определение и расчет тяговых характеристик автомобиля. Общие данные
 Скачать 4.42 Mb.
|
|
Введение Основной задачей курсовой работы является определение и расчет тяговых характеристик автомобиля, отвечающего условиям езды по дорогам с твердым покрытием, грунтовым дорогам и бездорожью. Автомобиль должен быть маневренным, обладать высокой грузоподъемностью и тяговыми свойствами, а также соответствовать требованиям безопасности. Шины автомобиля должны обеспечивать высокую проходимость автомобиля с полуприцепом, при минимальном снижении грузоподъемности. Полуприцеп автомобиля должен быть предназначенным для тех же типов дорог, что и автомобиль-тягач. Седельно-сцепное устройство должно быть рассчитано на большие углы относительного отклонения продольной оси тягача от продольной оси полуприцепа. Автопоезд должен обладать хорошей управляемостью, а также удовлетворительным передним и задним обзором. Автомобиль должен иметь экономичный двигатель и эффективную систему охлаждения, так как скорости передвижения по грунтовым дорогам и бездорожью не велики и большую часть времени двигатель работает под нагрузкой, при средних и повышенных частотах вращения коленчатого вала. Общие данные МодельКрАЗ-255В Год выпуска1968-1994 Тип Седельный тягач Нагрузка на седельно-сцепное устройство, кг 8000 Снаряженная масса тягача, кг10600 Полная масса тягача, при нагрузке на седло 8000кг, кг18825 Коэффициент обтекаемости тягача, кг/м 0,7 Лобовая площадь тягача, м2 Максимальная скорость, км/ч 62 Длина, мм 7685 Ширина, мм 2750 Высота, мм 2940 Колесная база, мм 4600 База тележки, мм 1400 Колея передняя/задняя, мм 2160/2160 Дорожный просвет 360 ДвигательЯМЗ-238 Тип дизельный Рабочий объем, куб.см 14860 Степень сжатия 16,5 Число и расположение цилиндров8, V-образно Диаметр цилиндра х ход поршня, мм130 х 140 Число клапанов 16 Мощность, л.с. (при об/мин)240 (2100) Максимальный крутящий момент, Нм (при об/мин) 883(1500) Система питания непосредственный впрыск Трансмиссия Тип Механическая 5 - ступенчатая Передаточные числа Коробки передач: I5,26 II2,9 III1,52 IV1 V0,66 задний ход5,48 Раздаточной коробки: низшая 2,28 высшая 1.23 Передаточное число главной передачи8,21 Расход топлива Топливо Дизельное топливо Емкость топливного бака, л 2х165 Тормоза Тормозные механизмы всех колес барабанного типа Тормозной путь автопоезда с 40км/ч, м 21 Подвеска Передняя на двух продольполуэллиптических рессорах, амортизаторы гидравлические телескопические. Задняя балансирная, на двух продольполуэллиптических рессорах с реактивными штангами Размер шин1300х530-533 1. Тяговый расчет АТС 1.1 Расчет потребной мощности двигателя  , кВт, где:  – касательная сила тяги на движителе, необходимая для преодоления суммарной силы сопротивления движению, Н; – максимальная скорость движения АТС, м/с; =0.8 – КПД трансмиссии. , Нгде:  – полная масса автомобиля, Н; – коэффициент сопротивления качению; ускорение при разгоне до 100км/ч, м/с; коэффициент приведённых масс; – угол уклона дороги, град;CX – коэффициент аэродинамического сопротивления;  – площадь лобовой поверхности автомобиля.Максимальная скорость движения автомобиля с грузом (асфальтобетонное покрытие). Принимаем:  – КПД трансмиссии автомобиля на первой передаче.  - коэффициент приведенных масс без учета моментов инерции двигателя, трансмиссии и маховика; кг/м - коэффициент обтекаемости тягача;F =7,1 м2, - лобовая площадь тягача; F1 =1,5 м2, - лобовая площадь полуприцепа;  кг/м - коэффициент обтекаемости полуприцепа;m=18825 кг – полная масса тягача; m1=10000 кг – полная масса полуприцепа;          Получаем: Дорожные условия: 1) Асфальтобетонная в хорошем состоянии. Коэффициент сопротивления качению: колес тягача f=0.02 колес полуприцепа f1=0.018 Максимальная скорость движения,  =17,22м/с Н – полная масса тягача Н – полная масса полуприцепа - угол продольного уклона дорогиj = 0м/с2 - ускорение      2) Грунт. Коэффициент сопротивления качению: колес тягача f=0.035 колес полуприцепа f1=0.035 Рабочая скорость движения,  Н – полная масса тягача Н – полная масса полуприцепа - угол продольного уклона дорогиj = 0м/с2 - ускорение      3) Рыхлый снег. Коэффициент сопротивления качению: колес тягача f=0.3 колес полуприцепа f1=0.3 Минимальная скорость движения,  Н – полная масса тягача Н – полная масса полуприцепа - угол продольного уклона дорогиj = 0м/с2 - ускорение      Выбор двигателя: Двигатель ЯМЗ-238 (дизельный четырехтактный, восьмицилиндровый, V-образный). Рабочий объем 14866 см3 Мощность двигателя 240л.с. (176,47кВт) при 2100 об/мин. Крутящий момент 883Н·м при 1500 об/мин. 1.2 Расчет и построение внешней скоростной характеристики двигателя Для построения внешней скоростной характеристики двигателя необходимо знать его показатели: Nen =176,47кВт·ч, nn = 2100 мин-1 – максимальная мощность двигателя, обороты коленчатого вала при максимальной мощности; Mn =883Нм, nm = 1500 мин-1 – максимальный крутящий момент двигателя, обороты коленчатого вала при максимальном крутящем моменте; MN=  802,2Нм – крутящий момент двигателя при максимальной мощности. Для построения характеристики воспользуемся следующими формулами: Для построения характеристики двигателя  = f(n),  = f(n) используют зависимость Лейдермана: , кВт,где nei – текущее значение числа оборотов коленчатого вала; neн – число оборотов коленчатого вала при номинальной мощности; А=0,5, В=1,5, A0= 1,55, B0=1,55, C0=1 – коэффициенты Лейдермана;  ,Часовой расход топлива (кг/ч)  , Пример расчета при:    , , Подставляя значения оборотов двигателя в приведенные выше формулы, получим данные для построения ВСХ и занесем их в таблицу:
ВНЕШНЯЯ СКОРОСТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА Зависимость частоты вращения коленчатого вала ne от мощности Ne. Ne=f(ne)  Рис. 1 Характеристика удельного расхода топлива. ge=f(ne)  Рис. 2 Зависимость крутящего момента Me от частоты вращения коленчатого вала ne Me=f(ne)  Рис. 3 Характеристика часового расхода топлива. GT=f(ne)  Рис. 4 1.3 Определение передаточных чисел элементов трансмиссии Расчет передаточных чисел произведем для случая движения автомобиля по асфальтированному шоссе. Передаточное число трансмиссии на 1 передаче коробки передач (на низшей передаче раздаточной коробки передач) определяется из условия движения в самых трудных дорожных условиях:   Выбираем шину 1300х530-533 Характеристика шины: Ширина профиля под нагрузкой – 545мм. Статический радиус под нагрузкой – 585мм. Определение наружного диаметра и динамического радиуса колеса:  d- диаметр обода диска колеса, дюйм; H – высота профиля шины, мм;   - отношение высоты профиля к ее ширинеB – ширина профиля шины, мм ∆ = 0.94 - коэффициент деформации шин  , ,Передаточное число трансмиссии на 1-й передаче (на низшей передаче РК) по условию преодоления максимального сопротивления определим следующим образом:  .Передаточное число трансмиссии на 1-й передаче (на низшей передаче РК) по условию сцепления движителя с опорной поверхностью:  .P  = =0,8*184673,25=147738,6Нφ - коэффициент сцепления: для условий движения по сухому шоссе φ = 0,7... 0,8. Итак, передаточное число трансмиссии (на низшей передаче РК) на 1-передаче:  i1T н 98,46Определим передаточное число трансмиссии на высшей передаче:  Передаточное число трансмиссии на 1-й передаче (на высшей передаче РК): i1T в =  Минимальное число ступеней в коробке передач (на высшей передаче РК):   Где neN – номинальная частота вращения коленчатого вала двигателя, мин-1;  - обороты двигателя при максимальном крутящем моменте, мин-1;Для обеспечения постоянства скорости движения АТС в момент перехода на смежную передачу и для одинаковой степени изменения нагрузки двигателя передаточные числа трансмиссии должны распределяться по закону геометрической прогрессии:  Из этого условия определяем передаточные числа в коробке передач: На первой передаче  На второй передаче  На третьей передаче  На четвертой передаче  На пятой передаче  |