Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ВАриант 11 / Zapiska_Tyagovaya_dinamika

.pdf
Скачиваний:
24
Добавлен:
18.01.2023
Размер:
1.88 Mб
Скачать

3.3.2 Практическое использование динамической характеристики

По динамической характеристике определяем:

1)Максимальную скорость движения автобуса: Vmax= 90 км/ч.

2)Максимальное дорожное сопротивление, преодолеваемое автобусом

Fn max Dn max Ga ;

Fn max 0,030 115512,8 3465, 4Н;

3) Максимальную величину подъема, преодолеваемого автобусом на передачах:

hmax, 1 hmax, 2 hmax, 3 hmax, 4 hmax, 5 hmax, 6

hmax, i = Dmax, i – fV, i;

=0,374 – 0,0070 = 0,367;

=0,215 – 0,0070 = 0,208;

=0,124 – 0,0071 = 0,117;

=0,070 – 0,0072 = 0,063;

=0,040 – 0,0074 = 0,032;

=0,030 – 0,0076 = 0,022;

4) Критическая скорость движения автобуса VКРi по условиям величины окружной силы и область устойчивого движения автобуса при полной нагрузке двигателя:

VКР1 = 5,27 км/ч;

VКР2 = 9,16 км/ч;

VКР3 = 15,91 км/ч;

VКР4 = 27,63 км/ч;

VКР5 = 37,71 км/ч;

VКР6 = 47,14 км/ч.

5) Зона движения автобуса без буксования ведущих колес:

D F / Ga G / Ga ;

D 0,8 (84902 / 115512,8) 0,588 ;

6) Условие безостановочного движения:

Dφ > Dmax > ψmax.

Знаем, что:

22

Dφ = 0,588; ψmax = 0,35.

Условие выполняется:

0,588 > 0,374 > 0,35.

Особые точки динамической характеристики автобуса представлены в таблице 3.4.

Таблица 3.4 – Особые

точки

динамической

характеристики

автобуса

на

передачах

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Параметр

Vmax

Dv

 

Dnmax

Dmax

Fnψ max

hnmax

Vmin

Dφ

Vkn

dvn

 

dDn

Размерность

км/ч

 

кН

км/ч

км/ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Значение

90

0,02

 

0,030

0,374

3,465

0,022

3,01

0,58847,14

1,50

1,10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.4 Ускорение автобуса при его разгоне

Ускорение рассчитывают применительно к горизонтальной дороге с твердым покрытием при условии максимального использования мощности двигателя и отсутствии буксования ведущих колес. Величину ускорения находим из уравнения, связывающего динамический фактор с условиями движения автобуса:

ax = ( Di – fVi)g / δi;

где δi – коэффициент учета вращающихся масс;

i 1 1 UКП2 2 ,

где σ1, σ2 – коэффициенты, принимаем σ1 2 = 0,04.

1 1 0,04 9,12 0,04 4,352 ;

2 1 0,04 5, 2392 0,04 2,138 ;

3 1 0,04 3,0172 0,04 1, 404 ;

4 1 0,04 1,7372 0,04 1,161;

5 1 0,04 1,02 0,04 1,08 .

6 1 0,04 0,82 0,04 1,066 .

Тогда

ax1(800) = (0,349 – 0,0070)9,81 / 4,352 = 0,771 м/с2.

23

Результаты расчета сведены в таблицу 3.1. График характеристики ускорений автобуса при разгоне представлен на рисунке 3.4.

Рисунок 3.4 – Характеристика ускорений автобуса при разгоне

Особые точками характеристики ускорений автобуса являются:

1.Максимальное ускорение aXmax;

2.Скорость автобуса при максимальном ускорении VAXmax;

3.Максимальное ускорение на высшей передаче aXmax, k;

4.Скорость автобуса на высшей передаче в КП при максимальном

ускорении VAXmax, k;

5. Максимальная скорость движения автобуса Vmax.

24

Значения особых точек характеристики ускорений автобуса на передачах приведены в таблице 3.5.

Таблица 3.5 – Особые точки характеристики ускорений автобуса на передачах

Параметр

aXmax

VAXmax

aXmax, k

VAXmax, k

Vmax

 

 

 

 

 

 

Размерность

м/с2

км/ч

м/с2

км/ч

км/ч

Значение

0,956

5,27

0,203

47,14

90

 

 

 

 

 

 

3.5 Характеристика времени и пути разгона автобуса

Путь и время разгона рассчитывают в предположении, что автобус разгоняется на ровной горизонтальной дороге при полной подаче топлива на участке длиной 2000 м (соответствует ГОСТ 22576-90 «Автотранспортные средства. Скоростные свойства. Методы испытаний.»).

Трогание автобуса с места начинают на передаче, обеспечивающей максимальное ускорение (в нашем случае – вторая передача). Для определения наиболее интенсивного разгона в расчет вводят максимально возможное ускорение при данной скорости движения автобуса.

3.5.1 Определение времени разгона

Для определения времени разгона разбиваем кривую ускорения на интервалы. Определим изменение скорости на этих промежутках:

ΔV = Vi+1 – Vi,

где Vi+1 – скорость в конце рассматриваемого интервала; Vi – скорость в начале рассматриваемого интервала.

Считаем, что в полученных промежутках автобус движется равноускоренно, тогда среднее ускорение:

aср i = 0,5 (ai + ai+1),

где ai – ускорение автобуса в начале интервала; ai+1 – ускорение автобуса в конце интервала.

Время движения автобуса, за которое его скорость возрастает на величину приращения скорости, определяется по закону равноускоренного движения:

ti = Vi / aсрi,

где i – число интервалов скоростей.

Время разгона автобуса от минимальной скорости до максимальной на данной передаче определяется по формуле:

25

ti = Σ Δti;

При расчетах для автобусов время переключения принимают равным

0.8…1.5 с. Принято tп=1с.

Падение скорости за время переключения рассчитывается по формуле:

Vп = gψ tп/δ;

Полное время разгона автобуса на всех передачах:

n j

n j 1

nz

t ti, j tn, j

ti, j 1 ... ti,z ;

i 1

i 1

i 1

где nj – число интервалов, на которую разбита кривая ускорений на j – ой

передаче;

z – номер высшей передачи.

3.5.2 Определение пути разгона

При равноускоренном движении в интервале скоростей Vi путь, проходимый автобусом, определяется:

Si = Vср i ti;

Путь автобуса за время переключения передачи:

Sп = (Vmax k – 0,5 Vп)t п,

где k – номер передачи.

Путь разгона автобуса от минимальной скорости до максимальной на данной передаче определяется по формуле:

S = Σ ΔSi;

Путь, пройденный автобусом при разгоне на всех передачах, определяется по формуле:

n j

n j 1

nz

S Si, j Sn, j Si, j 1 ... Si,z ,

i 1

i 1

i 1

где nj – число интервалов, на которые разбита кривая ускорений на j – ой

передаче;

z– номер высшей передачи.

Результаты расчета сведены в таблицу 3.6. График скоростной характеристики разгона автобуса представлен на рисунке 3.5.

26

Рисунок 3.5 – Скоростная характеристика разгона автобуса

27

Таблица 3.6 – Результаты расчета скоростной характеристики разгона автобуса

Обозн.

 

 

 

Номер точки

 

 

пер.

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1

2

 

3

4

5

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Va, км/ч

5,24

6,66

8,08

 

9,5

10,92

12,34

13,74

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Va, м/с

1,46

1,85

2,24

 

2,64

3,03

3,43

3,82

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ΔV, м/с

-

0,39

0,39

 

0,4

0,39

0,4

0,39

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ai, м/с2

0,89

0,929

0,951

 

0,955

0,942

0,912

0,865

 

aiср, м/с2

-

0,91

0,94

 

0,953

0,949

0,927

0,889

передача

Δt, с

-

0,43

0,41

 

0,42

0,41

0,43

0,44

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tп, с

 

 

 

 

1

 

 

 

 

t, с

0

0,43

0,84

 

1,26

1,67

2,1

2,54

2-я

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vп, км/ч

 

 

 

0,236

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vп, м/с

 

 

 

0,066

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Viср, м/с

-

1,66

2,05

 

2,44

2,84

3,23

3,63

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ΔS, м

-

0,71

0,84

 

1,02

1,16

1,39

1,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S, м

0

0,71

1,55

 

2,57

3,73

5,12

6,72

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sп, м

 

 

 

3,78

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Va, км/ч

13,504

15,23

16,96

 

18,69

20,42

22,15

23,86

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Va, м/с

3,75

4,23

4,71

 

5,19

5,67

6,15

6,63

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ΔV, м/с

-

0,48

0,48

 

0,48

0,48

0,48

0,48

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ai, м/с2

0,809

0,815

0,814

 

0,805

0,788

0,764

0,733

 

aiср, м/с2

-

0,812

0,815

 

0,81

0,797

0,776

0,749

передача

Δt, с

-

0,59

0,59

 

0,59

0,6

0,62

0,64

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tп, с

 

 

 

 

1

 

 

 

 

t, с

3,54

4,13

4,72

 

5,31

5,91

6,53

7,17

3-я

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vп, км/ч

 

 

 

0,239

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vп, м/с

 

 

 

0,066

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Viср, м/с

-

3,99

4,47

 

4,95

5,43

5,91

6,39

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ΔS, м

-

2,35

2,64

 

2,92

3,26

3,66

4,09

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S, м

10,5

12,85

15,49

 

18,41

21,67

25,33

29,42

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sп, м

 

 

 

6,59

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28

Продолжение таблицы 3.6

 

Va, км/ч

23,621

26,59

29,56

32,53

35,5

38,47

41,45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Va, м/с

6,56

7,39

8,21

9,04

9,86

10,69

11,51

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ΔV, м/с

-

0,83

0,82

0,83

0,82

0,83

0,82

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ai, м/с2

0,533

0,535

0,532

0,524

0,511

0,492

0,468

 

aiср, м/с2

-

0,534

0,534

0,528

0,518

0,502

0,48

передача

Δt, с

-

1,55

1,54

1,57

1,58

1,65

1,71

 

 

 

 

 

 

 

 

tп, с

 

 

 

1

 

 

 

 

t, с

8,17

9,72

11,26

12,83

14,41

16,06

17,77

4-я

 

 

 

 

 

 

 

 

Vп, км/ч

 

 

 

0,249

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vп, м/с

 

 

 

0,069

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Viср, м/с

-

6,98

7,8

8,63

9,45

10,28

11,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ΔS, м

-

10,82

12,01

13,55

14,93

16,96

18,98

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S, м

36,01

46,83

58,84

72,39

87,32

104,28

123,26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sп, м

 

 

 

11,48

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Va, км/ч

41,201

46,33

51,46

56,59

61,72

66,85

72

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Va, м/с

11,44

12,87

14,29

15,72

17,14

18,57

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ΔV, м/с

-

1,43

1,42

1,43

1,42

1,43

1,43

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ai, м/с2

0,273

0,27

0,263

0,252

0,238

0,221

0,2

 

aiср, м/с2

-

0,272

0,267

0,258

0,245

0,23

0,211

передача

Δt, с

-

5,26

5,32

5,54

5,8

6,22

6,78

 

 

 

 

 

 

 

 

tп, с

 

 

 

1

 

 

 

 

t, с

18,77

24,03

29,35

34,89

40,69

46,91

53,69

5-я

 

 

 

 

 

 

 

 

Vп, км/ч

 

 

 

0,278

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vп, м/с

 

 

 

0,077

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Viср, м/с

-

12,16

13,58

15,01

16,43

17,86

19,29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ΔS, м

-

63,96

72,25

83,16

95,29

111,09

130,79

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S, м

134,74

198,7

270,95

354,11

449,4

560,49

691,28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sп, м

 

 

 

19,96

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29

Продолжение таблицы 3.6

 

Va, км/ч

71,722

74,77

77,82

80,87

83,92

86,97

90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Va, м/с

19,92

20,77

21,62

22,46

23,31

24,16

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ΔV, м/с

-

0,85

0,85

0,84

0,85

0,85

0,84

 

 

 

 

 

 

 

 

 

передача

ai, м/с2

0,151

0,143

0,134

0,125

0,115

0,104

0,093

Δt, с

-

5,78

6,12

6,46

7,08

7,73

8,48

 

aiср, м/с2

-

0,147

0,139

0,13

0,12

0,11

0,099

6-я

 

 

 

 

 

 

 

 

t, с

54,69

60,47

66,59

73,05

80,13

87,86

96,34

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Viср, м/с

-

20,35

21,2

22,04

22,89

23,74

24,58

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ΔS, м

-

117,62

129,74

142,38

162,06

183,51

208,44

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S, м

711,24

828,86

958,6

1100,98

1263,04

1446,55

1654,99

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.5.3 Практическое использование характеристик времени и пути разгона

По скоростной характеристике разгона автобуса определим следующие оценочные параметры тягово-скоростных свойств автобуса:

1) Условная максимальная скорость Vуmax. Она определяется как средняя скорость прохождения автобусом последних 400 метров 2000 метрового участка.

t1600 94,14 c;

t

2000

96,34 2000 1654,99 3,6

110,14c.

 

90

 

 

 

 

Vуmax = 400 3,6/(t2000 – t1600 )

где t2000 и t1600 – время разгона автобуса на участках соответственно 2000 м

и 1600 м.

Vуmax = 400 3,6/(110,14 – 94,14) = 90 км/ч

2) Время разгона автобуса t400 и t1000 на участках протяженностью 400 и 1000 м.

t400 38c; t1000 68c.

3) Время разгона автобуса tЗ до заданной скорости VЗ:

VЗ 60 км/ч; tЗ 38,5c.

30

Практическое применение характеристики времени и пути разгона приведены в таблице 3.7.

Таблица 3.7 – Данные, определенные по характеристикам времени и пути разгона автобуса

Параметр

Vуmax

t400

t1000

VЗ

tЗ

Размерность

км/ч

с

с

км/ч

с

 

 

 

 

 

 

Значение

90

38

68

60

38,5

 

 

 

 

 

 

31