_МУ_к_КР_ТТ, О и Р_16. Техника транспорта, обслуживание и ремонт
 Скачать 1.02 Mb.
|
|
3.1.3 Определение текущих значений мощности Текущее значение мощности  , кВт, определяют по формуле , (3.13)где  – текущее значение частоты вращения коленчатого вала двигателя, об/мин.3.1.4 Определение текущих значений крутящего момента Текущее значение крутящего момента  , Нм, определяют по формуле , (3.14)3.1.5 Построение внешней скоростной характеристики двигателя Результаты расчетов по формулам (3.13), (3.14) сводят в таблицу 3.1. По данным таблицы 3.1 строят внешнюю скоростную характеристику двигателя проектируемого АТС (рисунок 3.1). Таблица 3.1 – Внешняя скоростная характеристика двигателя
 Рисунок 3.1 – Внешняя скоростная характеристика двигателя Минимальная устойчивая частота вращения коленчатого вала для современных двигателей  = 400  1000 об/мин 3, поэтому при расчете и построении внешней скоростной характеристики двигателя принимают > 400 об/мин.На рисунке 3.1 показывают следующие характерные точки: максимальную эффективную мощность двигателя и соответствующую ей частоту вращения коленчатого вала с указанием числовых значений и размерности; максимальный крутящий момент двигателя и соответствующую ему частоту вращения коленчатого вала с указанием числовых значений и размерности; минимальную устойчивую частоту вращения. Ветви внешней скоростной характеристики после срабатывания ограничителя показывают штриховой линией: у бензиновых двигателей с ограничителем – после  = 0,9  (в точке  = 0,9 срабатывает ограничитель);у дизелей – после = .3.2 Определение передаточных чисел трансмиссии 3.2.1 Определение передаточного числа главной передачи Передаточное число главной передачи  определяется из условия обеспечения движения АТС с максимальной скоростью при максимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя и высших передачах в коробке передач и раздаточной коробки по формуле , (3.15)где  – радиус качения колеса, м;  – передаточное число высшей ступени коробки передач.Передаточное число высшей ступени коробки передач 3: у легковых АТС классической компоновки, микроавтобусов на их базе, грузовых АТС и автобусов, оснащенных трехвальными коробками передач – = 1;у легковых АТС переднеприводной компоновки и микроавтобусов на их базе, оснащенных двухвальными коробками передач – = 0,95 0,98 или = 1,03 1,08.С целью получения достаточного дорожного просвета и простой конструкции главной передачи рекомендуют 2: для легковых АТС – 5;для грузовых АТС грузоподъемностью менее 8 т – 7; для грузовых АТС грузоподъемностью более 8 т – 9.3.2.2 Выбор числа ступеней и определение передаточных чисел коробки передач Передаточное число первой (низшей) ступени коробки передач, если не установлен диапазон, определяется из необходимости соблюдения трех условий: возможности преодоления автомобилем заданного максимального дорожного сопротивления; возможности реализации максимальной силы тяги по условиям сцепления колес с дорогой; возможности движения с минимальной устойчивой скоростью. Передаточное число первой ступени из условия обеспечения возможности движения по дороге с заданным максимальным коэффициентом общего дорожного сопротивления  рассчитывают по формуле  , (3.16)где  – максимальный коэффициент общего дорожного сопротивления.Полученное передаточное число необходимо проверить по условию отсутствия буксования, получаемое из уравнения возможности движения АТС. Буксования не будет, если выполняется соотношение  , ( )где  – передаточное число первой ступени коробки передач по условиям сцепления. Передаточное число первой ступени коробки передач по условиям сцепления определяют по формуле , (3.17)где  – масса, приходящаяся на ведущие колеса, кг;  – максимальный коэффициент сцепления;  – коэффициент динамического изменения нормальных реакций на ведущих колесах.Максимальный коэффициент сцепления = 0,7 0,8 3.Коэффициент динамического изменения нормальных реакций в тяговом режиме движения 2: на передних ведущих колесах – = 0,8 0,9;на задних ведущих колесах – = 1,1 1,2.Если условие ( ) не выполняется, то следует проверить возможность увеличения нагрузки на ведущие колеса. При этом следует учитывать, что изменение распределения нагрузки может повлечь за собой необходимость применения шин другого размера. В том случае, если увеличение нагрузки, приходящейся на ведущие колеса, невозможно, принимают меньшее из рассчитанных передаточных чисел. Передаточные числа промежуточных ступеней коробки передач выбирают из условий обеспечения оптимальных показателей как тягово-скоростных, так и топливно-экономических свойств. В большинстве случаев передаточные числа промежуточных ступеней рассчитывают по геометрической прогрессии, что обеспечивает возможность работы двигателя при разгоне АТС в одинаковом режиме на всех передачах с наилучшим использованием мощности. При этом передаточные числа промежуточных ступеней  определяют по формуле , (3.18)где к – номер промежуточной ступени; n – число ступеней. Число ступеней коробки передач зависит от типа, удельной мощности и предполагаемых условий эксплуатации АТС. Как правило, в выполненных конструкциях 3: легковых АТС – n = 5; грузовых АТС грузоподъемностью менее 3 т – n = 4; грузовых АТС грузоподъемностью 3 10 т – n = 5;грузовых АТС грузоподъемностью более 10 т – n = 6. Передаточное число ускоряющей передачи – i = 0,6 0,8 3. Это передаточное число иногда не входит в геометрический ряд, и поэтому в формуле (3.15) высшей передачей следует считать прямую.Интервал между передачами оценивают по плотности ряда передаточных чисел:  . (3.19)Из условия возможности переключения наибольшее значение плотности ряда передаточных чисел на высших передачах 3  = 1,6 1,7. На низших передачах возможно значение плотности ряда = 2. При этом обеспечивается лучшее использование мощности двигателя при движении АТС на наиболее употребляемых высших передачах, а также улучшаются условия работы синхронизаторов.Окончательно передаточные числа коробки передач уточняют при выборе параметров зубчатого зацепления в процессе проектирования коробки передач. 3.3 Расчет тяговой диаграммы АТС Тяговой характеристикой АТС называется графическая зависимость силы тяги на ведущих колесах от скорости движения. Если на тяговой характеристике нанести кривые сил сопротивления движению, получим тяговую диаграмму. 3.3.1 Определение скорости движения АТС на к-й ступени коробки передач Скорость движения АТС на к-й ступени коробки передач  , м/с, определяют по формуле . (3.20)3.3.2 Определение силы, затрачиваемой на преодоление сопротивления воздуха Силу, затрачиваемую на преодоление сопротивления воздуха  , Н, рассчитывают по формуле . (3.21)3.3.3 Определение силы, затрачиваемой на преодоление общего дорожного сопротивления Силу, затрачиваемую на преодоление общего дорожного сопротивления  , Н, определяют по формуле , (3.22)где  – коэффициент общего дорожного сопротивления.Считая, что автомобиль движется по горизонтальному участку дороги, коэффициент общего дорожного сопротивления принимают равным коэффициенту сопротивления качению и для скоростей движения  >15 м/с определяют в соответствии с формулой (3.2).3.3.4 Определение силы тяги на к-й ступени коробки передач Силу тяги на к-й ступени коробки передач  , Н, рассчитывают по формуле . (3.23)3.3.5 Построение тяговой диаграммы Результаты расчетов по формулам (3.20), (3.21), (3.22), (3.23) сводят в таблицу 3.2. По данным таблицы 3.2 строят тяговую диаграмму АТС (рисунок 3.2). На рисунке 3.2 показывают максимальную силу тяги на низшей ступени коробки передач с указанием ее числового значения и размерности. Кривые силы тяги после срабатывания ограничителя максимальной частоты вращения коленчатого вала двигателя (при его наличии) показывают штриховой линией. Точка пересечения кривой суммарной силы сопротивления движению с силой тяги на высшей ступени коробки передач определяет максимальную скорость движения в данных дорожных условиях. Таблица 3.2 – Тяговая диаграмма
 Рисунок 3.2 – Тяговая диаграмма 4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДНЕЙ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ АТС НА МАРШРУТЕ Обобщенным параметром тягово-скоростных свойств автомобиля может выступать средняя скорость движения, которая определяет в конечном итоге интенсивность транспортного процесса, а с учетом других факторов (в частности расхода топлива) и его эффективность. 4.1 Определение динамического фактора на к-й ступени коробки передач Динамический фактор на к-й ступени коробки передач  , определяют по формуле . (4.1)4.2 Построение динамического паспорта Результаты расчета по формуле (4.1) сводят в таблицу 4.1. По данным таблицы 4.1 строят динамическую характеристику (рисунок 4.1). На этом же листе строят номограмму нагрузок и характеристику маршрута. Таким образом, рисунок 4.1 будет представлять собой динамический паспорт. Среднюю скорость на маршруте можно определить графоаналитическим методом Г.В. Зимелева, суть которого заключается в следующем. Строят график, в первом квадранте которого наносят динамическую характеристику, во втором – диаграмму, состоящую из прямоугольников с основаниями, равными длинам участков маршрута, и высотами, равными коэффициентам общего дорожного сопротивления каждого участка. Путем перестроений в третьем квадранте, используя допущение о равномерном движении АТС по каждому участку маршрута, получают гистограмму распределений скорости движения на соответствующих участках. При построениях необходимо учитывать величину коэффициента использования грузоподъемности (пассажировместимости), заданную для участков маршрута, что позволяет сделать номограмма нагрузок. Таблица 4.1 – Динамическая характеристика
 Рисунок 4.1 – Определение средней скорости и расхода топлива на маршруте 4.3 Определение времени прохождения участков маршрута Время прохождения участка  , с, определяют по формуле , (4.2)где  – протяженность i-го участка, км;  – скорость движения на i-м участке, м/с. 4.4 Определение средней скорости ездки по маршруту Среднюю скорость ездки по маршруту  , м/с, рассчитывают по формуле . (4.3)Результаты графических построений и расчетов по формулам (4.2), (4.3) сводят в таблицу 4.2. Таблица 4.2 – Время и скорость движения по участкам маршрута
4.5 Определение средней скорости транспортного процесса Среднюю скорость транспортного процесса  , м/с, определяют по формуле . (4.4)4.6 Определение среднего коэффициента использования пассажировместимости (грузоподъемности) Средний коэффициент использования пассажировместимости (грузоподъемности)  , пассажирских и грузовых АТС соответственно, для заданных условий можно рассчитать по формуле . (4.5)4.7 Определение коэффициента использования пробега Коэффициент использования пробега  , для заданных условий определяют по формуле . (4.6)4.8 Определение производительности автотранспортного средства Производительность пассажирских АТС  , пасскм/ч, рассчитывают по формуле , (4.7)где  – время остановки для посадки-высадки пассажиров, ч.,  – время простоя на конечных пунктах, ч.,  – длина ездки с грузом, км.Длину ездки с грузом , км, определяют по формуле . (4.8)Принимают норму времени 1: на посадку – 5 с в 1 дверной проем на пассажира; на высадку – 3 с в 1 дверной проем на пассажира. Время простоя на конечных пунктах = 5 10 мин 1.Производительность грузовых АТС , ткм/ч, рассчитывают по формуле , (4.9)где  – время погрузо-разгрузочных работ, ч.Время погрузо-разгрузочных работ принимают в зависимости от грузоподъемности АТС (таблица 4.3) 1. Таблица 4.3 – Нормы времени на проведение погрузо-разгрузочных работ
5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДА ТОПЛИВА НА МАРШРУТЕ 5.1 Определение линейного (путевого) расхода топлива Линейный (путевой) расход топлива  , л/100 км, определяют по формуле , (5.1)где  – средний эффективный расход топлива, г/кВтч;  – средняя полная масса АТС на маршруте, кг; – плотность топлива, кг/л;  – средний коэффициент общего дорожного сопротивления без учета скорости транспортного средства.Средний эффективный расход топлива , г/кВтч, определяют по формуле , (5.2)где  – удельный расход топлива двигателем при максимальной мощности, г/кВтч;  – средний коэффициент, учитывающий зависимость удельного расхода топлива от степени использования мощности двигателя;  – средний коэффициент, учитывающий зависимость удельного расхода топлива от частоты вращения коленчатого вала двигателя.Удельный расход топлива двигателем при максимальной мощности , г/кВтч, рассчитывают по формуле , (5.3)где  – минимальный удельный расход топлива, г/кВтч.Минимальный удельный расход топлива 1: для дизелей – = 210 240 г/кВтч;для бензиновых двигателей – = 280 320 г/кВтч.Средний коэффициент  , учитывающий зависимость удельного расхода топлива от степени использования мощности двигателя, рассчитывают по формуле , (5.4)где  – средняя степень использования мощности двигателя; А, В, С – эмпирические коэффициенты.Значения коэффициентов 1: для дизелей – А = 1,70; В = 2,63; С = 1,92; для бензиновых двигателей – А = 2,75; В = 4,61; С = 2,68. Среднюю степень использования мощности двигателя , определяют по формуле , (5.5)где  – средняя мощность, затраченная на преодоление сопротивления воздуха, кВт;  – средняя мощность, затраченная на преодоление дорожного сопротивления, кВт;  – средняя мощность двигателя по внешней скоростной характеристике, кВт.Среднюю мощность, затраченную на преодоление сопротивления воздуха, , кВт, рассчитывают по формуле . (5.6)Среднюю мощность, затраченную на преодоление дорожного сопротивления, , кВт, рассчитывают по формуле . (5.7)Среднюю полную массу на маршруте  , кг, для пассажирских и грузовых АТС соответственно, определяют по формулам ; (5.8) . (5.9)Средний коэффициент общего дорожного сопротивления без учета скорости транспортного средства  , рассчитывают по формуле . (5.10)Чтобы определить среднюю мощность двигателя по внешней скоростной характеристике, необходимо рассчитать среднюю эффективную частоту вращения коленчатого вала двигателя. Среднюю эффективную частоту вращения коленчатого вала двигателя  , об/мин, рассчитывают по формуле , (5.11)где  – среднее передаточное число коробки передач.Среднее передаточное число коробки передач  , определяют по формуле . (5.12)Средний коэффициент , учитывающий зависимость удельного расхода топлива от частоты вращения коленчатого вала двигателя, рассчитывают по формуле , (5.13)где  ,  ,  – эмпирические коэффициенты.Для всех типов двигателей –  = 1,23; = 0,79; = 0,56 1.Плотность 2: бензина – = 0,74 кг/л;дизельного топлива – = 0,825 кг/л.5.2 Определение расхода топлива за транспортный цикл Расход топлива за транспортный цикл  , л, определяют по формуле . (5.14)5.3 Определение удельного расхода топлива АТС Удельный расход топлива АТС  , г/пасскм (г/ткм), рассчитывают по формуле , (5.15)где  – время одной ездки, ч.Таким образом, в результате выполнения курсовой работы на листе графической части работы должны быть представлены совмещенные графики определения средней скорости движения и расхода топлива на маршруте. Кроме этих графиков на лист графической части выносятся: характеристика маршрута перевозок, передаточные числа трансмиссии, средняя скорость движения, производительность и расход топлива на маршруте. 6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРИЕМИСТОСТИ АТС Приемистость – это способность АТС быстро увеличивать скорость движения. Приемистость оценивают величинами максимального ускорения на твердой горизонтальной дороге, времени и пути разгона в заданном интервале изменения скорости движения. 6.1 Определение ускорения АТС на к-й ступени коробки передач Ускорение АТС при разгоне на к-й ступени коробки передач  , м/c2, определяют по формуле , (6.1)где  – коэффициент учета вращающихся масс на к-й ступени коробки передач.Коэффициент учета вращающихся масс на к-й ступени коробки передач рассчитывают по формуле . (6.2)6.2 Построение графика ускорений Результаты расчета по формуле (6.1) сводят в таблицу 6.1. По данным таблицы 6.1 строят график ускорений АТС (рисунок 6.1). На рисунке 6.1 показывают максимальную величину ускорения АТС на низшей ступени коробки передач с указанием ее числового значения и размерности. Кривые ускорений после срабатывания ограничителя максимальной частоты вращения коленчатого вала двигателя (при его наличии) показывают штриховой линией. 6.3 Определение времени и пути разгона АТС Суть графоаналитического метода определения времени и пути разгона в заданном интервале скоростей, предложенного Е.А. Чудаковым и Н.А. Яковлевым, заключается в следующем. Для определения времени и пути разгона расчетный интервал скоростей от минимальной устойчивой до нормируемой заданной скорости разбивают на элементарные участки (числом не менее десяти). Нормируемая заданная скорость [3]: для грузовых АТС и автобусов –  = 60 км/ч;для легковых АТС – = 100 км/ч.Таблица 6.1 – График ускорений
 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
, об/мин
, м/с
, Н
, Н
, м/с
, Н
, м/с2
, м/с2
, м/с2
, м/с2