передач на характеристиці нанесені криві динамічного фактора. Чим нижче номер передачі, тим вище проходить крива динамічного фактора. З лівої сторони криві обмежуються мінімальною частотою обертання, при якій можлива робота двигуна, а із правої сторони - припустимою максимальною частотою обертання. Крапки перегину кривих відповідають роботі двигуна на максимальному крутному моменті. За допомогою динамічної характеристики можна вирішувати різні завдання, що виникають при експлуатації автомобіля.

Література

1. Скотников В. А., Мащенский А. А., Солонский А. С. Основы теории и расчета трактора и автомобиля М.; Агропромиздат, 1986 -350с.

2. Водяник И. И. Эксплуатационные свойства тракторов и автомобилей.-К.. Урожай,1994.-222с.

3. Тракторы. Теория/Гуськов В. В., Велев М. М., Атаманов Ю. Е. и др. - М.; Машиностроение, 1988.- 430с.

4. Чудаков Д. А. . Основы теории и расчета трактора и автомобиля.- М.; Колос, 1972.-384с.

5. Конспект лекций