Основи автоматики автомобільних систем, Варіант 5

ЕВА, розрахунок експлуатаційних властивостей автомобіля, РГР варіант 3

Описание

Розрахунково-графічна робота
Блок 1. Сили, що діють на автомобіль
До даного блоку входять задачі на визначення радіусів еластичного колеса, сил опору рухові автомобіля та тягового зусилля на приводних колесах, вертикальних реакцій на колесах рухомого і нерухомого автомобіля. Відповідна таблиця початкових даних подана в табл. Б.1 додатка Б.
Завдання
1. Визначити вільний, статичний, динамічний радіуси, а також радіус кочення еластичного колеса. Оцінити граничні значення радіуса кочення у випадку буксування колеса та руху його юзом.
2. З урахуванням знайденого в попередній задачі значення rk (при Vk≠0 i ωk≠0 )) відшукати найменшу Vmin та найбільшу Vтах швидкості автомобіля, використовуючи граничні значення пе, uk, uq, наведені у початкових даних.
Примітка. Згадане значення rk використовувати, у разі потреби, у наведених далі задачах.
3. Визначити найменше та найбільше fтin значення коефіцієнтів опору коченню колеса, що відповідають швидкостям Vmin та Vтах, одержаним у попередній задачі.
4. Визначити сили опору коченню при русі автомобіля на вищій передачі з швидкістю, що відповідає пе=0,9nN на дорозі з кутом поздовжнього нахилу α=7° та на горизонтальній дорозі (nN – частота обертання вала двигуна, що відповідає максимальній потужності).
5. Розрахувати значення сил опору підйому та сил сумарного опору дороги, використовуючи умови попередньої задачі.
6. Визначити сили опору повітря при русі автомобіля на прямій передачі з швидкостями,
що відповідають частотам обертання вала двигуна 0,5пм та nN (пм – частота обертання вала двигуна, що відповідає максимальному обертальному моменту).
7. Для заданого автомобіля визначити найменше δmin та найбільше δmах значення коефіцієнтів інерції обертових мас та розрахувати відповідні сили опору розгону при русі з прискоренням 0,25 м/с2.
8. Визначити найбільше та найменше тягові зусилля, які може розвинути заданий автомобіль, рухаючись зі сталою швидкістю, якщо його двигун працює в режимі зовнішньої швидкісної характеристики з частотою обертання вала пе=nN.
9. Знайти, при яких значеннях коефіцієнта зчеплення можуть бути реалізовані тягові зусилля, одержані в попередній задачі, якщо:
а) приводними є передні колеса;
б) приводними є задні колеса;
в) при всіх приводних колесах. Вважати, що кут нахилу дороги α=7°.
10. Визначити статичні вертикальні реакції на передні та задні колеса нерухомого автомобіля, а також відповідні динамічні вертикальні реакції, що виникають при розгоні автомобіля на горизонтальній дорозі з максимальним тяговим зусиллям, визначеним в задачі 8 цього блоку. Розрахувати коефіцієнти динамічної зміни навантажень на осі автомобіля.
Розв’язування задач блоку 1
Початкові дані:
тип автомобіля – легковий; тип двигуна – Отто;
Dz=0,600 м – зовнішній діаметр не навантаженого колеса;
λ=0,85 – коефіцієнт вертикальної деформації шини;
d=0,33 м – діаметр ободу для посадки шини;

Нm=0,135 м – висота профілю шини;
Vk=15 м/с – поступальна швидкість колеса;
ωk=53 с-1 – кутова швидкість колеса;
пN=4400 хв-1– номінальна частота обертання вала двигуна при максимальній потужності;
βV – коефіцієнт, що характеризує співвідношення між частотами обертання вала двигуна при максимальній швидкості пV та при максимальній потужності nN;
u0=4,13 – передатне число головної передачі;
u1=3,80 – передатне число коробки перемикання передач на 1 передачі;
u4=1,00 – передатне число коробки перемикання передач на 4 передачі;
иq1=1,00 – передатне число додаткової коробки передач на 1 передачі;
иq2=1,00 – передатне число додаткової коробки передач на 2 передачі;
f0=0,007 – коефіцієнт опору коченню колеса при малій швидкості;
та=1160 кг – повна маса автомобіля;
kW=0,20 Н·с²/м4 – коефіцієнт опору повітря;
ВГ=1,57 м – габаритна ширина автомобіля;
НГ=1,40 м – габаритна висота автомобіля;
В=1,24 м – колія автомобіля;
ηт=0,92 – коефіцієнт корисної дії трансмісії;
ΣIk=1,9 кг м2 – сума моментів інерції всіх коліс автомобіля;
Iт=0,35 кг м² – моменти інерції маховика двигуна та повязаних з ним обертових мас трансмісії;
Nе mах=29,4 кВт – максимальна потужність двигуна;
ат=1,28 м – відстань від центра мас автомобіля до передньої осі;
bт=0,88 м – відстань від центра мас автомобіля до задньої осі;
hт=0,59 м – відстань від центра мас автомобіля до опорної поверхні дороги.